PROSES DASAR PEMBUATAN GARAM . Teknologi Dan Proses Pembuatan Garam Konsumsi
TEKNOLOGI EVAPORASI DENGAN SINAR MATAHARI
Tradisional
Mekanisasi Produk Utama : Garam Produk Samping : Lar . Bittern
Persyaratan Lokasi :
Lahan yang luas Angin kencang Tanah tidak porous Curah hujan rendah Humidity rendah Suhu tinggi
Biaya Investasi : Mahal
Membutuhkan sarana & prasarana : jalan, pelabuhan, listrik, dll Kapasitas besar
Operating cost paling murah Kadar NaCl garam 94 - 99 %
Buku Panduan Pengembangan Usaha Terpadu Garam dan Artemia
15
adalah sebagai berikut:
1. Data iklim dan cuaca yang diperlukan yaitu :
® Evaporasi / penguapan tinggi (rata-rata > 650 mm/tahun) ® Kecepatan dan arah angin (>5 m/detik)
® Suhu udara (>32C)
® Penyinaran matahari (100%) ® Kelembaban udara (<50% H)
® Curah hujan (rendah yaitu antara 1000 -1300 mm/tahun atau 100 mm/bulan)
® Musim kemarau panjang yang kering tanpa diselingi hari hujan, untuk menghasilkan produksi garam yang normal, diperlukan kemarau kering yang terus menerus atau jumlah hari tanpa hujan minimal 140 hari (14 dekade)
2. Air laut sebagai air baku dalam pembuatan garam harus memenuhi persyaratan :
® Kadar garam tinggi dan tidak tercampur aliran air dari muara sungai yang tawar
® Jernih dan tidak tercampur dengan lumpur maupun sampah ® Pada saat air laut pasang, mudah mengalir ke saluran dan petak
penampungan sehingga tidak sulit untuk dipompa ke areal ladang garam
® Kondisi pasang surut dan salinitas air laut. Diperlukan kondisi dengan beda pasang maksimum dan surut minimum sekecil mungkin dan salinitas air laut sebagai bahan baku garam antara 25 - 35 ppm.
3. Struktur dan morfologi tanah untuk ladang garam : tanah harus kedap air, ketinggian maksimal 3 meter diatas permukaan rerata air laut dan harus cukup luas, sebaiknya untuk luas ladang garam perorangan antara 2 - 5 Ha, sedangkan perusahaan besar minimal 4000 Ha.
4. Topografi:
Dikehendaki tanah yang landai atau kemiringan kecil.
® Untuk mengatur tata aliran air dan meminimilisasi biaya konstruksi 5. Sifat fisis tanah:
® Permeabilitas rendah ®
Pasir : Permeabilitas tinggi Tanah liat : Permeabilitas rendah
Untuk peminihan tanah liat untuk penekanan resapan air (kebocoran) Untuk meja garam campuran pasir dan tanah liat guna kualitas dan kuantitas hasil produksi
5. Saluran yang baik
Agar tanah pada kolam pengkristalan tetap keras dan tidak lembek (karena kontak langsung dengan air garam), maka pada kolam-kolam pengkristalan harus memiliki saluran-saluran pengumpul/pembuang larutan garam sisa. Sehingga kristal-kristal garam yang telah terbentuk pada kolam-kolam pengkristalan tidak tercampur dengan air larutan garam sisa yang juga akan melembekkan lapisan tanah serta membuat permukaan kolam pengkristalan tidak rata.
6. Bebas dari gangguan kehidupan baik tanaman maupun hewan
. Tahapan Pembuatan Garam
Pada dasarnya pembuatan garam dari air laut terdiri dari langkah-langkah proses pemekatan (dengan menguapkan airnya) dan pemisahan garamnya (dengan kristalisasi).
Bila seluruh zat yang terkandung diendapkan/dikristalkan akan terdiri dari campuran bermacam-macam zat yang terkandung, tidak hanya Natrium Klorida yang terbentuk tetapi juga beberapa zat yang tidak diinginkan ikut terbawa (impurities). Proses kristalisasi yang demikian disebut “kristalisasi total”. Untuk llebih jelasnya dari tahapan pembuatan dapat dilihat pada Gambar 14, 15 dan 16.
