PRARANCANG PABRIK ETANOL DARI AMPAS TEBU DENGAN PROSES SEPARATED HYDROLYSIS AND FERMENTATION (SHF) BERKAPASITAS 32.000 TON/TAHUN (Desain Adsorber D-501)

(1)

PRARANCANGAN PABRIK ETANOL DARI AMPAS TEBU

DENGAN PROSES

SEPARATED HYDROLYSIS AND

FERMENTATION

(SHF) BERKAPASITAS 32.000

TON/TAHUN (Tugas Khusus Perancangan Adsorber D-501)

(Skripsi)

Oleh

LISA FEBRIYANTI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

(2)

ABSTRAK

PRARANCANG PABRIK ETANOL DARI AMPAS TEBU DENGAN PROSES SEPARATED HYDROLYSIS AND FERMENTATION (SHF)

BERKAPASITAS 32.000 TON/TAHUN (Desain Adsorber D-501)

Oleh :

Lisa Febriyanti

Etanol merupakan bahan kimia dengan fungsi yang beragam, dan kebutuhannya terus meningkat. Teknologi produksi etanol saat ini masih berbahan baku pati yang bersaing dengan bahan pangan. Pabrik etanol ini didirikan dengan tujuan memenuhi kebutuhan yang terus meningkat, dengan bahan baku Ampas Tebu yang tidak bersaing dengan bahan pangan.

Pabrik Etanol ini direncanakan didikan di Terusan Nunyai, Lampung Tengah, Provinsi Lampung. Kapasitas produk etanol adalah 32.000 ton/tahun dan membutuhkan ampas tebu sebesar 450 ton/hari. Pabrik beroperasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Kebutuhan utilitas diantaranya adalah pengadaan air Water Treatment Plant (WTP), penyediaan listrik dan steam, penyediaan bahan bakar, dan penyediaan udara tekan.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan terbatas, berstruktur organisasi line and staff dengan kebutuhan karyawan 132 orang. Keekonomian Pabrik Etanol Ampas Tebu ini adalah

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 447.434.177.404 Working Capital Investment (WCI) = Rp 304.580.419.228 Total Capital Investment (TCI) = Rp 752.014.596.632

Break Even Point (BEP) = 55,07 %

Shut Down Point (SDP) = 22,89 %

Pay Out Time after taxes (POT)a = 3,5 tahun Return on Investment after taxes (ROI)a = 64,34 % Discounted cash flow (DCF) = 21,59 %

Hasil studi kelayakan teknik dan ekonomi menyatakan bahwa, Pabrik Etanol Ampas Tebu layak dikaji lebih lanjut, karena menguntungkan dan beresiko rendah.

(3)

ABSTRACT

FEASIBILITY STUDY ETHANOL PLANT FROM BAGASSE BY PROCESS SEPARATED HYDROLYSIS AND FERMENTATION (SHF)

CAPACITY 32.000 TON/YEAR (Designing Adsorber D-501)

By:

Lisa Febriyanti

Ethanol is chemical substance with variety in function. The demand of Ethanol keeps growing, and at present the production technology still use polysaccharide as raw material which compete with food. The purpose of this Ethanol Plant is supplying the demand, with Bagasse as raw material that doesn’t compete with food.

Ethanol plant planned to be built at Terusan Nunyai, Lampung Tengah, Lampung Province. Plant capacity is 32.000 ton/year which need Bagasse 450 ton/day. The plant operates in 24 hrs./day, 330 days/year. Utility plant supply water in Water Treatment Plant (WTP), supply electricity and steam, supply fuel and supply pressed air.

The company entity form is Limited Liability Company (PT) with line and staff organization structure. Total labor is 132 peoples. Economic study of the plant is

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 447.434.177.404 Working Capital Investment (WCI) = Rp 304.580.419.228 Total Capital Investment (TCI) = Rp 752.014.596.632

Break Even Point (BEP) = 55,07 %

Shut Down Point (SDP) = 22,89 %

Pay Out Time after taxes (POT)a = 3,5 tahun

Return on Investment after taxes (ROI)a = 64,34 %

Discounted cash flow (DCF) = 21,59 %

The result of technical and economic feasibility study is feasible and need further analysis, because the plant is profitable with good sustainability.

(4)

PRARANCANGAN PABRIK ETANOL DARI AMPAS

TEBU DENGAN PROSES

SEPARATED HYDROLYSIS

AND FERMENTATION

(SHF) BERKAPASITAS 32.000

TON/TAHUN (Tugas Khusus Perancangan Adsorber D-501)

Oleh

LISA FEBRIYANTI

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

(5)

(6)

(7)

(8)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 11

Februari 1990, sebagai anak pertama dari 3 bersaudara, dari

pasangan Bapak Mansursyah dan Ibu Ros Agustina.

