pra rancangan pabrik limbah cair sawit.pdf

Upload: syaifulnasution

Post on 02-Jun-2018

331 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    1/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    PRA RANCANGAN PABRIK

    PEMBUATAN BIOGAS DARI LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT

    SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK

    DENGAN KAPASITAS 237.600 MWh/TAHUN

    TUGAS AKHIR

    Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan

    Ujian sarjana Teknik Kimia

    OLEH :

    FITRI MEIDINA HARAHAP

    050405038

    DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

    FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

    MEDAN

    2009

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    2/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    3/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    KATA PENGANTAR

    Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

    anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul

    Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Biogas sebagai Sumber Energi Listrik

    dengan Kapasitas 237.600 MWh/tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat

    untuk kelulusan dalam sidang sarjana.

    Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan

    bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah

    penulis mengucapkan terima kasih kepada:

    1. Bapak Dr. Eng Ir. Irvan, Msi sebagai Dosen Pembimbing I yang telah

    membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir

    ini.

    2. Bapak Hendra S. Ginting, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah

    memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

    3. Ibu Ir. Renita Manurung MT selaku Ketua Departemen Teknik Kimia FT

    USU.

    4. Bapak Dr. Eng Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen

    Teknik Kimia FT USU.

    5. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Hj. Syafriani Lubis

    dan Alm. Ayahanda yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan

    semangat kepada penulis.

    6. Dosen Penguji Tugas Akhir yaitu Ibu Dr. Ir Fatimah dan Bapak Amir Husain

    ST, MT

    7. Abang dan adik-adik tercinta yang selalu mendoakan dan memberikan

    semangat.

    8. Teman-teman stambuk 05 tanpa terkecuali. Thanks buat kebersamaan dan

    semangatnya.

    9. Teman seperjuangan Riki Handoko sebagai partner penulis dalam

    penyelesaian Tugas Akhir ini.

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    4/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    10.Serta pihak-pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak tercantum

    namanya.

    Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan

    dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan

    kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.

    Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

    Medan, 1 Juni 2009

    Penulis

    Fitri Meidina Harahap050405038

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    5/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    INTI SARI

    Pembuatan biogas dari limbah cair kelapa sawit sebagai sumber energi listrik

    diperoleh melalui reaksi fermentasi di dalam reaktor tangki berpengaduk.

    Pabrik pembuatan biogas dari limbah cair kelapa sawit sebagai sumber energi

    listrik ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 237.600 MWh/tahun dan

    beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah

    di Kotamadya Tebing Tinggi, Kecamatan Rambutan, Sumatera Utara dengan luas

    tanah yang dibutuhkan sebesar 14.427 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk

    mengoperasikan pabrik sebanyak 155 orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan

    adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur dan bentuk

    organisasinya adalah organisasi sistem garis.

    Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik pembuatan biogas dari limbah

    cair kelapa sawit sebagai sumber energi listrik, adalah :

    Modal Investasi : Rp 171.141.022.601,-

    Biaya Produksi per tahun : Rp 133.682.862.272,-

    Hasil Jual Produk per tahun : Rp 196.911.000.000,-

    Laba Bersih per tahun : Rp 45.751.880.460,-

    Profit Margin : 32 %

    Break Event Point : 55,56 %

    Return of Investment : 26,73 %

    Pay Out Time : 3,74 tahun

    Return on Network : 44,56 %

    Internal Rate of Return : 50,24 %

    Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

    biogas dari limbah cair kelapa sawit sebagai sumber energi listrik ini layak untuk

    didirikan.

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    6/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    DAFTAR ISI

    Kata Pengantar .............................................................................................. i

    Intisari ......................................................................................................... iii

    Daftar Isi ....................................................................................................... iv

    Daftar Tabel .................................................................................................. ix

    Daftar Gambar .............................................................................................. x

    BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. I-1

    1.1 Latar Belakang ............................................................................ I-1

    1.2 Rumusan Permasalahan ............................................................... I-2

    1.3 Tujuan Perencanaan Pabrik .......................................................... I-2

    BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... II-1

    2.1 Pengertian Biogas ........................................................................ II-1

    2.2 Sejarah Biogas ............................................................................. II-2

    2.3 Langkah-langkah Pembentukan Biogas ....................................... II-3

    2.4 Kegunaan Biogas ......................................................................... II-5

    2.5 Deskripsi Proses Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Biogas

    sebagai Sumber Energi Listrik ..................................................... II-6

    2.6 Sifat-sifat Reaktan, Bahan, dan Produk Pembantu......................... II-7

    2.6.1 Limbah Cair Kelapa Sawit .................................................... II-7

    2.6.2 Metana (CH4) ....................................................................... II-8

    2.6.3 Karbondioksida (CO2) .......................................................... II-9

    2.6.4 Natrium Bikarbonat (NaHCO3) ............................................. II-10

    2.6.5 Urea (H2NCONH2) ............................................................... II-10

    2.6.6 Natrium Hidroksida (NaOH) ................................................. II-11BAB III NERACA MASSA.......................................................................... III-1

    3.1Mix .............................................................................................. III-1

    3.2 Tangki Pencampuran NaHCO3(M-101) ...................................... III-1

    3.2 Tangki Pencampuran Nutrisi (M-102).......................................... III-2

    3.4 Reaktor Fermentasi (R-101)......................................................... III-2

    3.5 Generator (GG-101) .................................................................... III-2

    BAB IV NERACA ENERGI ........................................................................ IV-1

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    7/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    4.1 Reaktor Fermentasi (R-101)......................................................... IV-1

    4.2 Generator (GG-101) .................................................................... IV-1

    BAB V SPESIFIKASI PERALATAN .......................................................... V-1

    BAB VI INSTRUMENTASI PERALATAN ................................................ VI-1

    6.1 Instrumentasi ............................................................................... VI-1

    6.1.1 Pengukur Temperatur ............................................................ VI-2

    6.1.2 Pengukuran Tekanan dan Kevakuman ................................... VI-2

    6.1.3 Pengukuran Laju Aliran ......................................................... VI-2

    6.1.4 Pengukuran Tinggi Permukaan Cairan ................................... VI-3

    6.1.5 Syarat Perencanaan Pengendalian .......................................... VI-5

    BAB VII UTILITAS ..................................................................................... VII-1

    7.1 Kebutuhan Air ............................................................................. VII-2

    7.2 Kebutuhan Listrik ........................................................................ VII-2

    7.3 Kebutuhan Bahan Bakar .............................................................. VII-3

    7.4 Limbah Pabrik Pembuatan Biogas ............................................... VII-3

    BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK...................................... VIII-1

    8.1 Landasan Teori ............................................................................ VIII-1

    8.1.1 Faktor Primer ......................................................................... VIII-18.1.2 Faktor Sekunder ..................................................................... VIII-2

    8.2 Lokasi pabrik ............................................................................... VIII-4

    8.3 Tata Letak pabrik ......................................................................... VIII-6

    8.4 Perincian Luas Tanah .................................................................. VIII-9

    BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERALIHAN ...................... IX-1

    9.1 Organisasi Perusahaan ................................................................ IX-1

    9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ........................................................ IX-29.1.2 Bentuk Organisasi Fungsional................................................ IX-2

    9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf ........................................... IX-3

    9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional Dan Staf ................................. IX-3

    9.2 Manajemen Perusahaan ............................................................... IX-3

    9.3 Bentuk Hukum dan Badan Usaha ................................................ IX-5

    9.4 Uraian Tugas, Wewenang Dan Tanggung Jawab ......................... IX-6

    9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ................................ IX-6

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    8/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    9.4.2 Direktur ................................................................................. IX-6

    9.4.3 Sekretaris ............................................................................... IX-7

    9.4.4 Manajer Pemasaran ................................................................ IX-7

    9.4.2 Manajer Keuangan ................................................................. IX-7

    9.4.5 Manajer Personalia ................................................................ IX-7

    9.4.6 Manajer Produksi ................................................................... IX-7

    9.4.7 Manajer Teknik ..................................................................... IX-8

    9.4.8 Kepala Bagian Pembelian dan Penjualan................................ IX-8

    9.4.9 Kepala Bagian Pembukuan dan Perpajakan ............................ IX-8

    9.4.10 Kepala Bagian Kepegawaian dan Humas ............................. IX-9

    9.4.11 Kepala Bagaian Mesin dan Listrik ....................................... IX-9

    9.4.12Kepala Bagian Proses ........................................................... IX-9

    9.4.13 Kepala Bagian Utilitas ......................................................... IX-9

    9.5 Sistem Kerja ................................................................................ IX-9

    9.5.1 KaryawanNon-Shift............................................................... IX-9

    9.5.2 Karyawan Shift...................................................................... IX-10

    9.6 Jumlah Karyawan Dan Tingkat Pendidikan ................................. IX-11

    9.7 Sistem Penggajian ....................................................................... IX-129.8 Kesejahteraan karyawan .............................................................. IX-13