Gambar 13. Pengerasan dan Perataan Tanah Gambar 12. Pembersihan Meja Garam
Retak pada kelembaban rendah
Buku Panduan Pengembangan Usaha Terpadu Garam dan Artemia
17
Bak Penampungan Air Laut (Pengendapan Partikel/Lumpur)
Kolam Pengendapan I Penambahan CO2 atau Oksalat
Dibuang
Kolam Kristalisasi Garam II Kolam Kristalisasi Garam I Bak Penampungan Air Laut (Pengendapan Partikel/Lumpur) Pompa Waduk/Bozeem (Serapan) Peminihan I (serapan + endapan) Peminihan II (serapan + endapan) NaCl >98% NaCl >97% NaCl terendapkan 72% Bittern (Senyawa Mg) Air Garam >29Be
Salinitas 35/oo atau 3–3,5Be
Salinitas 50/oo atau 5–10Be
15Be
25Be
28Be
>29Be
BAGAN PROSES PEMBUATAN GARAM EVAPORASI KADAR NaCL TINGGI
waduk/Bozem (Serapan)
Peminihan I (Serapan + endapan)
Pompa Bak penampungan air
laut (Pengendapan partikel lumpur) Kolam pengendapan I CO2 atau Oksalat Salinitas 35 %
atau 3 - 3,5 °BE atau 3 - 3,5 Salinitas 50 %°BE
± 1 5 º B Peminihan II (Serapan + endapan) N a C L > 9 8 % NaCL > 97 % NaCL terendapkan 72 % Kolam kristalisasi Garam II Kolam kristalisasi Garam I Kolam pengendapan Garam Ca > 29 °BE
Dibuang Bittern (senyawa Mg) air garam > 29 °BE
± 2 5 º B ± 2 8 º B
Gambar 15. Bagan proses pembuatan garam evaporasi (Sumber PT Garam, 2000)
Bittern yang didapat bisa tidak dibuang tetapi dimanfaatkan dengan dijual pada pengumpul yang kemudian dimanfaatkan sebagai larutan obat/suplemen.
.
Penampungan Air LautSetelah melakukan pembuatan konstruksi tambak dilakukan pengeringan petak penampungan, peminihan serta meja kristalisasi untuk mendapatkan garam yang berkualitas baik terhindar dari tercampurnya lumpur di dasar kolam dengan air tua bakal garam.
Tahapan pembuatan garam bermutu dimulai dengan penampungan air laut dimana diharapkan air laut yang masuk adalah air laut yang berkualitas bebas dari limbah dan jauh dari muara sungai diharapkan jarak dengan laut kurang dari 10 km untuk menghindari terjadinya pengkristalan air laut dari tepi pantai ke lokasi pegaraman.
Pada bak penampungan diharapkan salinitas sudah lebih dari 35 ppt (3,5 °Be), di bak ini diharapkan terjadi pengendapan partikel lumpur yang ada dalam air laut sekaligus terjadi evaporasi, sehingga terjadi kenaikan salinitas berkisar antara 50 ppt (5 °Be) - 100 ppt (10 °Be) yang kemudian dipindahkan ke kolam peminihan I. Didalam bak penampungan ini pekerjaan Kesap Guluk (K/G) pertama dilakukan setelah air meja mencapai salinitas 40 ppt - 60 ppt (4 °Be - 6 °Be). Air laut Angin Angin laut tertinggi 3-3,5º BE ± 25º BE
Peminihan Meja Garam± 25º B
Air Bittern > 29º B, di buang Gudang Penyimpanan Timbunan Gudang Meja kristalisasi Peminihan dgn Penguapan
dimana terjadi pula pe-ngendapan FE2O3 CACO3
dan Ca SO3 2H2O
Buku Panduan Pengembangan Usaha Terpadu Garam dan Artemia
19
.
PeminihanAir laut yang keluar dari bak penampungan diharapkan bersalinitas lebih dari 50 ppt (5 °Be) dimasukkan ke dalam peminihan I. Dimana dalam bak ini diharapkan terjadi pengendapan partikel lumpur kembali serta sebagian senyawa Magnesium, Kalsium dan Sulfat mengendap pada tahapan ini.
Pada bak peminihan I mulai ditambahkan Oksalat atau Karbonat untuk membentuk senyawa Magnesium Oksalat/Magnesium Karbonat, Kalsium Oksalat/Kalsium Karbonat agar Magnesium dan Kalsium mengendap. Selain dengan penambahan Oksalat atau Karbonat dalam bak ini juga dapat ditebar (inokulasi) Artemia yang dapat membantu mengurangi senyawa yang tidak diperlukan dalam pegaraman.
Pada peminihan I ini diharapkan kenaikan salinitas mencapai 150 ppt (15 °Be). Kemudian air disalurkan pada bak peminihan II, dalam peminihan II ini pengendapan juga terjadi sehingga air laut (brine) yang akan masuk ke dalam kolam kristalisasi I sudah tinggi dengan senyawa NaCl yang akan menjadi garam. Pada kolam kristalisasi II dimana salinitas sudah mencapai > 150 ppt (15 °Be) dilakukan pekerjaan Kesap Guluk II (K/G II) yang dilakukan setelah air meja mencapai salinitas 180 ppt – 220 ppt (18 °Be - 22 °Be) dan meja/kolam diatasnya dilakukan Kesap Guluk II (K/G II) dengan perlakuan yang sama
.