Penulis telah menyelesaikan pendidikan sebelumnya di TK

Pertiwi pada tahun 1996, Sekolah Dasar (SD) di SD N 2 Sukaraja pada tahun 2002,

Sekolah Lanjut Tingkat Pertama (SLTP) di SLTP Negeri 3 Bandar Lampung pada

tahun 2005 dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA N 4 Bandar Lampung pada

tahun 2008.

Pada tahun 2008, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur SNMPTN. Selama menjadi

mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan yaitu, Himpunan

Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEMIA) FT Unila sebagai Ketua Divisi Minat

dan Bakat Periode 2010-2011 dan Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) FT Unila

sebagai Staf Internal Periode 2011-2012.

Pada tahun 2012, penulis melakukan Kerja Praktek di PT Gunung Madu

Plantations, Gunung Batin, Lampung Tengah di Unit Process Engineering dengan

tugas Khusus Evaluasi Kinerja Clear Juice Evaporator. Pada tahun 2012-2014

melakukan penelitian dengan judul “Sintesis Zeolit A dari Fly Ash Batubara PT.

(9)

Sebuah Karya kecilku....

Dengan segenap hati kupersembahkan tugas akhir ini kepada:

Allah SWT,

Atas kehendak-Nya semua ini ada

Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkan

Atas kekuatan dari-Nya aku bisa bertahan.

Orang tuaku

sebagai tanda baktiku, terima kasih atas

segalanya, doa, kasih sayang, pengorbanan, dan

keikhlasannya.

Ini hanyalah setitik balasan yang tidak bisa dibandingkan

dengan berjuta-juta pengorbanan dan kasih sayang

yang tidak pernah berakhir.

Adik-adikku

atas segalanya, kasih sayang dan doa.

Sahabat-Sahabatku

, Terima kasih telah menjadi bagian

hidupku selama berada di Tempat ini. Semua cerita hidup ini,

semua akan ku simpan selamanya. Semoga suatu saat nanti

kita bersua kembali dengan kisah-kisah kesuksesan kita

Guru-guruku

sebagai tanda hormatku,

terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.

(10)

MOTTO

Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.

Sesungguhmya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka

apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan) tetaplah

bekerja keras untuk urusan yang lain”

(Al-insyirah :5-7)

“

Jangan mudah putus asa karena melihat ribuan anak kunci,

karena biasanya anak kunci terakhirlah yang dapat membuka

pintu

.”

-Troty Veck.

“

Orang bodoh dikalahkan oleh orang pintar, orang pintar

dikalahkan oleh orang cerdik, orang cerdik dikalahkan oleh

orang beruntung, semoga kita termasuk orang yang selalu

(11)

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, atas karunia dan rahmatNya

sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. Tugas akhir dengan judul

“Prarancangan Pabrik Etanol dari Ampas tebu dengan Kapasitas 32.000

Ton/Tahun” dapat diselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini disusun dalam rangka

memenuhi salah satu syarat guna memperoleh derajat kesarjanaan (S-1) di Jurusan

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa

pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, B.Sc., M.S., M.Sc. Ph.D. selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Lampung.

2. Bapak Ir. Azhar, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas

Lampung

3. Bapak Muhammad Hanif, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I, yang telah

memberikan pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama

penyelesaian tugas akhir.

4. Ibu Lia Lismeri, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II, atas ilmu, saran,

masukan ilmu, dan pengertiannya dalam penyelesaian tugas akhir. Semoga ilmu

bermanfaat yang diberikan dapat berguna dikemudian hari.

5. Ibu Yuli Darni, S.T.,M.T. selaku Dosen Penguji I yang telah memberikan saran

(12)

6. Bapak Donny Lesmana, S.T., M.Sc. selaku Dosen Penguji II yang telah

memberikan saran dan kritik, juga selaku dosen atas semua ilmu yang telah

penulis dapatkan.

7. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan bekal

masa depan yang akan selalu bermanfaat.

8. Keluargaku tercinta, Bapak dan Ibu, atas pengorbanan, doa, cinta, kasih saying

yang selalu mengiringi disetiap langkahku, kesabaran untuk menunggu

selesainya kuliah, dan moril yang tak akan pernah bisa terbalaskan oleh penulis.

Thank’s for every think. Adik-adikku atas kasih sayang, doa, dukungan,

kepercayaan, ketulusan, bantuan dan semangat.

9. Muhammad Ahdan, S.T., selaku rekan seperjuangan yang menjadi teman

diskusi, teman berbagi kesulitan pengerjaanya, dan telah banyak membantu

penulis dalam penyelesaian Laporan Tugas Akhir. Dari baekan, berantem,

baekan lag.i wkwkwk.…aaaaaarggghh.. AKHIRNYA KITA LULUS..

Thanks For Everything.

10. Azlia Metta Yunila Sari, S.T., terimakasih atas semua kebaikannya, makan

dikosan shizuka, diskusi, atas motivasi, doa, dukungan dan semangatnya dalam

suka duka disini.