    BAB X ANALISA EKONOMI ..................................................................... X-1

    10.1 Modal Investasi ......................................................................... X-1

    10.1.1 Modal Investasi Tetap/ Fixed Capital Investmen (FCI) ........ X-1

    10.1.2 Modal Kerja/ Working Capital (WC) ................................... X-3

    10.1.3 Biaya Tetap (BPT)/ Fixed Cost (TC) .................................... X-3

    10.1.4 Biaya Variable (BV)/ Variable Cost (VC) ............................ X-410.2 Total Penjualan (Total sales) ...................................................... X-5

    10.3 Perkiraan Rugi/ Laba Usaha....................................................... X-5

    10.4 Analisa Aspek Ekonomi ............................................................ X-5

    10.4.1 Profit Margin (PM) .............................................................. X-5

    10.4.2 Break Evan Point (BEP) ...................................................... X-6

    10.4.3 Return On Investmen (ROI) ................................................. X-6

    10.4.4 Pay Out Time (POT) ............................................................ X-7

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    9/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    10.4.5 Return On Network (RON) .................................................. X-7

    10.4.6 Internal Rate Of Return (IRR) ............................................ X-7

    BAB XI KESIMPULAN............................................................................... XI-1

    DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... XI

    LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA .................................. LA-1

    LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ................................... LB-1

    LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN .................. LC-1

    LAMPIRAN D PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ................................. LE-1

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    10/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    DAFTAR TABEL

    Tabel 2.1 Komposisi Biogas ......................................................................... II-1

    Tael 2.2 Karakteristik Limbah Cair Kelapa Sawit......................................... II-7

    Tabel 2.3Karakteristik Metana ...................................................................... II-8

    Tabel 2.4 Karakteristik CO2 .......................................................................... II-9

    Tabel 2.5 Karakteristik NaHCO3 ................................................................... II-10

    Tabel 2.6 Karakteristik Urea ......................................................................... II-10

    Tabel 2.6 Karakteristik FeCl2 ........................................................................ II-11

    Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Mix .............................................................. III-1

    Tabel 3.2 Tangki Pencampuran NaHCO3(M-101) ........................................ III-1

    Tabel 3.3 Tangki Pencampuran Nutrisi (M-102) ........................................... III-2

    Tabel 3.4 Reaktor Fermentasi (R-101) .......................................................... III-2

    Tabel 3.5 Generator (GG-101) ...................................................................... III-2

    Tabel 4.1 Reaktor Fermentasi (R-101) .......................................................... IV-1

    Tabel 4.2 Generator (GG-101) ...................................................................... IV-1

    Tabel 6.1 Daftar Penggunan Instrumentasi Pada Pra-Rancangan

    Pabrik Pembuatan Biogas dari Limbah Cair Kelapa Sawit sebagai Sumber

    Kebutuhan Listrik ........................................................................... VI-9

    Tabel 7.1 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan.................................... VII-2

    Tabel 7.2 Kandungan Bahan Kimia Air Tanah Rambutan ............................. VII-2

    Tabel 7.3 Sifat Fisika Air Tanah Rambutan ................................................... VII-3

    Tabel 7.4 Karakteristik Limbah Cair Kelapa Sawit yang sudah terfermentasikan

    ...................................................................................................... VII-8

    Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik .......................................................... VIII-9Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift......................................................... IX-11

    Tabel 9.1 Jumlah Karyawan Dan Kualifikasi ............................................... IX-11

    Tabel 9.3 Gaji Karyawan .............................................................................. IX-12

    LA-22

    Tabel LB.1 Tabel Konstribusi Unsur Atom............................................................ LB-1

    Tabel LB.2 Kapasitas panas Padatan........................................................................ LB-2

    Tabel LB.3 Konstribusi gugus dengan Metode Benson et al .......................... LB-2

    ix

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    11/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Tabel LB.4 Data Kapasitas Panas .................................................................. LB-3

    Tabel LB.5 Panas Reaksi Pembentukan ........................................................ LB-4

    Tabel LB.6 Panas Masuk Reaktor ................................................................. LB-5

    Tabel LB.7 Panas Masuk Generator .............................................................. LB-7

    Tabel LD.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ............................ LD -2

    Tabel LD.2 Harga Indeks Marshall dan Swift............................................... LD -3

    Table LD.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................. LD -6

    Tabel LD.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ........ LD -6

    Tabel LD.5 Biaya SaranaTransportasi ........................................................... LD -9

    Tabel LD.6 Perincian Gaji Pegawai .............................................................. LD -12

    Tabel LD.7 Perincian Biaya Kas ................................................................... LD -14

    Tabel LD.8 Perincian Modal Kerja................................................................ LD-15

    Tabel LD.9 Aturan Depresi Sesuai UU Republik Indonesia No. 17

    Tahun 2000 ................................................................................ LD-16

    Tabel LD.10. Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No. 17

    Tahun 2000 .............................................................................. LD-17

    Tabel LD.11Data Perhitungan Interval Rate of Return (IRR) ......................... LD-25

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    12/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    DAFTAR GAMBAR

    Gambar 6.1 Sebuah loop pengendalian.......................................................... VI-3

    Gambar 6.2 Suatu Proses Terkendali ............................................................. VI-4

    Gambar 6.3 Instrumentasi pada pompa.......................................................... VI-9

    Gambar 6.4 Instrumentasi pada tangki cairan ................................................ VI-10

    Gambar 6.5 Instrumentasi pada reaktor ......................................................... VI-10

    Gambar 6.6 Instrumentasi padaBlower......................................................... VI-11

    Gambar 6.7 Instrumentasi pada Generator ..................................................... VI-11

    Gambar 6.9 Tingkat kerusakan suatu pabrik .................................................. VI-12

    Gambar 8.1 Tata letak Pabrik ........................................................................ VIII-10

    Gambar 9.1 Struktur organisasi pabrik pembuatan benzen dari

    Toluena dan Hidrogen dengan proses hidrodealkilasi (HDA) ..... IX-14

    x

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    13/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Pembangkit listrik sangat diperlukan untuk menggerakkan roda pembangunan

    di semua bidang. Pada saat sumber energi suatu pembangkit melimpah, di saat itu

    pula biaya pembangkitan akan murah. Begitu juga sebaliknya, pada saat sumber

    energi mulai berkurang, maka di saat itu pula biaya pembangkitan akan menjadi

    mahal. Konsumsi listrik Indonesia setiap tahunnya terus meningkat sejalan dengan

    peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional. Kebutuhan listrik untuk masyarakat

    maupun industri diperkirakan belum akan tercukupi (Antara, 2008). Untuk itu, perlu

    dilakukan pencarian sumber baru untuk mencukupi kebutuhan listrik.

    Salah satu sumber energi yang dapat digunakan untuk mencukupi kebutuhan

    listrik adalah biogas. Selama ini biogas dikenal hanya dimanfaatkan sebagai bahan

    bakar keperluan rumah tangga khususnya untuk memasak saja, padahal biogas bisa

    juga dimanfaatkan sebagai sumber energi pembangkit generator listrik. Biogas

    sebenarnya sudah mulai dimanfaatkan sejak beberapa puluh tahun yang lalu, namun

    tidak banyak digunakan oleh masyarakat. Biogas yang dikenal masyarakat lebih

    banyak dihasilkan dari pengolahan kotoran ternak atau kotoran manusia. Sebenarnya

    biogas juga bisa dihasilkan dari biomassa yang lain. Gas metana (CH4) yang

    merupakan komponen utama biogas adalah gas yang dihasilkan dari perombakan

    anaerobik senyawa-senyawa organik, seperti limbah cair kelapa sawit. Secara alami

    gas ini dihasilkan pada kolam-kolam pengolahan limbah cair Pabrik Kelapa Sawit

    (PKS). Limbah cair yang ditampung di dalam kolam-kolam terbuka akan melepaskan

    gas metan (CH4) dan karbon dioksida (CO2). Kedua gas ini merupakan emisi gas

    penyebab efek rumah kaca yang berbahaya bagi lingkungan. Selama ini kedua gas

    tersebut dibiarkan saja menguap ke udara. Berdasarkan penelitian, limbah cair kelapa

    sawit termasuk sumber energi alternatif (biogas) yang besar konversinya yaitu

    sebesar 20 m3biogas/m3limbah cair (Asian Palm Oil, 2007). Konversi listrik sekitar

    6 kWh/ m3biogas (Green indonesia, 2008.

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    14/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    1.2 Perumusan Masalah

    Konsumsi listrik Indonesia setiap tahunnya terus meningkat sejalan dengan

    peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional. Untuk itu, perlu dicari solusi untuk

    menanggulangi kebutuhan listrik di Indonesia. Limbah cair kelapa sawit yang selama

    ini belum dimanfaatkan dapat digunakan sebagai sumber kebutuhan listrik. Untuk

    itu, perlu dibuat suatu pra rancangan pabrik untuk mengolah limbah cair kelapa sawit

    menjadi gas metana sebagai sumber kebutuhan listrik. Produk utama dari proses ini

    adalah listrik.

    1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik

    Ada beberapa tujuan pembuatan pra rancangan pabrik pembuatan biogas dari

    limbah cair kelapa sawit sebagai sumber kebutuhan listrik, yaitu :

    1. Untuk memberikan informasi awal tentang kelayakan pendirian pabrik

    pembuatan biogas dari limbah cair kelapa sawit sebagai sumber kebutuhan

    listrik.