KristalisasiAir laut yang diasumsikan sudah mengandung NaCl pekat dari bak peminihan II dengan salinitas mencapai 250 ppt (25 °Be) masuk ke dalam kolam kristalisasi atau meja garam. Pada kolam ini diharapkan NaCl yang terkandung dalam air laut sebesar > 98 %. Pada kolam kristalisasi atau meja garam I ini diharapkan salinitas naik menjadi 280 ppt (28 ° Be), baru air dikirim masuk ke meja kristal/garam II.
Kolam kristalisasi II atau meja garam II NaCl yang terendapkan > 72% dan air yang masih ada dikenal sebagai air bittern dapat dimanfaatkan untuk kesehatan. Air bittern banyak mengandung senyawa Magnesium yang dapat dimanfaatkan sebagai suplemen kesehatan, selama ini air bittern selalu dibuang para pegaram,
dengan dikenalnya bittern sebagai suplemen kesehatan/obat dan adanya penampungan dalam pemasaran bittern diharapkan dapat sebagai sumber pendapatan sampingan dari pegaram selain garam.
Pada proses kristalisasi perlu diperhatikan pemeliharaan meja garam dan dilakukan aflak (perataan permukaan dasar garam).
.
Perawatan Dan PemantauanSelama proses pegaraman diharapkan selalu ada pemantauan dan perawatan dari lokasi pegaraman baik pemantauan dari masuknya debit air laut ke dalam kolam penampungan, kenaikan salinitas pada tiap-tiap kolam pegaraman juga terhadap tanaman serta hewan penganggu di areal tambak. Semua itu harus dipantau setiap hari karena dapat mengganggu proses pegaraman.
.
PanenPemanenan dilakukan dengan cara pungutan garam, jika umur kristal sudah 10 hari, dengan pengaisan garam dilakukan hati-hati serta ketebalan air meja 3 – 5 cm. Cara ini meliputi jadwal pungutan yang rutin , umur kristalisasi garam 10 hari dan jadwal pengerjaan tanah meja (pengerasan dan pengeringan). Demikian pula kemungkinan dibuatkan alas meja dari kristal garam yang dikeraskan, makin keras alas meja makin baik. Pengangkutan garam dari meja ketimbunan membentuk profil
Buku Panduan Pengembangan Usaha Terpadu Garam dan Artemia
21
(ditiriskan) kemudian diangkut ke gudang atau siap untuk proses pencucian Gambar 19 dan 20.
Pungutan garam sendiri ada 2 sistem yaitu: n Sistem Portugis
Pungutan garam di atas lantai garam, yang terbuat dari kristal garam yang dibuat sebelumnya selama 30 hari, berikut tiap 10 hari dipungut.
n Sistem Maduris
Pungutan garam yang dilakukan di atas lantai tanah, selama antara 10–15 hari garam diambil di atas dasar tanah. Proses pencucian dilakukan bertujuan untuk meningkatkan kandungan NaCl dan mengurangi unsur Mg, Ca dan SO4 (Magnesium, Kalsium dan Sulfat) serta kotoran lainnya. Air pencuci garam semakin bersih dari kotoran akan menghasilkan garam cucian lebih baik atau bersih. Air pencuci juga memiliki persyaratan yaitu 1) air garam (brine) dengan kepekatan 200 ppt -240 ppt (20 °Be-24 °Be) dan 2) kandungan Mg = 10 g/liter.
.MODEL PEMBUATAN GARAM BERMUTU
Model yang perlu dikembangkan untuk meningkatkan mutu garam rakyat adalah dengan model pengendapan Kalsium, Magnesium dan Sulfat yang terkandung dalam air laut sebelum garam NaCl-nya dikristalisasikan.
Ada dua model yang dapat dikembangkan yaitu mengendapkan Kalsium dan Magnesium sebagai Karbonat dan Oksalat, sedang dalam bentuk garam Sulfat dilaksanakan dengan model kristalisasi bertingkat. Selain itu, lumpur yang merupakan pengotor utama dari garam rakyat perlu pula diendapkan, sehingga dapat diperoleh garam rakyat dengan kemurnian tinggi.