11. Sahabat terbaik Arisanti Eva Wardani, Iffah Fitria, Yuniar, atas kebaikan

pertemanannya, motivasi, doa, dukungan dan segala semangatnya yang telah

mengiringi perjalanan kuliah penulis dalam suka dan duka.

12. Raysa Anindya, S.T., atas bantuan dalam pengerjain skripsi sampe

(13)

13. Teman-teman angktan 2008 di Teknik Kimia Reo, Oky, Arjun, Monika, Ayu,

Rizka, Ajid, Dedi, Anis, Wirna, Ayi, Rido, Alex, Kris, Hendro, Yuli, Nina,

Harry, Santika, Mella, Fuzie, Adon, Irawan. Terima kasih atas bantuan

semangatnya selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini dan

persaudaraannya dari awal kuliah sampai saat ini. Banyak cerita dari awal

sampai akhir masa kuliah ini yang telah terukir bersama dan kenangan itu

hanya akan dijumpai dalam memori tentang kita. Sukses untuk kita semua.

14. Kakak tingkat kak Reza dan mba Suhesti 2007 serta adek tingkat mumu,

rangga, novi,vian,oca, silvia, nina, ira yang telah membantu penulis

meyelesaikan tugas akhir ini.

15. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Penulis berharap agar skripsi ini dapat diterima dan bermanfaat bagi perkembangan

ilmu pengetahuan.

Bandar Lampung, 22 Desember 2015 Penulis,

(14)

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

JUDUL DALAM ... iii

LEMBAR PERSETUJUAN ... iv

LEMBAR PENGESAHAN ... v

PERNYATAAN ... vi

RIWAYAT HIDUP ... vii

MOTTO ... viii

PERSEMBAHAN ... ix

KUTIPAN ... x

KATA PENGANTAR ... xi

DAFTAR ISI ... xiii

DAFTAR TABEL ... xx

DAFTAR GAMBAR ... xxvi

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Kegunaan Produk ... 3

1.2.1 Produk Utama ... 3

1.2.2 Produk Samping ... 4

1.3. Ketersediaan Bahan Baku ... 6

1.4. Analisis Pasar ... 7

1.5. Kapasitas Pabrik ... 8

(15)

xiii

BAB II PEMILIHAN DAN DESKRIPSI PROSES

2.1. Pemilihan Proses ... 13

2.1.1 Hidrasi langsung etilen berkatalis ... 13

2.1.2 Konversi Gas Sintetis ... 13

2.1.3 Homologasi Metanol(Hidrokarbonilasi) ... 14

2.1.4 Karbonilasi Methanol dan Metil Asetat ... 14

2.1.5 Fermentasi ... 14

2.2. Pemilihan Bahan Baku ... 15

2.2.1 Bahan baku fermentasi ... 16

2.2.2 Sumber Selulosa ... 17

2.2.3 Ampas Tebu ... 18

2.3. Proses Pembuatan Etanol ... 18

2.3.1 Pretreatment ... 19

2.3.2 Hidrolisis ... 24

2.3.3 Fermentasi ... 27

2.3.4 Konfigurasi Proses Hidrolisis dan Fermentasi ... 28

2.4. Tipe Aliran Proses Fermentasi ... 31

2.5. Uraian Proses Terpilih ... 34

BAB III SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK 3.1. Bahan Baku ... 42

3.1.1 Ampas Tebu ... 42

3.1.2 Air (Dihidrogen Oksida) ... 46

3.2. Bahan Baku Pendukung ... 46

3.2.1 Saccharomyces cerevisiae (Dry Yeast) ... 46

3.2.2 Kalsium Hidroksida ... 47

3.2.3 Asam Sulfat ... 47

3.2.4 Enzim Selulase ... 48

3.3. Produk ... 48

3.3.1 Produk Utama Etanol ... 48

(16)