    2. Untuk memberikan informasi tentang perkiraan tata rancangan pabrik

    pembuatan biogas dari limbah cair kelapa sawit.

    3. Untuk memperkirakan total biaya yang diperlukan serta tata letak pabrik yangakan didirikan.

    1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik

    Manfaat dari pra rancangan pabrik pembuatan biogas dari limbah cair kelapa

    sawit adalah agar dapat menerapkan ilmu teknik kimia yang telah didapatkan selama

    kuliah seperti neraca massa, neraca energi, utilitas, proses perancangan dan

    perencanaan pabrik kimia. Dengan dibuatnya pra rancangan pabrik pembuatanbiogas ini, maka mahasiswa dapat memahami kegunaan dari ilmu yang selama ini

    dipelajari dan didapatkan di kuliah.

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    15/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Pengertian Biogas

    Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerobik atau fermentasi

    dari bahan-bahanorganik termasuk diantaranya kotoranmanusia danhewan,limbah

    domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang

    biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah

    metana dankarbon dioksida (Anonim, 2008).

    Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu

    bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang

    lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen

    limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam

    pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas

    merupakan karbon yang diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga

    bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon di atmosfer

    bila dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil (Anonim, 2008).

    Komposisi biogas yang dihasilkan dari hasil fermentasi kotoran hewan dapat

    dilihat pada Tabel 2.1 :

    Tabel 2.1 Komposisi Biogas

    Komponen %

    Metana (CH4) 55-75

    Karbon dioksida (CO2) 25-45

    Nitrogen (N2) 0-0,3

    Hidrogen (H2) 1-5

    Hidrogen sulfida (H2S) 0-3

    Oksigen (O2) 0,1-0,5

    (Hermawan,dkk, 2007)

    http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Aktifitas_anaerobik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Organik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Manusiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Hewanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Hewanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Manusiahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Organik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Aktifitas_anaerobik&action=edit&redlink=1
  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    16/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    2.2 Sejarah Biogas

    Gas metana terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik (tanpa

    udara) oleh bakteri metana atau disebut juga bakteri anaerobik dan bakteri biogas

    yang mengurangi sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik

    (biomassa) sehingga terbentuk gas metana (CH4) yang apabila dibakar dapat

    menghasilkan energi panas. Sebetulnya di tempat-tempat tertentu proses ini terjadi

    secara alamiah sebagaimana peristiwa ledakan gas yang terbentuk di bawah

    tumpukan sampah di Tempat Pembuangan Sampah Akhir (TPA) Leuwigajah,

    Kabupaten Bandung, Jawa Barat (Karo-karo, Tanpa Tahun).

    Kebudayaan Mesir, China, dan Roma kuno diketahui telah memanfaatkan gas

    alam ini yang dibakar untuk menghasilkan panas. Namun, orang pertama yang

    mengaitkan gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah

    Alessandro Volta (1776), sedangkan Willam Henry pada tahun 1806

    mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai metana. Becham

    (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882), memperlihatkan asal

    mikrobiologis dari pembentukan metana (Karo-karo, Tanpa Tahun).

    Pada akhir abad ke-19 ada beberapa riset dalam bidang ini dilakukan. Jerman

    dan Perancis melakukan riset pada masa antara dua Perang Dunia dan beberapa unitpembangkit biogas dengan memanfaatkan limbah pertanian. Selama Perang Dunia II

    banyak petani di Inggris dan benua Eropa yang membuat digester kecil untuk

    menghasilkan biogas yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Karena harga

    BBM (Bahan Bakar Minyak) semakin murah dan mudah memperolehnya pada tahun

    1950-an pemakaian biogas di Eropa ditinggalkan. Namun, di negara-negara

    berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu

    ada. Kegiatan produksi biogas di India telah dilakukan semenjak abad ke-19. Alatpencerna anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900 (Karo-karo, Tanpa Tahun).

    Negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan

    Papua Niugini, telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat pembangkit

    biogas dengan prinsip yang sama, yaitu menciptakan alat yang kedap udara dengan

    bagian-bagian pokok terdiri atas pencerna (digester), lubang pemasukan bahan baku

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    17/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    dan pengeluaran lumpur sisa hasil pencernaan (slurry) dan pipa penyaluran gas bio

    yang terbentuk (Karo karo, Tanpa Tahun).

    2.3 Langkah-Langkah Pembentukan Biogas

    Secara umum, langkah-langkah pembentukan biogas ada 3 yaitu :

    1. Hidrolisis

    Pada tahap hidrolisis, bahan organik di enzimatik secara eksternal oleh enzim

    ekstraselular (selulose, amilase, protease dan lipase) mikroorganisme. Bakteri

    memutuskan rantai panjang karbohidrat komplek, protein dan lipida menjadi

    senyawa rantai pendek. Sebagai contoh polisakarida diubah menjadi monosakarida

    sedangkan protein diubah menjadi peptida dan asam amino (Amaru, 2004).

    2. Asidifikasi

    Pada tahap ini bakteri menghasilkan asam, mengubah senyawa rantai pendek

    hasil proses pada tahap hidrolisis menjadi asam asetat (CH3COOH), hidrogen (H2)

    dan karbondioksida (CO2). Bakteri tersebut merupakan bakteri anaerobik yang dapat

    tumbuh dan berkembang pada keadaan asam. Untuk menghasilkan asam asetat,

    bakteri tersebut memerlukan oksigen dan karbon yang diperoleh dari oksigen yang

    terlarut dalam larutan. Pembentukan asam pada kondisi anaerobik tersebut pentinguntuk pembentuk gas metana oleh mikroorganisme pada proses selanjutnya. Selain

    itu bakteri tersebut juga mengubah senyawa yang bermolekul rendah menjadi

    alkohol, asam organik, asam amino, karbondioksida, H2S, dan sedikit gas metana

    (Amaru, 2004).

    3. Pembentukan Metana

    Pada tahap ini bakteri metanogenik mendekomposisikan senyawa dengan berat

    molekul rendah menjadi senyawa dengan berat molekul tinggi. Sebagai contohbakteri ini menggunakan hidrogen, CO2 dan asam asetat untuk membentuk metana

    dan CO2. Bakteri penghasil asam dan gas metana bekerjasama secara simbiosis.

    Bakteri penghasil asam membentuk keadaan atmosfir yang ideal untuk bakteri

    penghasil metana. Sedangkan bakteri pembentuk gas metana menggunakan asam

    yang dihasilkan bakteri penghasil asam. Tanpa adanya proses simbiotik tersebut,

    akan menciptakan kondisi toksik bagi mikroorganisme penghasil asam (Amaru,

    2004).

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    18/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    2.4 Kegunaan Biogas

    Biogas memiliki kandungan energi tinggi yang tidak kalah dari kandungan

    energi dalam bahan bakar fosil. Nilai kalori dari 1 m3biogas sekitar 6000 watt jam,

    setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu biogas sangat cocok

    menggantikan minyak tanah, LPG, butana, batu bara, dan bahan bakar fosil lainnya.

    Biogas mengandung 75% metana. Semakin tinggi kandungan metana dalam bahan

    bakar, semakin besar kalor yang dihasilkan. Oleh karena itu, biogas juga memiliki

    karakteristik yang sama dengan gas alam. Sehingga jika biogas diolah dengan benar,

    biogas bisa digunakan untuk menggantikan gas alam. Dengan demikian jumlah gas

    alam bisa dihemat. Limbah biogas dapat digunakan sebagai pupuk. Limbah biogas,

    yaitu kotoran ternak yang telah hilang gasnya (slurry) merupakan pupuk organik

    yang sangat kaya akan unsure-unsur yang sangat dibutuhkan tanaman. Bahkan,

    unsur-unsur tertentu seperti protein, selulosa, dan lignin tidak bisa digantikan oleh

    pupuk kimia. Dengan demikian kita juga bisa mengurangi anggaran untuk membeli

    pupuk (Can, 2008).

    2.5 Deskripsi Proses Pra Rancangan Pabrik Biogas dari Limbah Cair Kelapa

    Sawit

    Mikroorganisme sebagai inokulum terlebih dahulu dimasukkan ke dalam

    reaktor (R-101) dengan rasio perbandingan volume dengan air sebesar 1:1. Setelah

    itu, POME ditampung di dalam kolam penampungan, kemudian di alirkan sebagian

    ke dalam tangki pencampuran nutrisi (M-102) untuk memudahkan proses

    penambahan nutrisi ke dalam reaktor, karena nutrisi berupa padatan jadi harus

    dilarutkan terlebih dahulu ke dalam POME agar memudahkan proses penambahan ke

    dalam reaktor, jika nutrisi di tambahkan langsung ke dalam rekator, maka kondisi

    reaktor akan sulit dijaga agar tetap di dalam kondisi anaerobik. Sebagian POME

    dialirkan ke tangki pencampur NaHCO3 (M-101), penambahan senyawa NaHCO3

    dilakukan untuk menetralkan pH di dalam rekator, karena proses fermentasi

    berlangsung dengan baik dalam pH 6-8, sehingga perlu ditambahkan senyawa yang

    dapat menetralkan pH di dalam reaktor. Dan sisa POME dimasukkan langsung ke

    dalam reaktor, suhu di dalam reaktor adalah 37 0C, dimana bakteri yang digunakan

    adalah bakteri mesofillik .

