INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6. Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis
7.2 Kebutuhan Air
Dalam proses produksi, air memengang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Adapun kebutuhan air pada Pra- Rancangan Pabrik Pembuatan Gliserol dari Minyak Jagung Mentah ini adalah sebagai berikut :
1. Air untuk umpan ketel = 4.718,965 kg/jam - 3.775,172 kg/jam = 943,793 kg/jam
2. Air pendingin :
Tabel 7.2. Kebutuhan air pendingin pada alat
No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)
1 Cooler CO-01 20.690,1989
Total 20.690,1989
3. Air Proses :
Tabel 7.3 Kebutuhan air proses pada alat
Rita Agustina Purba : Pabrik Pembuatan Gliserol Dari Minyak Jagung Mentah Dengan Kapasitas 60.000 Ton/Tahun, 2009.
1 Mixer M-01 2.716,048
Total 2.716,048
4. Kebutuhan air domestik (keperluan air rumah tangga, perkantoran, kantin dan lain-lain) diperkirakan 10 % dari air kebutuhan pabrik. (Metcalf, 1991) = 10 % (943,793 + 20.690,1989 + 1.810,698) kg/jam = 2.344,469 kg/jam 5. Kebutuhan air untuk laboratorium diperkirakan 1 % dari air kebutuhan pabrik.
(Metcalf, 1991)
= 1 % (943,793 + 20.690,1989 + 1.810,698) kg/jam = 234,446 kg/jam + Total kebutuhan air dalam pengolahan awal pabrik adalah = 26.023,605 kg/jam
Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, sebesar 20 %, yaitu :
= 20 % x Kebutuhan air pendingin
= 20 % x 20.690,1989 kg/jam = 4.138,039 kg/jam Jumlah air bekas yang dapat digunakan kembali :
= 20.690,1989 kg/jam – 4.138,039 kg/jam = 16.552,159 kg/jam
Jumlah air yang harus ditambahkan dari menara air untuk dijadikan tambahan steam, air pendingin, air proses dan air domestik adalah :
= Total air – (recycle kondensat + air pendingin bekas)
= 26.023,605 – (3.775,172 + 16.552,159) = 5.696,274 kg/jam
Untuk faktor keamanan pada waktu pemompaan air sungai ditambahkan sebanyak 10 % dari jumlah air yang dipompakan. Maka banyak air yang dipompakan dari sungai adalah :
= (1 + 0,1) x 26.023,605 kg/jam = 28.625,966 kg/jam
Sumber air untuk Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Gliserol dari Minyak Jagung Mentah ini berasal dari sungai ular, Kabupaten Serdang Bedagai , Propinsi Sumatera Utara. Dimana sungai ular dengan panjang 150 km memiliki potensi debit pada musim kemarau 60 m3/detik dan pada musim hujan 100 m3/detik. Adapun kualitas air sungai ular dapat dilihat pada Tabel.7.4 di bawah ini :
Rita Agustina Purba : Pabrik Pembuatan Gliserol Dari Minyak Jagung Mentah Dengan Kapasitas 60.000 Ton/Tahun, 2009.
Adapun kualitas air sungai Ular tersebut dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Ular, Perbaungan, Deli Serdang Sumatera Utara
No Unsur Jumlah
1. Alkali 69,28
2. Aluminium 0,004
3. Arsen Tidak nyata
4. Bikarbonat 84,520
5. Karbonat (CO3) Tidak nyata
6. Klorida (Cl) 11,08 7. Calsium (Ca) 20,790 8. CO2 bebas 7,340 9. PH 6,500 10. Ignition residu 200 11. Kesadahan total 4,5 12. Kesadahan Kalsium 52,5 13. Kesadahan Magnesium 26,2 14. Kekeruhan 0,4
Rita Agustina Purba : Pabrik Pembuatan Gliserol Dari Minyak Jagung Mentah Dengan Kapasitas 60.000 Ton/Tahun, 2009.