xiv

BAB IV NERACA MASSA DAN ENERGI

4.1. Neraca Massa ... 52

4.1.1 Inhale Pneumatic (S-101) ... 52

4.1.2 Cyclone 1 (S-102) ... 52

4.1.3 Cutting Machine (M-102) ... 53

4.1.4 Mix Point 1 (MP-101) ... 53

4.1.5 Cyclone 2 (S-103) ... 53

4.1.6 Acid Mixing Tank (T-203) ... 54

4.1.7 Acid Reactor (R-201) ... 54

4.1.8 Rotary Vacuum Drum Filter (S-201) ... 55

4.1.9 Netralization Tank (S-202) ... 55

4.1.10 Alkali Mixing Tank (T-204) ... 56

4.1.11 Conditioning Tank(T-205) ... 56

4.1.12 Hydrolysis Reactor(R-301) ... 57

4.1.13 Rotary Vacuum Drum Filter(S-302)... 58

4.1.14 Separated Point (SP-301) ... 58

4.1.15 Sterilisator (H-301) ... 59

4.1.16 Propagation Tank(T-301) ... 59

4.1.17 Fermenter(F-300) ... 60

4.1.18 Distillation Column (D-401) ... 60

4.1.19 Condenser(H-403) ... 61

4.1.20 Reboiler (H-402) ... 61

4.1.21 Adsorber (D-501) ... 62

4.2. Neraca Energi ... 63

4.2.1 Acid Mixing Tank (R-201) ... 67

4.2.2 Heater (H-202) ... 67

4.2.3 Acid Reactor (R-201) ... 67

4.2.4 Cooler (H-203) ... 68

4.2.5 Alkali Mixing Tank (T-204) ... 68

4.2.6 Neutralization Tank (T-202) ... 69

4.2.7 Conditioning Tank (T204) ... 69

(17)

xv

4.2.9 Sterilization Tank (T-301) ... 70

4.2.10 Cooler (H-303) ... 70

4.2.11 Cooler (H-302) ... 70

4.2.12 Fermenter (F-300) ... 71

4.2.13 Heater (H-401) ... 71

4.2.14 Distiller (D-401) ... 71

4.2.15 Reboiler (H-402) ... 72

4.2.16 Condenser (H-403) ... 72

4.2.17 Cooler (H-501) ... 73

BAB V SPESIFIKASI ALAT 5.1. Storage House (ST-101) ... 74

5.2. Bin Feeder (M-102) ... 74

5.3. Feeder (M-101) ... 75

5.4. BeltConveyor (C-101) ... 76

5.5. Cyclone I (S-102) ... 76

5.6. Cyclone II (S-103) ... 77

5.7. Cutting Machine (M-103) ... 77

5.8. Gas Fan (M-104) ... 78

5.9. Acid Mixing Tank (T-201) ... 78

5.10. Acid Reactor (R-201) ... 79

5.11. Rotary Vacuum Drum Filter (S-201) ... 80

5.12. AlkaliMixing Tank (T-204) ... 80

5.13. Neutralization Tank (T-202) ... 81

5.14. Conditioning Tank (T-205) ... 82

5.15. Hydrolysis Reactor (R-301) ... 82

5.16. Sterilization Tank (H-301) ... 83

5.17. Propagation Tank (T-301) ... 84

5.18. Fermenter (R-300) ... 84

5.19. Distillation Column I (D-401) ... 85

5.20. Dehydration Column (D-501) ... 85

(18)

xvi

5.22. Heater (HE-202) ... 87

5.23. Cooler (H-203) ... 88

5.24. Cooler (H-303) ... 88

5.25. Cooler (H-302) ... 89

5.26. Heater (HE-401) ... 89

5.27. Cooler (H-302) ... 90

5.28. Condenser (H-403) ... 91

5.29. Reboiler (H-402) ... 92

5.30. Pompa Proses 101 (PP-101) ... 93

5.31. Pompa Proses 102 (PP-102) ... 93

5.32. Pompa Proses 103 (PP-103) ... 94

5.33. Pompa Proses 104 (PP-104) ... 94

5.34. Pompa Proses 104 (PP-104) ... 95

5.35. Pompa Proses 106 (PP-106) ... 95

5.36. Bak Sedimentasi (BS–401) ... 96

5.37. Tangki Alum (ST–401) ... 96

5.38. Tangki Kaporit (ST – 402) ... 97

5.39. Tanki Soda Kaustik (ST– 403) ... 97

5.40. Klarifier (CF–401) ... 98

5.41. Sand Filter (SF–401) ... 99

5.42. Tangki Air Filter (FWT – 401) ... 99

5.43. Domestic Water Tank (DOWT – 401) ... 100

5.44. Hydran Water Tank (HWT–401) ... 101

5.45. CoolingTower (CT–401) ... 101

5.46. Tangki Asam Sulfat (ST–404) ... 102

5.47. Tangki Dispersan (ST-405) ... 103

5.48. Tangki Inhibitor (ST–406) ... 103

5.49. Cation Exchanger (CE–401) ... 104

5.50. Anion Exchanger (AE–401) ... 105

5.51. Demin Water Tank (DWT–401) ... 105

5.52. Deaerator (DE–401) ... 106

(19)

xvii

5.54. Boiler (B-401) ... 107

5.55. Tangki Bahan Bakar (ST-408) ... 108

5.56. Blower Steam (BS– 401) ... 108

5.57. Air Dryer (AD – 401) ... 109

5.58. Air Compressor (AC-401) ... 109

5.59. Cyclone (CYC-401) ... 109

5.60. Blower Udara 2 (BU – 402) ... 110

5.61. Blower Udara 3 (BU – 403) ... 110

5.62. Blower Udara 4 (BU – 404) ... 110

5.63. Blower Udara 5 (BU – 405) ... 111

5.64. Generator Listrik (GS-401) ... 111

5.65. Pompa Utilitas (PU – 401) ... 112

5.82. Pompa Utilitas (PP-418) ... 120

(20)

xviii

BAB VI UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

6.1. Kebutuhan Air ... 123

6.1.1 Air untuk keperluan umum dan sanitasi ... 123

6.1.2 Air pendingin ... 125

6.1.3 Air Proses ... 127

6.1.4 Air Umpan Boiler (Boiler Feed Water) ... 127

6.1.5 Air Pemadam Kebakaran ... 129

6.2. Unit Penyedia Air (Water Treatment Plant) ... 130

6.2.1 Screening ... 131

6.2.2 Sedimentasi ... 132

6.2.3 Koagulasi dan Flokulasi ... 132

6.2.4 Penyaringan (Filtration) ... 134

6.2.5 Demineralisasi ... 135

6.2.6 Deaerasi ... 138

6.3. Unit Penyedia Bahan Bakar ... 139

6.4. Unit Penyedia Udara Tekan ... 140

6.5. Unit Penyedia Steam ... 140

6.6. Unit Pembangkit Tenaga Listrik ... 142

6.7. Unit Refrigerant (Cooling Tower) ... 142

6.8. Unit Pengolahan Limbah ... 145

6.9. Unit Instrumentasi dan Pengendalian Proses ... 147

6.10. Laboratorium ... 149

BAB VII TATA LETAK DAN LOKASI PABRIK 7.1. Lokasi Pabrik ... 153

7.2. Tata Letak Pabrik ... 155

BAB VIII MANAGEMEN DAN ORGANISASI 8.1. Latar Belakang ... 159

8.2. Struktur Organisasi Perusahaan ... 161

8.3. Tugas dan Wewenang ... 163

8.3.1 Board of Director (Pemegang Saham) ... 164

(21)

xix

8.3.3 Manager ... 165

8.4. Status Karyawan Dan Sistem Penggajian ... 167

8.4.1 Status Karyawan ... 167

8.4.2 Sistem Penggajian ... 167

8.4.3 Kenaikan Upah ... 168

8.5. Pembagian Jam Kerja Karyawan ... 168

8.6. Penggolongan Jabatan Dan Jumlah Karyawan ... 170

8.6.1 Penggolongan Jabatan ... 170

8.6.2 Jumlah Karyawan ... 171

8.7. Kesejahteraan Karyawan ... 173

8.7.1 Tunjangan ... 173

8.7.2 Kesehatan dan Keselamatan Kerja ... 174

8.8. Manajemen Produksi ... 179

8.8.1 Perencanaan Produksi ... 180

8.8.2 Pengendalian Produksi ... 181

BAB IX KEEKONOMIAN 9.1. Investasi ... 183

9.2. Evaluasi Ekonomi ... 186

9.3. Discounted Cash Flow (DCF) ... 188

BAB X KESIMPULAN DAN SARAN 10.1. Kesimpulan ... 190

10.2. Saran ... 191

DAFTAR PUSTAKA ... 192 LAMPIRAN

LAMPIRAN A. NERACA MASSA LAMPIRAN B. NERACA ENERGI LAMPIRAN C. SPESIFIKASI ALAT LAMPIRAN D. UTILITAS

(22)

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

(23)

xxi

Tabel 4.10 Neraca massa Netralization Tank (S-202) ... 55 Tabel 4.11 Neraca massa AlkaliMixing Tank (T-204) ... 56 Tabel 4.12 Neraca massa Conditioning Tank (T-205) ... 56 Tabel 4.13 Neraca massa Hydrolysis Reactor (R-201) ... 57 Tabel 4.14 Neraca massa Rotary Vacuum Drum Filter (S-302) ... 58 Tabel 4.15 Neraca massa Separate Point (SP-301) ... 58 Tabel 4.16 Neraca massa Sterilisator (H-301) ... 59 Tabel 4.17 Neraca massa Propagation Tank (T-301) ... 59 Tabel 4.18 Neraca massa Fermenter (F-300) ... 60 Tabel 4.19 Neraca massa Distiller (D-401) ... 60 Tabel 4.20 Neraca massa Condenser (H-403) ... 61 Tabel 4.21 Neraca massa Reboiler (H-402) ... 61 Tabel 4.22 Neraca massa Adsorber (D-501) ... 62 Tabel 4.23 Nilai Heat of Formation antar ikatan komponen organik ... 65 Tabel 4.24 Nilai Heat Capacity antar ikatan komponen organik ... 66 Tabel 4.25 Konstanta Heat Capacity dan Heat of Formation

(24)

xxii

(25)

xxiii

(26)

xxiv

(27)

xxv

(28)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 1.1 Perkembangan Jumlah Penduduk Indonesia ... 1 Gambar 1.2 Data Jumlah Impor Etanol di Beberapa Negara

Asia Tenggara ... 3 Gambar 1.3 Lokasi Pabrik ... 10 Gambar 2.1 Diagram alir proses pembuatan etanol secara fermentasi

dari Gula, Pati dan Lignoselulosa ... 15 Gambar 2.2 Skema konversi biomassa pada proses pretreatment ... 20 Gambar 2.3 Metabolisme mikrobial dari glukosa menjadi etanol,

asam asetat ... 28 Gambar 2.4 Perbandingan fermentasi dengan dan tanpa pentosa ... 29 Gambar 2.5 Blok Proses Separated Hidrolysis and Fermentation (SHF) 29 Gambar 2.6 Blok Proses Simultaneous Saccharification and

Fermentation (SSF) ... 30 Gambar 2.7 Blok Proses Simultaneous Saccharification and

Co – Fermentation ... 31 Gambar 2.8 Diagram alir proses pembuatan Etanol Ampas Tebu ... 34 Gambar 2.9 Blok diagram proses Pretreatment hingga

Tangki Netralisasi ... 40 Gambar 2.10 Blok Diagram Proses Conditioning Tank

hingga Adsorpsi ... 41 Gambar 3.1 Pressed Bagasse

(29)

xxvii

(30)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Indonesia adalah negara berkembang. Jumlah penduduk Indonesia selama 10 tahun

terakhir sudah bertambah sebanyak 42.886.518 jiwa yaitu dari tahun 1995 menjadi

237.641.326 jiwa pada 2010 (BPS.go.id). Perkembangan penduduk yang pesat ini

menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan pangan, sandang dan papan.

Perubahan pola hidup masyarakat Indonesia juga menyebabkan tingginya

kebutuhan akan kosmetik, anti septik dan obat-obatan. Sedangkan pertumbuhan

industri, transportasi dan teknologi, meningkatkan kebutuhan bahan bakar.

Diantara kebutuhan-kebutuhan tersebut, etanol memegang peranan yang besar.

Etanol dapat berperan sebagai minuman, pelarut bahan kosmetik, obat-obatan

antiseptik, dan sebagai bahan bakar alternatif.

Kegunaan etanol berdasarkan beberapa tinjauan pustaka di antaranya adalah

sebagai pelarut dan reagen dalam laboratorium dan industri, minuman beralkohol,

bahan bakar (Fessenden, 2002), bahan industri kimia, bahan kecantikan dan

kedokteran, bahan baku untuk membuat ratusan senyawa kimia lainnya, seperti

asetaldehid, asam asetat, etilen dibromida dan etil ester (Austin, 1984), serta pelarut

(31)

2

Kegunaan Etanol yang beragam tersebut, belum tergantikan dan terbukti meningkat

jumlah kebutuhannya sejak beberapa tahun yang lalu. Data United Nation

menunjukkan bahwa selama 5 tahun terakhir kebutuhan impor etanol terus

meningkat, khususnya negara di Asia Tenggara. Data peningkatan impor etanol

[image:31.595.112.511.241.408.2]

ditunjukkan oleh Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Data Impor Etanol di Beberapa Negara

Negara Berat (Ton)/Tahun

2009 2010 2011 2012 2013

Jepang 271.125 376.356 462.350 360.112 366.187

Malaysia 3.453 2.492 948 2.880 1.587

Singapura 35.535 69.797 82.438 82.438 57.524

Thailand 5.325 5.611 6.686 5.669 5.889

Vietnam 103 155 150 0 200

Total 315.541 454.411 552.572 451.099 431.387 Sumber: https://data.un.org. 2015

Berbagai manfaat dan kegunaan yang dimiliki etanol menyebabkan kebutuhan akan

etanol yang terus meningkat. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut diperlukan

adanya produksi etanol. Pra rancang pabrik etanol berbahan baku ampas tebu ini

(32)

[image:32.595.112.509.80.285.2]

3

Gambar 1.1. Data Jumlah Impor Etanol di Beberapa Negara Asia Tenggara Sumber: https://data.un.org., 2015

1.2. Kegunaan Produk

Proses pengolahan ampas tebu untuk menjadi etanol juga menghasilkan beberapa

produk samping. Kegunaan masing-masing produk tersebut dijelaskan di bawah ini.

1.2.1.Produk Utama

Etanol atau ethyl alcohol mempunyai rumus kimia C2H5OH. Etanol terkadang juga

disebut grain alcohol, minuman keras, atau hydroxyethane adalah cairan yang

mudah terbakar dan tidak berwarna. Etanol digunakan sebagai minuman

beralkohol, pelarut, pengharum, perasa, pewarna, obat-obatan, sintesis bahan kimia

dan termometer (Gupta, 2010). Etanol juga banyak digunakan sebagai bahan bakar

(Fuel Grade Ethanol) dan bahan baku pada berbagai industri, seperti Industri Asam

Asetat, Industri Etil Asetat, Industri Etil klorida, Industri Asetaldehid, Industri

Butanol, industri obat-obatan dan resin sintetik, dll.

Etanol sebagai bahan bakar, jika dibandingkan dengan gasoline, memiliki nilai

oktan yang lebih tinggi, flammability limit yang lebih luas, pembakaran yang lebih

cepat dan panas penguapan yang lebih tinggi. Properti ini menyebabkan etanol

2009 2010 2011 2012 2013

impor 315.541 454.411 552.572 451.099 431.387

y = 22838x + 372488 R² = 0,1826

(33)

4

mempunyai higher compression ratio, waktu bakar singkat, dan mesin yang lebih

kecil serta menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi. Etanol merupakan bahan bakar

yang mengandung 35% oksigen, yang dapat mengurangi jumlah emisi nitrogen

oksida dari hasil pembakaran. Sedangkan kekurangan etanol sebagai bahan bakar

adalah rendahnya densitas energi dibanding gasoline, bersifat korosif, mesin sulit

start-up dikarenakan rendahnya tekanan uap, larut dalam air, dan bersifat racun

pada lingkungan. Etanol cocok digunakan sebagai campuran gasoline karena nilai

oktannya yang tinggi. Negara Brazil sudah menggunakan etanol dengan kadar 85%

etanol, 15% gasoline (E24), Thailand (E10), Paraguay (E7) dan Amerika (E10-E85)

dengan menggunakan Flexible Fuel Vehicle (FFV) (Gupta, 2010).

1.2.2.Produk Samping

Produk samping adalah produk yang terbentuk baik dari proses utama maupun reaksi

samping. Produk samping dari pabrik etanol ini membutuhkan pengolahan lebih

lanjut untuk memenuhi spesifikasi umum yang diperjual-belikan. Produk samping

dan kegunaannya dijelaskan sebagai berikut.

a. Karbon Dioksida (CO2),

 Digunakan sebagai bahan baku dalam industri proses kimia, khususnya untuk

metanol dan produksi urea.

 Digunakan dalam sumur minyak untuk ekstraksi minyak dan menjaga

tekanan dalam formasi. Ketika karbon dioksida dipompakan ke dalam sumur

minyak, sebagian dilarutkan ke dalam minyak, mengurangi kekentalan,

sehingga minyak yang akan diekstraksi lebih mudah dari batuan dasar dan

(34)

5

b. Asam Asetat

 Digunakan sebagai bahan baku pembuatan cellulose acetate yang biasa

digunakan dalam industri film

 Digunakan ebagai bahan baku pembuatan polyvinyl acetate, yaitu bahan baku

pembuatan lem kayu.

 Digunakan sebagai pelarut dalam proses-proses produksi di industri

 Digunakan dalam pembuatan tinta dan zat warna.

 Pada laboratorium klinis digunakan sebagai bahan untuk pengetesan darah.

 Digunakan dalam industri pembuatan botol minuman ringan.

 Digunakan pada industri pembuatan karet dan plastik.

 Serta digunakan dalam proses pembuatan pestisida.

 Di dalam industri makanan, asam asetat telah disetujui sebagai bahan aditif

pada makanan dengan nomor registrasi E260, kemudian digunakan sebagai

bahan untuk mengawetkan makanan, seperti pada pembuatan manisan buah

atau sayur.

 Di bidang kesehatan, dalam konsentrasi rendah asam asetat biasa digunakan

sebagai anti bakteri dan deodorant alami, yaitu zat penghilang bau, Asam

asetat berperan penting sebagai zat yang digunakan untuk membersihkan

noda pada kaca, benda berbahan kuningan, baja dan kerak pada mesin

pembuat kopi, Selain itu, asam asetat bisa dimanfaatkan pula untuk

menghilangkan bau pesing pada toilet dan kamar mandi.

c. Furfural

 Digunakan sebagai bahan pembentuk resin, zat penghilang warna pada wood

(35)

6

 Digunakan sebagai bahan pembuatan senyawa furan yang lain sebagai

furfural alkohol, tetrahidro furfural alkohol.

 Digunakan sebagai pelarut selektif untuk memisahkan senyawa jenuh dan

tidak jenuh dalam minyak, solven, untuk resin dan wax.

 Untuk produksi fiber plastik.

 Sebagai desinfektan

 Untuk memproduksi plastik

 Sebagai Antifreeze, herbisida, aromatizing, agent untuk brandy dan industri

parfum.

d. Lignin

Lignin adalah polimer komplek dari phenylpropane (Dale, 2012). Lignin

merupakan zat kayu yang keras dan sulit diolah. Lignin melindungi selulosa

sehingga selulosa sulit dihidrolisis. Lignin memberikan kekuatan mekanis, dan

mengurangi kemampuan permeabilitas air, dan melindungi struktur tanaman dari

kerusakan secara kimia dan biologis. Kandungan lignin merupakan salah satu

penghambat bio konversi lignoselulosa menjadi etanol.