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    19/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Reaksi yang terjadi di dalam fermentasi POME:

    1. Proses Hidrolisis:

    C6H12O6 2CH3CH2COOH + O2

    C6H12O6 CH3CH2CH2COOH + CH3COOH + O2

    2. Proses Asidogenesis

    2CH3CH2CH2COOH + SO4-2 4CH3COOH + H2S

    CH3CH2COOH + 3H2O CH3COOH + HCO3-+ 2H++ 6H2

    CH3CH2CH2COOH + 2H2O 2CH3COOH + 4H+

    3. Proses Metanogenesis

    HCO3-+ 4H2+ 2H

    + 2CH4+ 6H2O

    CH3COOH CH4+ CO2

    Dari reaktor, akan dihasilkan biogas dan sisa POME yang sudah

    terfermentasikan. Reaktor sisa POME akan dialirkan menuju sending pond,

    sedangkan gas yang dihasilkan adalah metana (CH4), karbon dioksida (CO2),

    Hidrogen sulfida (H2S), oksigen (O2) dan Hidrogen (H2). Gas hasil fermentasi POME

    ini akan dialirkan ke generator, dimana biogas akan dibakar di dalam combusition

    chamber di dalam generator, kemudian panas yang dihasilkan akan menggerakkan

    turbin dan akan menghasilkan listrik sebagai produk utama.

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    20/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    2.6 Sifat-sifat Reaktan, Bahan, dan Produk Pembantu

    2.6.1 Limbah Cair Kelapa Sawit

    Sebagai bahan utama yang difermentasikan menjadi biogas adalah limbah cair Pabrik

    Kelapa Sawit (PKS) dengan karakteristik sebagai berikut :

    Tabel 2.2 Karakteristik limbah cair kelapa sawit

    No. Parameter Satuan Nilai

    1. pH - 7,13

    2. TS mg/L 21.000

    3. VS mg/L 14.000

    4. BOD mg/L 8.000

    5. CODcr mg/L 15.000

    6. NH4-N mg/L 500

    7. VFA mg/L 50

    8. Asam Asetat mg/L 0

    9. Asam Proponiat mg/L 0

    10. n-Hex mg/L 4.300

    11. C % 34,3

    12. H % 4,68

    13. N % 3,53

    14. S % -

    15. P % -

    16. COD:N:P - -

    (Yoshimassa, 2009)

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    21/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    2.6.2 Metana (CH4)

    Metana merupakan komponen unsur terbesar (70%) di dalam biogas, dengan

    karakteristik sebagai berikut :

    Tabel 2.3 Karakteristik metana (CH4)

    Karakteristik Nilai

    Berat Molekul 16,043 g/mol

    Temperatur kritis -82,7oC

    Tekanan kritis 45,96 bar

    Fasa padat :

    Titik cairPanas laten

    -182,5

    o

    C58,68 kJ/kg

    Fasa cair :

    Densitas cair

    Titik didih

    Panas laten uap

    500 kg/m3

    -161,6oC

    510 kJ/kg

    Fasa gas :

    Densitas gas

    Faktor kompresi

    Spesifik graviti

    Spesifik volume

    CP

    CV

    Viskositas

    Kelarutan

    0,71 kg/m3

    0,998

    0,55

    1,48 m3/kg

    0,035 kJ/mol.K

    0,027 kJ/mol.K

    0,0001027 poise

    0,054 vol/vol

    (Gas encyclopaedia1, 1 Maret 2009)

    II-8

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    22/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    2.6.3 Karbondioksida (CO2)

    Karbondioksida merupakan salah satu komponen di dalam biogas yaitu sebesar 30%,

    dengan karakteristik sebagai berikut :

    Tabel 2.4 Karakteristik Karbondioksida (CO2)

    Karakteristik Nilai

    Berat Molekul 44,01 g/mol

    Temperatur kritis 31 oC

    Tekanan kritis 73,825 bar

    Fasa padat :

    Densitas padatan

    Panas laten

    1562 kg/m3

    196,104 kJ/kg

    Fasa cair :

    Densitas cair

    Titik didih

    Panas laten uap

    Tekanan uap

    1032 kg/m3

    -78,5o

    C

    571,08 kJ/kg

    58,5 bar

    Fasa gas :

    Densitas gas

    Faktor kompresi

    Spesifik graviti

    Spesifik volume

    CP

    CV

    Viskositas

    Kelarutan

    1,96 kg/m3

    0,9942

    1,521

    0,547 m3/kg

    0,037 kJ/mol.K

    0,028 kJ/mol.K

    0,0001372 poise1,7163 vol/vol

    (Gas encyclopaedia2, 2009)

    II-9

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    23/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    2.6.4 Natrium Bikarbonat (NaHCO3)

    Natrium bikarbonat merupakan penetral pH, dengan karakteristik sebagai berikut :

    Tabel 2.5 Karakteristik Bikarbonat (NaHCO3)

    Karakteristik Nilai

    Berat molekul 84,0079 gr/mol

    Titik lebur 50 oC (323 K)

    Densitas 2,159 gr/cm3

    Kelarutan dalam air 7,89 g / 100 ml pada 18oC

    Tingkat kebasaan (pKb) -2,43

    Berwarna padatan putih -

    Merupakan senyawa ampoterik -

    Bersifat endotermis -

    Tidak berbau -

    (Wikipedia1, 2009)

    2.6.5 Urea ((H2NCONH2)

    Urea merupakan zat nutrisi yaitu sumber nutrisi bagi mikroba, dengan karakteristik

    sebagai berikut :

    Tabel 2.6 Karakteristik Urea ((H2NCONH2)

    Karakteristik Nilai

    Berat molekul 60,07 g/gmol

    Titik lebur 132,7- 135 C

    Densitas 1,323 gr/cm3

    Kelarutan dalam air 108 gr/100 ml pada 20 oC

    733 gr/100 ml pada 100 oC

    Tingkat keasaman (pKa) 0,18

    Tingkat kebasaan (pKb) 13,82

    Berupa padatan berwarna putih -

    Kristal berbentuk prismatik -

    (Wikipedia2, 2009)

    II-10

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    24/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    2.6.6 Feeri Klorida (FeCl2)

    Ferri klorida merupakan zat additif yaitu sumber nutrisi bagi mikroba, dengan

    karakteristik sebagai berikut :

    Tabel 2.7 Karakteristik Ferri Klorida (FeCl2)

    Karakteristik Nilai

    Berat molekul 126,751 gr/mol

    Titik lebur 677 0C

    Kelarutan dalam air 64,4 gr/100 ml pada 10 0C

    105,7 gr/100 ml pada 1000C

    Densitas 3,16 gr/cm3

    Agen flokulan dalam pengolahan

    air limbah buangan-

    Tidak larut dalam tetrahidrofuran -

    Merupakan padatan paramagnetik -

    (Wikipedia3, 2009)

    II-11

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    25/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    BAB III

    NERACA MASSA

    Basis perhitungan : 1 hari operasi

    Jumlah POME : 6.000 m3/hari

    Kapasitas produksi biogas : 142 ton/hari

    Kapasitas produksi listrik : 720 MWh/hari

    Waktu kerja per tahun : 330 hari

    Satuan operasi : kg/hari

    3.1 Mix

    Tabel 3.1 Neraca Massa padaMix

    KomponenAlur masuk (kg/hari)

    Alur keluar

    (kg/hari)

    Alur 1 Alur 2 Alur 8 Alur 9 Alur 10

    POME 2.926.500 2.926.500 135.000 12.000 6.000.000

    NaHCO3 - - 7.500 - 7.500

    Urea - - - 1.680 1.680

    FeCl2 - - - 900 900

    Total 2.926.500 2.926.500 142.500 14.580 6.010.080

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    26/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    3.2 Tangki Pencampuran NaHCO3(M-101)

    Tabel 3.2 Neraca Massa pada Tangki Pencampuran NaHCO3(M-101)

    Komponen Alur masuk (kg/hari)

    Alur keluar

    (kg/hari)

    Alur 3 Alur 5 Alur 8

    POME 135.000 - 135.000

    NaHCO3 - 7.500 7.500

    Total 135.000 7.500 142.500

    3.3 Tangki Pencampuran Nutrisi (M-102)

    Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Pencampuran Nutrisi (M-102)

    KomponenAlur masuk (kg/hari)

    Alur keluar

    (kg/hari)

    Alur 4 Alur 6 Alur 7 Alur 9

    POME 12.000 - - 12.000

    Urea - 1.680 - 1.680

    FeCl2 - - 900 900

    Total 12.000 1.680 900 14.580

    III-2

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    27/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    3.4 Reaktor Fermentasi (R-101)

    Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor Fermentasi (R-101)

    Komponen

    Alur masuk (kg/hari) Alur keluar (kg/hari)