15. Magnesium (Mg) 26,290
16. Nitrat (NO3) Tidak nyata
17. Suspensid water Tidak nyata
18. Sulfat 99,36
19. Total solid 216,4
20. Zat organik 2,25
21. Tembaga Tidak nyata
22. Seng Tidak nyata
23. Ferrum Tidak nyata
24. Amoniak Tidak nyata
25. Timbal Tidak nyata
26. Oksigen terlarut Tidak nyata
27. Nitrit Tidak nyata
(Sumber: Laporan Air Minum Sungai Ular, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara, 2007)
Unit Pengolahan Air
Kebutuhan air untuk pabrik pembuatan Gliserol dari Minyak Jagung Mentah diperoleh dari sungai ular, yang terletak dikawasan pabrik, untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka dilokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air di pompakan kelokasi pabrik untuk di gunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap yaitu :
1. Screening 2. Klarifikasi 3. Filtrasi 4. Demineralisasi 5. Deaerasi 7.2.1 Screening
Rita Agustina Purba : Pabrik Pembuatan Gliserol Dari Minyak Jagung Mentah Dengan Kapasitas 60.000 Ton/Tahun, 2009.
Pengendapan merupakan tahap awal dari pengolahan air. Pada screening, partikel – partikel padat yang besar akan mengendap secara gravitasi tanpa bantuan bahan kimia sedangkan partikel – partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.
7.2.2 Klarifikasi
Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air dengan cara mencampurkannya dengan larutan Al2 (SO4)3 dan Na2 CO3 (soda abu).
Larutan Al2(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na2CO3 sebagai
bahan koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Pada bak Clarifier, akan terjadi proses koagulasi dan flokulasi. Tahap ini bertujuan untuk menyingkirkan suspended solid dan koloid (Degremont, 1991).
Dalam hal ini, pH menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid. Kondisi pH yang optimum penting untuk terjadi koagulasi dan terbentuknya flok- flok (flokulasi). Koagulan yang biasa dipakai adalah larutan alum Al2(SO4)3.
Sedangkan koagulan tambahan dipakai larutan soda abu Na2CO3 yang berfungsi
sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendepan dan penetralan pH. Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flok – flok yang akan mengedap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk ke tangki utilitas yang selanjutnya akan masuk ke penyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan (filtrasi).
Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, perbandingan pemakain alum dan abu soda = 1 : 0,54 (Baumann, 1971).
Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan :
Total kebutuhan air : 26.023,605 kg/jam Pemakain larutan alum : 50 ppm
Rita Agustina Purba : Pabrik Pembuatan Gliserol Dari Minyak Jagung Mentah Dengan Kapasitas 60.000 Ton/Tahun, 2009.
Larutan alum Al2(SO4)3 yang dibutuhkan : 50.10-6 x 26.023,605 = 1,301 kg/jam
Larutan abu soda Na2CO3 yang dibutuhkan : 27.10-6 x 26.023,605 = 0,703 kg/jam
7.2.3 Filtrasi
Filtrasi bertujuan untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Pada proses ini juga dilakukan penghilangan warna air dengan menambahkan karbon aktif pada lapisan pertama yaitu lapisan pasir. Penyaring pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari 3 lapisan yaitu :
a. Lapisan I terdiri dari pasir hijau (green sand) setinggi 24 in = 60,96 cm b. Lapisan II terdiri dari antrasit setinggi 12,5 in = 31,75 cm
c. Lapisan III terdiri dari batu kerikil (gravel) setinggi 7 in = 17,78 cm (Metcalf & Eddy 1991) Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik (back washing). Dari sand filter, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan.
Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut yaitu proses demineralisasi (softener) dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman - kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO)2.
0,7
kg/jam 2.344,469
x 2.10-6 Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO)2 :
Total kebutuhan air domestik = 2.344,469 kg/jam
Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70% Kebutuhan Klorin = 2 ppm dari berat air
Total kebutuhan kaporit = = 0,00669 kg/jam
Rita Agustina Purba : Pabrik Pembuatan Gliserol Dari Minyak Jagung Mentah Dengan Kapasitas 60.000 Ton/Tahun, 2009.
Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, yaitu proses penghilangan ion-ion terlarut dari dalam air. Alat demineralisasi dibagi atas: