Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan

Proses produksi natrium alginat, menggunakan reaktor yang beroperasi pada suhu 80-85°C dengan menggunakan bahan bakar minyak. Bahaya yang kemungkinan timbul adalah kebakaran atau peledakan yang berasal dari reaktor. Selain itu unit penghasil uap (boiler) juga dapat menciptakan hal yang serupa apabila pengendalian tidak berjalan optimal.

Dari uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pencegahan dan penanganan terhadap kebakaran dan ledakan sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran maka sistem alarm dipasang pada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses.

2. Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole yang cukup untuk pemeriksaan.

3. Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran

steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan

karyawan.

4. Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalam keadaan siaga.

5. Penyediaan racun api yang selalu siap dengan pompa hydran untuk jarak tertentu.

Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No. Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu :

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

1. Detektor kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas:

a. Smoke detector adalah detector yang bekerja berdasarkan terjadinya

akumulasi asap dalam jumlah tertentu.

b. Gas detector adalah detector yang bekerja berdasarkan kenaikan

konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang mudah terbakar.

c. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini berupa:

 Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus (audible alarm).

 Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas (visible alarm).

2. Panel indikator kebakaran

Panel indikator kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan kerja sistem dan terletak di ruang operator.

6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri

Upaya peningkatan keselamatan kerja bagi karyawan pada pabrik ini adalah dengan menyediakan fasilitas sesuai bidang kerjanya. Fasilitas yang diberikan adalah melengkapi karyawan dengan peralatan perlindungan diri sebagai berikut:

1. Helm

2. Pakaian dan perlengkapan pelindung 3. Sepatu pengaman

4. Pelindung mata 5. Masker udara 6. Sarung tangan

6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

1. Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekring atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.

2. Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan.

3. Penempatan dan pemasangan motor-motor listrik tidak boleh mengganggu lalu lintas pekerja.

4. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi. 5. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.

6. Setiap peralatan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan alat penangkal petir yang dibumikan.

7. Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerja pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus.

6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan

Upaya penjagaan kesehatan karyawan dalam lapangan kerja adalah :

1. Setiap karyawan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik.

2. Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya seperti asam sulfat, NaOH, HCl, dan metanol, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut.

3. Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat.

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis

Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah :

1. Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah kemungkinan terguling atau terjatuh seperti reaktor, kolom distilasi, dan kolom ekstraktor.

2. Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan karyawan.

3. Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila diluar gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.

4. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran. 5. Pada alat-alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung untuk

menghindari terjadinya kecelakaan kerja seperti mixer.

Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan yaitu (Peters dan Timmerhaus, 2004):

1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan. 2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.

3. Setiap karyawan dibekali keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan yang ada.

4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan.

5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.

6. Melakukan pemeriksaan terhadap setiap pengendali secara priodik oleh petugas

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

BAB VII

UTILITAS

Utilitas dalam suatu pabrik adalah sarana penunjang utama di dalam kelancaran proses produksi. Agar proses produksi tersebut dapat terus berkesinambungan, haruslah didukung oleh sarana dan prasarana utilitas yang baik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada Pra–rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat ini meliputi :

1. Kebutuhan steam

2. Kebutuhan air untuk air proses dan air domestik 3. Kebutuhan bahan bakar

4. Kebutuhan listrik

Basis perhitungan : 1 jam operasi 7.1 Kebutuhan Steam (Uap)

Pada pengoperasian pabrik dibutuhkan uap sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada Pra-rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat ini adalah : Tabel 7.1 Kebutuhan Uap

Nama Alat Jumlah Uap (kg/jam)

Reaktor I (R-201) 2574,6600

Rotary Dryer (RD-201) 56598,3936

Heater Kolom Distilasi (E-201) 1411,9680

Ekstraksi 1055,0841

Perendaman I 1824,6450

Total 5404,1050

Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan temperatur 150 0C dan

tekanan 4,76 bar. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 5404,1050 kg/jam. Tambahan untuk kebocoran (faktor keamanan) diambil sebesar 30% (Perry dan Green, 1999). Maka kebutuhan uap adalah :

Total uap yang dihasilkan ketel = 1,3 x 5404,1050 kg = 7025,3365 kg

Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali (Evans, 1978), sehingga kondensat yang digunakan kembali adalah :

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

= 5620,2692 kg/jam 7.2 Kebutuhan Air

Kebutuhan air pada pabrik pembuatan natrium alginat adalah : 1. Kebutuhan air tambahan untuk umpan ketel uap

Air yang dibutuhkan = 7025,3365 - 5620,2692= 1405,0673 kg 2. Kebutuhan air pendingin