    Alur 10 Alur 39 Alur 41

    POME 6.000.000 5.858.010,84 -

    NaHCO3 7.500 7.500 -

    Urea 1.680 1.680 -

    FeCl2 900 900 -

    CH4 - - 51.120

    CO2 - - 88.200

    O2 - - 858

    H2 - - 107,16

    H2S - - 1.704

    Total 6.010.080 5.868.090,84 141.989,16

    3.5 Generator (GG-101)

    Tabel 3.5 Neraca Massa pada Generator (GG-101)

    KomponenAlur masuk (kg/hari) Alur keluar (kg/hari)

    Alur 42 Alur 43 Alur 44

    CH4 51.120 - -

    CO2 88.200 - 228.780

    H2S 1.704 - -

    H2 107,16

    O2 858 249.291,51 42.406,58

    N2 - 937.810,93 937.810.93

    SO2 - - 3.207,53

    H2O - - 116.886,53

    Total 141.989,16 118.710,24 1.329.091,6

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    28/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    BAB V

    SPESIFIKASI PERALATAN

    5.1 Screening(SC)

    Fungsi : Menyaring partikel-partikel padat yang besar

    Jenis :Bar Screen

    Jumlah : 1 unit

    Bahan : Stainless steel

    Kondisi operasi :

    - Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

    Luas : 2,04 m2

    5.2 Pompa Screening(J-101)

    Fungsi : Memompa POME dari screening menuju bak penampun

    Bentuk : Pompa sentrifugal

    Bahan konstruksi : Commercial steel

    Jumlah : 3 unit

    Daya motor : 6,535 hp

    5.3 Bak Penampung (BP-101)

    Fungsi : Menampung limbah cair kelapa sawit

    Bentuk : Persegi panjang

    Bahan konstruksi : Beton kedap air

    Jumlah : 1 unit

    Kapasitas : 7.200 m3

    Kondisi operasi

    - Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    29/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Panjang : 38,619 m

    Lebar : 19,625 m

    Tinggi : 9,8125 m

    5.4 Gudang Penyimpanan NaHCO3(G-111)

    Fungsi : Menyimpan bahan baku NaHCO3 untuk kebutuhan 7 hari

    Bentuk : Prisma siku-siku dengan tutup limas sisi empat

    Bahan : Beton

    Jumlah : 1 unit

    Kapasitas : 29,180 m3

    Kondisi operasi

    - Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

    Kondisi fisik

    - Panjang : 3,8788 m

    - Lebar : 3,8788 m

    - Tinggi : 1,9394 m

    5.5 Gudang Penyimpanan Urea (G-112)

    Fungsi : Menyimpan bahan baku urea untuk kebutuhan 7 hari

    Bentuk : Prisma siku-siku dengan tutup limas sisi empat

    Bahan : Beton

    Jumlah : 1 unit

    Kapasitas : 10,667 m3

    Kondisi operasi- Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

    Kondisi fisik

    - Panjang : 2,744 m

    - Lebar : 2,744 m

    - Tinggi : 1,387 m

    V-1

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    30/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    5.6 Gudang Penyimpanan FeCl2(G-113)

    Fungsi : Menyimpan bahan baku FeCl2untuk kebutuhan 7 hari

    Bentuk : Prisma siku-siku dengan tutup limas sisi empat

    Bahan : Beton

    Jumlah : 1 unit

    Kapasitas : 5,714 m3

    Kondisi operasi

    - Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

    Kondisi fisik

    - Panjang : 2,252 m

    - Lebar : 2,252 m

    - Tinggi : 1,126 m

    5.7 Bucket Elevator (B-101)

    Fungsi : Mengangkut NaHCO3dari gudang penyimpanan NaHCO3(G-111)

    ke tangki pencampuran NaHCO3 (M-101)

    Jenis : Spaced-Bucket Centrifugal-Discharge Elevator

    Bahan :Malleable-iron

    Jumlah : 1 unit

    Kondisi operasi :

    - Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

    Daya motor : 0,14872 hp

    5.8Bucket Elevator (B-102)

    Fungsi : Mengangkut urea dari gudang penyimpanan urea (G-112)

    ke tangki pencampuran nutrisi (M-102)

    Jenis : Spaced-Bucket Centrifugal-Discharge Elevator

    Bahan :Malleable-iron

    Jumlah : 1 unit

    Kondisi operasi :

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    31/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    - Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

    Daya : 0,05785 hp

    5.9Bucket Elevator (B-103)

    Fungsi : Mengangkut FeCl2dari gudang penyimpanan FeCl2(G-113) ke

    tangki pencampuran nutrisi (M-102)

    Jenis : Spaced-Bucket Centrifugal-Discharge Elevator

    Bahan :Malleable-iron

    Jumlah : 1 unit

    Kondisi operasi :

    - Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

    Daya : 0,039104 hp

    5.10 Tangki Pencampuran NaHCO3(M-101)

    Fungsi : Mencampurkan POME dengan NaHCO3sebelum

    diumpankan ke reaktor

    Jenis : Tangki berpengaduk

    Bentuk : Silinder vertikal

    Bahan : Beton

    Jumlah : 1 unit

    Kapasitas : 161,169 m3

    Kondisi operasi

    - Temperatur : 28

    0

    C- Tekanan : 1 atm

    Kondisi fisik

    - Silinder

    - Diameter : 5,154 m

    - Tinggi : 7,731 m

    Jenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller

    Jumlah baffle : 4 buah

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    32/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Kecepatan : 0,5 rps

    Daya motor : 19,980 hp

    5.11 Tangki Pencampuran Nutrisi (M-102)

    Fungsi : Mencampurkan POME dengan nutrisi yaitu FeCl2 dan urea

    sebelum diumpankan ke reaktor

    Jenis : Tangki berpengaduk

    Bentuk : Silinder vertikal

    Bahan : Beton

    Jumlah : 1 unit

    Kapasitas : 14,947 m3

    Kondisi operasi

    - Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

    Kondisi fisik

    - Silinder

    - Diameter : 2,333 m

    - Tinggi : 3,4995 mJenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller

    Jumlah baffle : 4 buah

    Kecepatan : 0,5 rps

    Daya motor : 0,419 hp

    5.12 Pompa Reaktor (J-104)

    Fungsi : Memompa POME dari bak penampung (BP-101) menuju

    splitter

    Bentuk : Pompa sentrifugal

    Bahan konstruksi : Commercial steel

    Jumlah : 2 unit

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    33/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Daya motor : 7,500 hp

    5.13 PompaMixer (J-106)

    Fungsi : Memompa POME dari bak penampung (BP-101) menuju

    tangki pencampuran

    Bentuk : Pompa sentrifugal

    Bahan konstruksi : Commercial steel

    Jumlah : 1 unit

    Daya motor : 0,43 hp

    5.14 Pompa Pencampuran NaHCO3(J-107)

    Fungsi : Memompa campuran POME dan NaHCO3(M-101) dari

    tangki pencampuran NaHCO3menuju splitter

    Bentuk : Pompa sentrifugal

    Bahan konstruksi : Commercial steel

    Jumlah : 1 unit

    Daya motor : 0,0240 hp

    5.15 Pompa Pencampuran Nutrisi (J-108)

    Fungsi : Memompa campuran POME dan nutrisi (M-102) dari

    tangki pencampuran nutrisi menuju splitter

    Bentuk : Pompa sentrifugal

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    34/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Bahan konstruksi : Commercial steel

    Jumlah : 1 unit

    Daya motor : 0,019 hp

    5.16 Reaktor Fermentasi (R-101)

    Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi fermentasi

    Tipe : Tangki berpengaduk kontinuflat 6 blade turbin impellerBentuk : Silinder tegak vertikal dengan tutup ellipsoidal

    Bahan konstruksi : Beton kedap air

    Kapasitas : 3.359 m3

    Jumlah : 15 unit

    Kondisi operasi

    - Temperatur : 370C

    - Tekanan : 1 atm

    Kondisi fisik

    - Silinder

    - Diameter : 13,691 m

    - Tinggi : 20,537 m

    - Tutup

    - Diameter : 13,691 m

    - Tinggi : 2,282 m

    Jenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller

    Jumlah baffle : 4 buah

    Kecepatan : 0,1 rps

    Daya motor : 19,964 hp

    5.17 Blower(JB-101)

    Fungsi : Memompa biogas dari reaktor fermentasi (R-101)menuju

    generator (GG-101)

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    35/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Jenis : Blowersentrifugal

    Bahan konstruksi : Carbon steel

    Kondisi operasi

    - Temperatur : 28 C

    - Tekanan : 1 atm

    Jumlah : 1 unit

    Daya motor : 54,69 hp

    5.18 Generator (G-101)

    Fungsi : Mengubah biogas menjadi energi listrik

    Komponen : Kompresor, ruang pembakaran dan expander

    Kompresor

    Fungsi : Menaikkan tekanan udara luar menuju ruang pembakaran

    Jenis : Centrifugal Compressor

    Jumlah : 1 unit

    Daya : 24.138.393 hp

    Turbin gas

    Fungsi : Menurunkan tekanan campuran dari ruang pembakarn

    Jenis : Centrifugal Expander

    Jumlah : 1 unit

    Daya : -36.027.613 hp

    5.19 Seeding Pond(BP-102)

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    36/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Fungsi : Menampung ampas dari reaktor fermentasi

    Bentuk : Persegi panjang

    Bahan konstruksi : Beton kedap airJumlah : 1 unit

    Kapasitas : 7.028,64 m3

    Kondisi operasi

    - Temperatur : 280C

    - Tekanan : 1 atm

    Panjang : 38,31 m

    Lebar : 19,155 mTinggi : 9,5775 m

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    37/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    BAB VI

    INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

    6.1 Instrumentasi

    Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol

    untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan.

    Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat

    penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua

    peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat,

    mudah dan efisien, sehingga kondisi operasi selalu berada dalam kondisi yang

    diharapkan. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi

    proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error)yang paling minimum sehingga

    produk dapat dihasilkan secara optimal (Perry, 1999).

    Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk (indicator),

    pencatat (recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumentasi bekerja

    dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan

    secara manual atau otomatis. Instrumen digunakan dalam industri kimia untuk

    mengukur variabel variabel proses seperti temperatur, tekanan, densitas, viskositas,

    panas spesifik, konduktifitas, pH, kelembaman, titik embun, tinggi cairan (liquid

    level), laju alir, komposisi, dan moisture content. Instrumen instrumen tersebut

    mempunyai tingkat batasan operasi sesuai dengan kebutuhan pengolahan

    (Timmerhaus, 2004).

    Variabel variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen

    adalah (Considine,1985) :

    1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

    2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas,

    pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan

    variabel lainnya.

    Secara umum, kerja dari alat alat instrumentasi dapat dibagi dua bagian

    yaitu operasi secara manual dan operasi secara otomatis. Penggunaan instrumen pada

    suatu peralatan proses bergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan

    VI-1

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    38/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    itu sendiri. Pada pemakaian alat alat instrumentasi juga harus ditentukan apakah

    alat alat itu dipasang pada peralatan proses (manual control) atau disatukan dalam

    suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bagian peralatan (automatic control)

    (Perry,1999).

    Menurut sifatnya konsep dasar pengendalian proses ada dua jenis, yaitu :

    Pengendalian secara manual

    Tindakan pengendalian yang dilakukan oleh manusia. Sistem pengendalian

    ini merupakan sistem yang ekonomis karena tidak membutuhkan begitu banyak

    instrumentasi dan instatalasinya. Namun pengendalian ini berpotensi tidak praktis

    dan tidak aman karena sebagai pengendalinya adalah manusia yang tidak lepas dari

    kesalahan.

    Pengendalian secara otomatis

    Berbeda dengan pengendalian secara manual, pengendalian secara otomatis

    menggunakan instrumentasi sebagi pengendali proses, namun manusia masih terlibat

    sebagai otak pengendali. Banyak pekerjaan manusia dalam pengendalian secara

    manual diambil alih oleh instrumentasi sehingga membuat sistem pengendalian ini

    sangat praktis dan menguntungkan.

    Hal hal yang diharapkan dari pemakaian alat alat instrumentasi adalah:

    Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan

    Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah

    Sistem kerja lebih efisien

    Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat

    Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen instrumen adalah

    (Timmerhaus, 2004) :1. Rangeyang diperlukan untuk pengukuran

    2. Levelinstrumentasi

    3. Ketelitian yang dibutuhkan

    4. Bahan konstruksinya

    5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

    VI-2

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    39/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    6.1.1 Tujuan Pengendalian

    Tujuan perancangan sistem pengendalian dari pabrik biogas dari limbah cair

    kelapa sawit sebagai sumber energi listrik adalah sebagai keamanan operasi pabrik

    yang mencakup :

    Mempertahankan variabel variabel proses seperti temperatur dan tekanan

    tetap berada dalam rentang operasi yang aman dengan harga toleransi yang

    kecil.

    Mendeteksi situasi berbahaya kemungkinan terjadinya kebocoran alat, karena

    komponen zat yang digunakan pada pabrik biogas dari limbah cair kelapa

    sawit sebagai sumber energi listrik ini sangat mudah terbakar. Pendeteksian

    dilakukan dengan menyediakan alarm dan sistem penghentian operasi secara

    otomatis (automatic shut down systems).

    Mengontrol setiap penyimpangan operasi agar tidak terjadi kecelakaan kerja

    maupun kerusakan pada alat proses.

    Untuk pengukuran nilai variabel proses di atas dapat digunakan sebuah

    penganalisis (analyzer).

    Gambar 6.1 Sebuah loop Pengendalian

    Dari gambar di atas dapat dijelaskan bahwa dalam proses terdapat variabel

    proses yang diantisipasi oleh elemen primer sebagai nilai perubahan proses misalnya

    naik turunnya level suatu tangki, tinggi rendahnya temperatur, cepat lambatnya aliran

    fluida, dan tinggi rendahnya tekanan dalam suatu tangki. Variabel proses ini bersifat

    relatif atau dalam kondisi berubah ubah. Sensor diterjemahkan sebagai harga

    ELEMEN

    PENGENDALI

    PROSES

    ELEMEN

    PENGUKURAN

    ELEMEN

    PRIMER

    ELEMEN

    PENGENDALI

    GANGGUAN

    SET POINT

    VI-3

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    40/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    pengukuran. Untuk lebih jelasnya, gambar di bawah ini merupakan suatu contoh

    aktual dari suatu proses yang terkendali.

    Gambar 6.2 Suatu Proses Terkendali

    Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari (Considine,1985) :

    a. Elemen Primer (Primary Element)

    Elemen Primer berfungsi untuk menunjukkan kualitas dan kuantitas suatu

    variabel proses dan menerjemahkan nilai itu dalam bentuk sinyal dengan

    menggunakan transducer sebagai sensor. Ada banyak sensor yang digunakan

    tergantung variabel proses yang ada.

    Sensor untuk temperatur, yaitu bimetal, thermocouple, termal mekanik, dll.

    Sensor untuk tekanan, yaitu diafragma, cincin keseimbangan, dll.

    Sensor untuk level,yaitu pelampung, elemen radioaktif, perbedaan tekanan, dll.

    Sensor untuk aliran atauflow,yaitu orifice, nozzledll.

    b.

    Elemen Pengukuran (Measuring Element)

    Elemen Pengukuran berfungsi mengonversikan segala perubahan nilai yang

    dihasilkan elemen primer yang berupa sinyal ke dalam sebuah harga pengukuran

    yang dikirimkan transmitterke elemen pengendali.

    Tipe Konvensional

    Tipe ini menggunakan prinsip perbedaan kapasitansi.

    Tipe Smart

    h

    LEVEL CONTROLER

    CONTROL

    LEVEL TRANSMITTER

    SUPLAI

    VI-4

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    41/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Tipe smartmenggunakan microprocessor elektronicsebagai pemroses sinyal.

    c.

    Elemen Pengendali (Controlling Element)Elemen pengendali berfungsi menerima sinyal dari elemen pengukur yang

    kemudian dibandingkan dengan set pointdi dalam pengendali (controller). Hasilnya

    berupa sinyal koreksi yang akan dikirim ke elemen pengendali menggunakan

    processor (computer, microprocessor) sebagai pemroses sinyal pengendalian. Jenis

    elemen pengendali yang digunakan tergantung pada variabel prosesnya.

    Untuk variabel proses yang lain misalnya :

    a. Temperatur menggunakan Temperature Controller(TC)

    b. Tekanan menggunakan Pressure Controller(PC)

    c. Aliran/flowmenggunakan Flow Controller(FC)

    d. LevelmenggunakanLevel Controller(LC)

    d. Elemen Pengendali Akhir

    Elemen pengendali akhir berperan mengonversikan sinyal yang diterimanya

    menjadi sebuah tindakan korektif terhadap proses. Umumnya industri menggunakan

    control valvedan pompa sebagai elemen pengendali akhir.

    1. Controlvalve

    Controlvalvemempunyai tiga elemen penyusun, yaitu:

    Positioneryang berfungsi untuk mengatur posisi actuator.

    ActuatorValveberfungsi mengaktualisasikan sinyal pengendali (valve).

    Ada dua jenis actuatorvalveberdasarkan prinsip kerjanya yaitu :

    a. Actuatorspring/per.

    Actuator ini menggunakan spring/per sebagai penggerak piston

    actuator.

    b. Actuatoraksi ganda (double acting)

    Untuk menggerakkan piston, actuatorini menggunakan tekanan udara

    yang dimasukkan ke rumah actuator.

    VI-5

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    42/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Valve, merupakan elemen pengendali proses. Ada banyak tipe valve

    berdasarkan bentuknya seperti butterfly valve, valve bola, dan valve

    segmen.

    2. Pompa Listrik

    Elemen pompa terdiri dari dua bagian, yaitu :

    ActuatorPompa.

    Sebagai actuatorpompa adalah motor listrik. Motor listrik mengubah

    tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Prinsip kerjanya berdasarkan

    induksi elektromagnetik yang menggerakkan motor.

    Pompa listrik berfungsi memindahkan/menggerakkan fluida baik itu zatcair, gas dan padat.

    Secara garis besar, fungsi instrumentasi adalah sebagai berikut :

    1. Penunjuk (indicator)

    2. Pencatat (recorder)

    3. Pengontrol (regulator)

    4. Pemberi tanda bahaya (alarm)

    Adapun instrumentasi yang digunakan di pabrik biogas ini mencakup :

    1. Pressure Controller(PC)

    Adalah alat/instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau

    pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal

    mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap/gas

    yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi.

    Prinsip kerja :

    Pressure control(PC) akibat tekanan uap keluar akan membuka/menutup

    diafragma valve. Kemudian valvememberikan sinyal kepada PC untuk mengukur

    dan mendeteksi tekanan pada set point.

    VI-6

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    43/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    2. Flow Controller(FC)

    Adalah alat/instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran

    fluida dalam pipa lineatau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran

    fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur outputdari alat, yang

    mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line.

    Prinsip kerja :

    Kecepatan aliran diatur oleh regulating valvedengan mengubah tekanan

    dischargedari pompa. Tekanan dischargepompa melakukan bukaan/tutupan

    valvedan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran

    pada set point.

    3. Level Controller(LC)

    Adalah alat/instrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian (level) cairan

    dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan

    cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan

    mengatur ratecairan masuk atau keluar proses.

    Prinsip kerja :

    Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian ratefluida melalui

    valveini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan

    pada set point.

    Alat sensingyang digunakan umumnya pelampung atau transducer

    diafragma untuk mendeteksi dan menunjukkan tinggi permukaan cairan dalam

    alat dimana cairan bekerja.

    Proses pengendalian pada pabrik ini menggunakan feedback controlconfiguration karena selain biayanya relatif lebih murah, pengaturan sistem

    pengendaliannya menjadi lebih sederhana. Konfigurasi ini mengukur secara langsung

    variabel yang ingin dikendalikan untuk mengatur harga variabel yang dimanipulasi.

    Tujuan pengendalian ini adalah untuk mempertahankan variabel yang dikendalikan

    pada level yang diinginkan (set point).

    VI-7

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    44/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Sinyal output yang dihasilkan oleh pengendali oleh pengendali feedback ini

    berupa pneumatic signal yaitu dengan menggunakan udara tekan. Tipe pengendali

    feedback yang digunakan pada perancangan ini, yaitu :

    1.Jenis P (Proportional), digunakan untuk mengendalikan tekanan gas.

    2.Jenis PI (Proportional Integral), digunakan untuk mengendalikan laju alir

    (flow), ketinggian (level) cairan, dan tekanan zat cair.

    3.Jenis PID (Proportional Integral Derivative), digunakan untuk mengendalikan

    temperatur.

    6.1.2 Syarat Perancangan Pengendalian

    Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik

    antara lain :

    1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua pengendali pada

    satu aliran.

    2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit

    pengendali.

    3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki

    opening position 70 %.

    4. Dilakukan pemasangan check valve pada mixer dan pompa dengan tujuan

    untuk menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang

    dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line.

    Pemasangan check valvediletakkan setelah pompa.

    5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah

    dengan pertimbangan syarat safetydari kebocoran.

    6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flangedengan tujuanuntuk mempermudah pada saat maintenance.

    VI-8

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    45/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada pra rancangan pabrik pembuatan

    biogas sebagai sumber kebutuhan listrik

    No Nama alat Jenis instrumen Kegunaan

    1 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa

    2 Tangki pencampuranFC Mengontrol laju alir cairan dalam tangki

    LC Mengontrol ketinggian bahan dalam tangki

    3 Reaktor fermentasi LCMengontrol ketinggian cairan dalam

    reaktor

    4 Blower

    FC Mengontrol laju alir gas dalam blower

    PC Menontrol tekanan dalam blower

    5 GeneratorPC Mengontrol tekanan dalam generator

    TC Mengontrol suhu dalam generator

    Contoh jenis-jenis instrumentasi yang digunakan pada pra rancangan pabrik

    pembuatan biogas dari limbah cair kelapa sawit sebagai sumber energi listrik :

    1. Pompa

    Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran (flow rate). Untuk

    mengetahui laju aliran pada pompa dipasangflow control (FC). Jika laju aliran

    pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali

    (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.

    Gambar 6.3 Instrumentasi pada pompa

    FC

    VI-9

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    46/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    2. Tangki pencampuran (cairan)

    Pada tangki ini dilengkapi denganLevel Controller (LC) yang berfungsi untuk

    mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki. Jumlah aliran fluida diatur oleh

    control valve. Kemudian ratefluida melalui valveini akan memberikan sinyal

    kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point.

    LC

    FC

    Gambar 6.4 Instrumentasi pada tangki cairan

    3. Reaktor Fermentasi

    Reaktor fermentasi adalah alat tempat berlangsungnya reaksi kimia

    antara bahan-bahan yang digunakan. Dalam pabrik ini, reaktor merupakan

    tempat bereaksinya limbah cair kelapa sawit menghasilkan biogas dan produk

    sampingnya. Untuk mengendalikan ketinggian cairan dalam reaktor digunakan

    level controller (LC) dengan tujuan agar tidak terjadi kelebihan muatan.

    LC

    Gambar 6.6 Instrumentasi pada reaktor

    VI-10

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    47/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    4. Blower

    Untuk mengetahui laju aliran gas pada blower dipasang flow control

    (FC). Jika laju aliran blower lebih besar dari yang diinginkan maka secara

    otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil

    pembukaan katup sedangkan tekanan dalam blower diatur oleh pressure

    control (PC).

    PC

    FC

    Gambar 6.7 Instrumentasi pada blower

    5. Generator

    Komponen dalam generator terdiri dari tiga komponen utama, yaitu

    turbin, ruang bakar dan kompresor. Kompresor akan menghisap udara

    kemudian akan dialirkan ke ruang bakar. Dalam ruang bakar terjadi proses

    pembakaran antara udara yang termampatkan dengan biogas. Gas hasil

    pembakaran akan dialirkan ke dalam turbin. Turbin akan mengubah energi

    mekanis menjadi listrik.

    MotorUntuk start

    Generator

    listrik Kompresor Turbin

    Udara pendinginRuang bakar

    Bahan bakar

    Udara segar Gas bekas

    Gambar 6.8 Generator

    6.2 Keselamatan Kerja Pabrik

    Aktivitas masyarakat umumnya berhubungan dengan resiko yang dapat

    mengakibatkan kerugian pada badan atau usaha. Karena itu usaha usaha

    keselamatan merupakan tugas sehari hari yang harus dilakukan oleh seluruh

    karyawan. Keselamatan kerja dan keamanan pabrik merupakan faktor yang perlu

    VI-11

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    48/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    diperhatikan secara serius. Dalam hubungan ini bahaya yang dapat timbul dari

    mesin, bahan baku dan produk, sifat zat, serta keadaan tempat kerja harus

    mendapat perhatian yang serius sehingga dapat dikendalikan dengan baik untuk

    menjamin kesehatan karyawan.

    Perusahaan yang lebih besar memiliki divisi keselamatan tersendiri. Divisi

    tersebut mempunyai tugas memberikan penyuluhan, pendidikan, petunjuk

    petunjuk, dan pengaturan agar kegiatan kerja sehari hari berlangsung aman dan

    bahaya bahaya yang akan terjadi dapat diketahui sedini mungkin, sehingga

    dapat dihindarkan (Bernasconi, 1995)

    Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakan rata rata dalam pabrik kimia

    relatif tidak begitu tinggi. Tetapi situasi beresiko memiliki bentuk khusus, misalnya

    reaksi kimia yang berlangsung tanpa terlihat dan hanya dapat diamati dan

    dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya. Kesalahan kesalahan

    dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal (Bernasconi, 1995).

    Gambar 6.9 Tingkat kerusakan di suatu pabrik

    Kerusakan (badan atau benda) dapat terjadi secara tiba tiba tanpa

    dikehendaki dan diduga sebelumnya. Keadaan atau tindakan yang bertentangan

    dengan aturan keselamtan kerja dapat memancing bahaya yang akut dan

    mengakibatkan terjadinya kerusakan.

    Untuk menjamin keselamatan kerja, maka dalam perencanaan suatu pabrik

    perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu :

    Dari 330 peristiwa

    28

    2

    300 Hanya kerusakan

    benda

    Cedera ringan

    Cedera berat sampai

    cedera mematikan

    VI-12

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    49/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Lokasi pabrik

    Sistem pencegahan kebocoran

    Sistem perawatan

    Sistem penerangan

    Sistem penyimpanan material dan perlengkapan

    Sistem pemadam kebakaran

    Disamping itu terdapat beberapa peraturan dasar keselamatan kerja yang harus

    diperhatikan pada saat bekerja di setiap pabrik pabrik kimia, yaitu:

    Tidak boleh merokok atau makan

    Tidak boleh minum minuman keras (beralkohol) selama bertugas

    Bahaya dan tindakan tindakan yang tidak memperhatikan keselamatan akan

    mengakibatkan kerusakan. Yang menjamin keselamatan kerja sebetulnya adalah

    pengetahuan mengenai bahaya sedini mungkin, sehingga pencegahan dapat

    diupayakan sebelum bahaya tersebut terjadi.