. Pengendapan Model Karbonat
Dengan memperhatikan kelarutan Kalsium dan Magnesium dalam bentuk Karbonatnya (CaCO3 : 4,0 x 10-9, MgCO3 : 1,0x10-5), diharapkan senyawa Kalsium dan Magnesium sudah terendapkan terlebih dahulu pada kepekatan larutan garam sekitar 18 – 23 Be. Kalsium Sulfat (kelarutan 1,2 x 10-6) juga sudah ikut terendapkan, sehingga pada proses kristalisasi garam pada kepekatan di atas 25 Be, kandungan Kalsium dan Magnesium dalam garam yang dihasilkan sudah menurun. Pembentukan Kalsium Karbonat dan Magnesium Karbonat diharapkan dari kandungan CO2 yang ada di air laut atau sengaja diperlakukan agar kandungan CO2 di air laut yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan garam meningkat. Sebagai sumber CO2 dapat digunakan Natrium Karbonat (Na2CO3) atau Natrium Bikarbonat (NaHCO3) atau dengan menggunakan sumber CO2 alami (dari ikan dan zooplankton atau Artemia).
. Pengendapan Model Oksalat
Dengan memperhatikan kelarutan Kalsium dan Magnesium dalam bentuk Oksalatnya (CaC2O4 : 4,8 x 10-9, MgC2O4 : 1,0 x 10-8), diharapkan senyawa Kalsium dan Magnesium sudah terendapkan terlebih dahulu pada kepekatan larutan garam sekitar 18 – 23 Be, Kalsium Sulfat (kelarutan 1,2 x 10-6) juga sudah ikut terendapkan, sehingga pada proses kristalisasi garam pada kepekatan di atas 25 Be, kandungan Kalsium dan Magnesium dalam garam yang dihasilkan sudah menurun. Kalsium Oksalat dan Magnesium Oksalat diendapkan dengan menambahkan asam Oksalat ke dalam air baku pembuatan garam. Berdasarkan kelarutannya, maka pada kepekatan larutan garam sekitar 20 Be, senyawa Kalsium dan Magnesium Oksalat sudah terendapkan. Walaupun demikian model yang dianjurkan adalah menggunakan Natrium Karbonat, karena bahannya mudah didapat dan harganya murah.
. Iodisasi
Iodisasi garam adalah memberikan atau menambahkan larutan Iodium kedalam garam dengan perbandingan tertentu. Iodisasi dilakukan hendaknya setelah garam mengalami proses pengeringan, hal ini dimaksudkan untuk menghindari adanya kehilangan KIO3 dalam kondisi basah.
Ada 2 cara pemberian larutan KIO3 pada garam yaitu: 1. Drip feeding system
Buku Panduan Pengembangan Usaha Terpadu Garam dan Artemia
23
1. Cara Pelarutan KIO3 dengan Air
Untuk memperoleh kadar KIO3 dalam 30-80 ppm, maka larutan yang digunakan dengan perbandingan 1 : 15 atau kata lain 1 Kg KIO3 dilarutkan dalam air laut atau air tawar sebanyak 15 liter, untuk 15 ton garam.
2. a. Persyaratan Bahan Penolong Persyaratan KIO3:
Jenis Bahan : Food Grade Kandungan : 90% Ukuran Mesh : 100 Mesh
Logam berbahaya : Nihil (Pb,Hg,Zn,Cu,As) b. Persyaratan Air Pelarut
Air yang digunakan sebagai pelarut KIO3 adalah air laut bersih atau air tawar setara dengan air minum.
3. Bahan Baku
Garam yang digunakan sebagai bahan baku garam beriodium adalah garam yang putih, bersih dan kering (kadar air 57%). Apabila kedua hal tersebut diatas tidak terdapat di dalam garam yang akan digunakan sebagai bahan baku, maka harus dilakukan pencucian terlebih dahulu sampai putih dan bersih. Garam harus memenuhi persyaratan:
1. Ukuran partikel/butirannya tidak lebih besar dari 2 cm, sebaliknya 1 sampai 1,5 cm.
2. Kadar airnya rendah (24%) dalam prakteknya ditoleransi sampai 5%. 3. Mempunyai sifat bebas mengurai.
4. Mempunyai bulk density (berat jenis) kira-kira sama dengan air (1 ton tidak sama m3) = 1 kg/dm.
FORMULA
Untuk mendapatkan garam beriodium dengan kualitas 40 sampai dengan 50 ppm di tingkat produsen maka formulanya adalah sebagai berikut:
40 ppm 50 ppm 80 ppm
- Garam : 25 ton 20 ton 15 ton
- KIO3 : 1 kg 1 kg 1 kg
4. Peralatan Iodisasi yang Bisa Digunakan a. Belt Conveyor
b. Screw Conveyor
c. Belt Conveyor dan Screw d. Mesin dengan Piring berputar e. Molen
GARAM
UNIT PENYEMPROT / PENETES LARUTAN KALIUM IODAT KONVEYOR SEKRUP KE UNIT PENGEMASAN BAN BERJALAN
Buku Panduan Pengembangan Usaha Terpadu Garam dan Artemia
25