Kebutuhan air pendingin adalah sebagai berikut: Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin

Nama Alat Jumlah Air (kg)

Reaktor II(R-210) 3021,1686

Kondensor Kolom Distilasi-1 (E-321) 37779,1909

Pendingin Destilasi 73,8817

Reboiler Destilasi 1578,8900

Total 42453,1292

Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan di menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan,

drift loss, dan blowdown. (Perry dan Green, 1999)

Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan:

We = 0,00085 Wc (T1 – T2) (Perry dan Green, 1999) Di mana:

Wc = jumlah air masuk menara = 42543,1292 kg/jam

T1 = temperatur air masuk = 60°C = 104°F

T2 = temperatur air keluar = 25°C = 77 °F

Maka,

We = 0,00085 × 42543,1292 × (104 - 77) = 2165,1096 kg

Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry dan Green, 1999). Ditetapkan drift loss 0,2 %, maka:

Wd = 0,002 × 42543,1292 = 84,9063 kg

Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry dan Green, 1999).

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

Ditetapkan 5 siklus, maka:

Wb = 1 − S W_e = 1 5 2165,1096

− = 541,2774 kg (Perry dan Green, 1999) Sehingga air tambahan yang diperlukan = We + Wd + Wb

= 2165,1096 + 84,9063 + 541,2774

= 2791,29324 kg

Pada proses dibutuhkan air sebagai air proses dan dibutuhkan air untuk berbagai hal yang lain sebagai berikut:

1. Kebutuhan air domestik dan kantor

Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah 40–100 liter/hari (Metcalf dan Eddy, 1991). Diambil 100 liter/hari = 4,16 = 4 liter/jam

air = 1000 kg/m3 = 1 kg/liter Jumlah karyawan = 137 orang

Maka total air domestik = 4,16 × 137 = 570 liter/jam × 1 kg/liter = 570 kg/jam

2. Kebutuhan air laboratorium

Kebutuhan air untuk laboratorium adalah 1000 – 1800 liter/hari (Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 1800 liter/hari = 75 kg/jam.

3. Kebutuhan air kantin dan tempat ibadah

Kebutuhan air untuk kantin dan rumah ibadah adalah 40 – 120 liter /hari (Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 50 liter/hari = 2,05 liter/jam

air = 1000 kg/m3 = 1 kg/liter Pengunjung rata – rata = 100 orang.

Maka total kebutuhan airnya = 2,05 × 100 = 200 liter/jam × 1 kg/liter = 205 kg/jam

4. Kebutuhan air poliklinik

Kebutuhan air untuk poliklinik adalah 1000 – 1500 ltr/hari. (Metcalf dan Eddy, 2003), Maka diambil 1200 ltr/hari = 50 kg/jam

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

Tabel 7.3 Pemakaian Air Domestik

Nama Tempat Jumlah Air (kg/jam)

Per kantoran 570

Laboratorium 75

Kantin dan tempat ibadah 205

Poliklinik 50

Total 900

Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah: = 1405,0673 + 2791,2932 + 900 = 5096,3605 kg

Sumber air untuk pabrik pembuatan natrium alginat ini berasal dari sungai yang ada di sekitar P. Bunyu, Kalimantan Timur. Kualitas air dapat diasumsikan sebagai berikut :

Tabel 7.4 Kualitas air sungai

Parameter Satuan Kadar

Suhu Total Amonia (NH3-N) Besi (Fe) Cadmium (Cd) Clorida (Cl) Mangan (Mn) Calcium (Ca) Magnesium (Mg) Oksigen terlarut (O2) Seng (Zn) Sulfat (SO4) Tembaga (Cu) Timbal (Pb) Hardness (CaCO3) Kekeruhan * °C mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L NTU 26,6 0,0005 0,42 0,023 60 0,028 45 28 5,66 >0,0004 42 0,01 0,648 95 84,9

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

KALTIM, 2006. 7.3 Unit Pengolahan Air

Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi 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 dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu (Degremont, 1991): 1. Screening 2. Klarifikasi 3. Filtrasi 4. Demineralisasi 5. Deaerasi 7.3.1 Screening

Tahap screening merupakan tahap awal dari pengolahan air. Adapun tujuan

screening adalah (Degremont, 1991):

− Menjaga struktur alur dalam utilitas terhadap objek besar yang mungkin merusak fasilitas unit utilitas.

− Memudahkan pemisahan dan penyingkiran partikel – partikel padat yang besar yang terbawa dalam air sungai.

Pada tahap ini, partikel yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel – partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.