    Berikut ini upaya upaya pencegahan terhadap bahaya bahaya yang

    mungkin terjadi pada pra rancangan pabrik biogas dari limbah cair kelapa sawit

    sebagai sumber energi listrik dapat dilakukan dengan cara :

    1. Pencegahan terhadap kebakaran`

    Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti

    power station, laboratorium dan ruang proses.

    Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire

    station.

    Fire hydrantditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran.

    Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api

    yang relatif kecil.

    Smoke detector ditempatkan pada setiap sub stasiun listrik untuk

    mendeteksi kebakaran melalui asapnya.

    2. Memakai peralatan perlindungan diri

    Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti :

    Pakaian pelindung

    VI-13

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    50/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Pakaian luar dibuat dari bahan bahan seperti katun, wol, serat, sintetis, dan

    asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan

    keadaan badan atas terbuka.

    Sepatu pengaman

    Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan

    panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya

    terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis

    pekerjaan yang dilakukan.

    Topi pengaman

    Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan

    perlindungan terhadap percikan percikan bahan kimia, terutama apabila

    bekerja dengan pipa pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun

    tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor.

    Sarung tangan

    Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para

    operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal hal

    yang tidak diinginkan.

    Masker

    Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debu debu yang

    berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup (Bernasconi, 1995).

    3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis

    Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat

    kegiatan kerja karyawan.

    Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat

    Peralatan yang berbahaya seperti ketel uap bertekanan tinggi, reaktor

    bertekanan tinggi dan tangki gas bertekanan tinggi, harus diberi pagar

    pengaman

    4. Pencegahan terhadap bahaya listrik

    Setiap instalasi dan alat alat listrik harus diamankan dengan pemakaian

    sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya.

    VI-14

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    51/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak

    pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah

    Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan

    tinggi

    Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat alat yang

    beroperasi pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus

    Setiap peralatan atau bangunan yang menjulang tinggi harus dilengkapi

    dengan penangkal petir yang dibumikan (Bernasconi, 1995).

    5. Menerapkan nilai nilai disiplin bagi karyawan

    Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan

    dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan.

    Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke

    atasan.

    Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat

    menimbulkan bahaya.

    Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi.

    6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrikPoliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan

    secara tiba tiba, misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar

    pingsan/syok dan lain sebagainya.

    Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik,

    maka hal-hal yang harus dilakukan adalah :

    a. Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik.

    b. Mengaktifkan alat pemadam kebakaran, dalam hal ini alat pemadam

    kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi,

    yaitu (Bernasconi, 1995) :

    Instalasi pemadam dengan air

    Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang,

    kertas, dan bahan berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk

    kabut. Sebagai sumber air, biasanya digunakan air tanah yang dialirkan

    VI-15

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    52/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    melalui pipa pipa yang dipasang pada instalasi instalasi tertentu di

    sekitar areal pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang

    bekerja dengan instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu

    apabila listrik pada pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi.

    Instalasi pemadam dengan CO2

    CO2 yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung

    gas yang bertekanan yang disambung secara seri menuju nozel nozel.

    Instalasi ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti

    pada tempat tangki penyimpanan dan juga pemadam pada instalasi listrik.

    VI-16

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    53/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    BAB VII

    UTILITAS

    Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya

    proses produksi dalam sebuah pabrik. Oleh karena itu, segala sarana dan

    prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin

    kelangsungan operasi pabrik tersebut. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada

    pabrik pembuatan biogas dari kelapa sawit sebagai sumber energi listrik adalah

    sebagai berikut:

    1. Kebutuhan air

    2. Kebutuhan listrik

    3. Kebutuhan bahan bakar

    4. Unit pengolahan limbah

    7.1 Kebutuhan Air

    Dalam proses produksi, air memegang peranan penting baik untuk kebutuhan

    air proses maupun kebutuhan domestik. Pada pabrik pembuatan biogas ini tidak

    diperlukan air proses karena di dalam proses pembuatannya tidak memerlukan air.Kebutuhan air domestik pada pabrik pembuatan biogas dari limbah cair kelapa sawit

    sebagai sumber energi listrik adalah sebagai berikut:

    Air untuk berbagai kebutuhan, dapat dilihat pada Tabel 7.1 di bawah ini

    Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah 100 liter/hari (Metcalf, 1991)

    100 liter/hari = 4,16 liter/jam 1 kg/liter = 4,16 kg/jam

    air = 1000 kg/m3 = 1 kg/liter

    Jumlah karyawan = 155 orang

    Total air domestik dan kantor = 4,16 155 = 644,8 kg/jam = 645 kg/jam

    VII-1

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    54/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    Tabel 7.1 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan

    KebutuhanJumlah air

    (kg/jam)

    Domestik dan kantor 645

    Laboratorium 50

    Kantin dan tempat ibadah 100

    Poliklinik 50

    Total 845

    Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan adalah : 845 kg/jam

    Densitas air (air) pada temperatur 280C adalah 996,24 kg/m3(Geankoplis, 2003)

    Debit air, Q = (845 kg/jam)/(996,24 kg/m3) = 0,848 m3/jam = 20,36 m3/hari. Sumber

    air untuk pabrik pembuatan biogas ini berasal dari Perusahaan Daerah Air Minum

    (PDAM) Kotamadya Tebing Tinggi.

    7.2 Kebutuhan Listrik

    Perincian kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut:

    1. Unit Proses = 5500 hp

    2. Ruang kontrol dan laboratorium = 30 hp

    3. Penerangan dan kantor = 30 hp

    4. Bengkel = 40 hp

    5. Perumahan = 120 hp

    Total kebutuhan listrik = 5500 + 3 + 30 + 30 + 40 + 120

    = 5723 hp 0,7457 kW/hp = 4267,64 kW

    Efisiensi generator 80 %, maka

    Daya output generator = 4267,64 / 0,8 = 5334,55 kW

    Untuk perancangan dipakai 10 unit gas generator AC 600 kW, 220-240 Volt, 50

    Hertz, 3 fase. (1 unit pakai dan 1 unit cadangan).

    VII-2

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    55/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    7.3 Kebutuhan Bahan Bakar

    Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik (generator)

    adalah minyak solar karena minyak solar efisien dan mempunyai nilai bakar yang

    tinggi.

    Keperluan Bahan Bakar Generator

    Nilai bahan bakar solar = 19860 Btu/lbm

    (Perry, 1997)

    Densitas bahan bakar solar = 0,89 kg/l

    Daya output generator = 5334,55 kW

    Daya generator yang dihasilkan = 5334,55 kW (0,9478 Btu/detik)/kW

    3600 detik/jam

    = 18.201.911 Btu/jam

    Jumlah bahan bakar = (18.201.911 Btu/jam)/19860Btu/lbm)

    (0,45359 kg/lbm)

    = 415,72 kg/jam

    Kebutuhan solar = (415,72 kg/jam) / (0,89 kg/liter)

    = 467,10 liter/jam

    7.4 Limbah Pabrik Pembuatan Biogas

    Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau

    atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat

    membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian

    lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.

    Sumber-sumber limbah pabrik biogas meliputi :

    1. Limbah proses berupa limbah cair yang diolah menjadi pupuk cair. Adapun

    karakteristik limbah cair kelapa sawit adalah sebagai berikut:

    Tabel 7.4 Karakteristik Limbah Cair Kelapa Sawit

    No. Parameter Satuan Nilai

    1. pH - 7,13

    2. TS mg/L 21.000

    3. VS mg/L 14.000

    4. BOD mg/L 8.000

    VII-3

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    56/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Listrik DenganKapasitas 237.600 Mwh/Tahun, 2009.

    5. CODcr mg/L 15.000

    6. NH4-N mg/L 500

    7. VFA mg/L 50

    8. Asam Asetat mg/L 0

    9. Asam Proponiat mg/L 0

    10. n-Hex mg/L 4.300

    11. C % 34,3

    12. H % 4,68

    13. N % 3,53

    14. S % -

    15. P % -

    16. COD:N:P - -

    (Yoshimassa, 2008)

    2. Limbah domestik dan kantor

    Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar

    mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan cair.

    3. Limbah laboratorium

    Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang

    digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu

    produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan

    pengembangan proses. Limbah laboratorium termasuk kategori limbah B3 (Bahan

    Berbahaya dan Beracun) sehingga dalam penanganannya harus dikirim ke

    pengumpul limbah B3 sesuai dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia

    Nomor 18 Tahun 1999 Tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan

    Beracun. Dalam pengelolaan limbah B3 dikirim ke PPLI Cileungsi, Bogor,

    Indonesia.

    Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah

    Diperkirakan jumlah air buangan pabrik :

    1. Pencucian peralatan pabrik = 20 liter/jam

    2. Limbah domestik dan kantor

    VII-4

  • 8/10/2019 Pra Rancangan Pabrik Limbah Cair Sawit.pdf

    57/149

    Fitri Meidina Harahap : Pembu