7.3.2 Klarifikasi

Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air dengan cara mencampurkannya dengan larutan Al2(SO4)3 dan Na2CO3 (soda abu). Larutan Al2(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na2CO3 sebagai bahan koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pambantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Pada bak clarifier, akan terjadi proses koagulasi * nilai kekeruhan diperoleh dari Praswati dkk, laporan penelitian “Peningkatan Efisiensi Penggunaan Koagulan Pada Unit Pengolahan Air dengan sampel air sungai di Kaltim,” 2008

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

dan flokulasi. Tahap ini bertujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS) dan koloid (Degremont, 1991)

Koagulan yang biasa dipakai adalah koagulan trivalent. Reaksi hidrolisis akan terjadi menurut reaksi :

M3+ + 3H2O M(OH)3 + 3 H+

Dalam hal ini, pH menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid. Kondisi pH yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan terbentuknya flok – flok (flokulasi). Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah (Degremont, 1991) :

Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 12Na+ + 6HCO3- + 3SO43- 2Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O 4Al(OH)3 + 12Na+ + 6CO2 + 6SO43- Reaksi koagulasi yang terjadi :

Al2(SO4)3 + 3H2O + 3Na2CO3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2

Selain penetralan pH, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan kesadahan permanen menurut proses soda dingin berdasarkan reaksi berikut: (Degremont, 1991):

CaSO4 + Na2CO3 Na2SO4 + CaCO3 CaCl4 + Na2CO3 2NaCl + CaCO3

Selanjutnya flok – flok mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar secara melimpah (overflow) yang selanjutnya masuk ke penyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan.

Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan soda abu = 1 : 0,54 (Crities, 2004).

Perhitungan alum dan soda abu yang diperlukan : Total kebutuhan air = 5096,3605 kg Pemakaian larutan alum = 50 ppm

Pemakaian larutan soda abu = 0,54 × 50 = 27 ppm

Larutan alum Al2(SO4)3 yang dibutuhkan = 50.10-6 × 5096,3605 = 0,25482 kg Larutan abu soda Na2CO3 yang dibutuhkan = 27.10-6 × 5096,3605 = 0,1376 kg

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

7.3.3 Filtrasi

Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan tujuan menyingkirkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air (Metcalf dan Eddy, 1991).

Material yang digunakan sebagai medium filtrasi dapat bermacam–macam : pasir, antrasit (crushed anthracite coal), karbon aktif granular (Granular Carbon

Active atau GAC), karbon aktif serbuk (Powdered Carbon Active atau PAC) dan batu

garnet. Penggunaan yang paling umum dipakai di Afrika dan Asia adalah pasir dan gravel sebagai bahan filter utama, menimbang tipe lain cukup mahal (Kawamura, 1991).

Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan natrium alginat menggunakan media filtrasi granular (Granular Medium Filtration) sebagai berikut :

1. Lapisan atas terdiri dari pasir hijau (green sand). Lapisan ini bertujuan memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Lapisan yang digunakan setinggi 24 in (60,96 cm).

2. Untuk menghasilkan penyaringan yang efektif, perlu digunakan medium berpori misalnya antrasit atau marmer. Untuk beberapa pengolahan dua tahap atau tiga tahap pada pengolahan effluent pabrik, perlu menggunakan bahan dengan permukaan luar pori yang besar dan daya adsorpsi yang lebih besar, seperti Biolite, pozzuolana ataupun Granular Active Carbon/GAC) (Degremont, 1991). Pada pabrik ini, digunakan antrasit setinggi 12,5 in (31,75 cm).

3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikil / gravel setinggi 7 in (17,78 cm) (Metcalf dan 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 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.

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO)2

a. Penukar kation

Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 857,27 kg/jam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 %

Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air

Total kebutuhan kaporit = (2.10-6 × 900)/0,7 = 0,0026 kg/jam 7.3.4 Demineralisasi

Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, dimana alat demineralisasi dibagi atas :

Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam – logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg, dan Mn yang larut dalam air dengan kation hidrogen dari resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IR–22 (Lorch, 1981).

Reaksi yang terjadi :

2H+R + Ca2+ Ca2+R + 2H+ 2H+R + Mg2+ Mg2+R + 2H+ 2H+R + Mn2+ Mn2+R + 2H+ Untuk regenerasi dipakai H2SO4 dengan reaksi :

Ca2+R + H2SO4 CaSO4 + 2H+R Mg2+R + H2SO4 MgSO4 + 2H+R Mn2+R + H2SO4 MnSO4 + 2H+R

Dalam dokumen Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun (Halaman 73-84)