1.3. Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku berupa ampas tebu dapat diperoleh dari pabrik gula tebu dalam negeri.

Pabrik gula tebu Nasional ditunjukkan pada Lampiran G, sedangkan pabrik gula

(36)

[image:36.595.117.511.102.325.2]

7

Tabel 1.2. Kapasitas Produksi Pabrik Gula Tebu Indonesia

Nama Pabrik Gula (PG) Lokasi Pabrik Kapasitas (TCD) PG. Gula Putih Mataram Lampung Tengah 12.124

PG. Gunung Madu Lampung Tengah 11.432

PG. Sweet Indo Lampung Lampung Utara 10.539

PG. Tolangohula Gorontalo 8.000

PG. Kreber Baru Malang 7.000

PG. Bunga Mayang Lampung Utara 5.979

PG. Jatiroto Lumajang 5.762

PG. Gempolperet Mojokerto 5.742

PG. Ngadirejo Kediri 5.615

PG. Pesantren Baru Kediri 5.607

Sumber: http://www.kppbumn.depkeu.go.id, 2015.

Jika dihitung dari kapasitas produksi gula Lampung (Tabel 1.3), potensi etanol dari

gula tebu di Provinsi Lampung adalah 40.074 Ton/hari dengan rendemen gula tebu

sebanyak 10%. Dengan kapasitas produksi tersebut, maka dibutuhkan Kapasitas

Tebu giling sebesar 400.740 Ton/hari, dan menghasilkan ampas tebu 128.236

Ton/hari dari rendemen ampas tebu 32% terhadap Tebu giling. Ampas tebu

sebanyak 60% dimanfaatkan sebagai bahan bakar, bahan baku untuk kertas, industri

jamur, bahan baku industri kanvas rem dan lain-lain, sehingga diperkirakan

sebanyak 40% dari ampas tebu tersebut belum dimanfaatkan, yaitu sebesar 51.294

Ton/hari. Yield teoritis etanol dari ampas tebu 32%, maka potensi Etanol

didapatkan sebanyak 16.414 Ton/hari atau 3.611.080 Ton/tahun.

1.4. Analisis Pasar

Analisis pasar merupakan langkah untuk mengetahui seberapa besar minat pasar

terhadap suatu produk. Target pasar pra rancang pabrik ini adalah negara-negara di

(37)

8

berdekatan dengan Indonesia, sehingga mengurangi biaya transportasi. Data United

Nation pada Tabel 1.1. menunjukkan jumlah impor yang mencapai 431.387

Ton/tahun 2013 dan kemungkinan akan menjadi sebesar 646.544 ton/tahun 2020.

Sejumlah 30% dari nilai tersebut yaitu 193.963 Ton/tahun 2020 menjadi target pasar

yang besar kemungkinannya akan dibutuhkan atau terbeli oleh pasar.

1.5. Kapasitas Pabrik

Penentuan kapasitas pabrik dibatasi oleh analisis pasar dan ketersediaan bahan

baku. Pra Rancang Pabrik Etanol ini direncanakan akan berdiri pada tahun 2020.

Kapasitas Pra Rancang pabrik etanol ini sebesar 32.000 Ton/tahun, dengan

pertimbangan analisis potensi pasar impor Asia Tenggara sejumlah

646.544 Ton/tahun dan analisis potensi ketersediaan ampas tebu Provinsi Lampung mampu menghasilkan etanol sebesar 3.611.080 Ton/tahun 2013. Dengan demikian kapasitas pabrik sebesar 32.000 ton/tahun diharapkan akan mampu berproduksi secara berkesinambungan.

1.6. Lokasi Pabrik

Untuk menentukan lokasi pendirian suatu pabrik, perlu diperhatikan beberapa

pertimbangan yang menentukan keberhasilan dan kelangsungan kegiatan industri

tersebut, baik produksi maupun distribusinya. Oleh karena itu pemilihan lokasi

pabrik harus memiliki pertimbangan tentang biaya distribusi dan biaya produksi

yang minimum agar pabrik dapat terus beroperasi dengan keuntungan yang

maksimal. Faktor-faktor lain selain biaya yang perlu dipertimbangkan dalam

menentukan lokasi pabrik adalah diantaranya adalah ketersediaan bahan baku,

(38)

9

di atas, maka lokasi pabrik etanol dipilih di daerah Terusan Nunyai, Lampung Tengah, Provinsi Lampung. Penjelasan singkat dari pertimbangan di atas adalah sebagai berikut:

a. Ketersediaan bahan baku.

Sumber bahan baku adalah faktor yang paling penting dalam penentuan lokasi

pabrik, terutama pabrik yang membutuhkan bahan baku dalam jumlah besar.

Lokasi yang berdekatan dengan sumber bahan baku akan dapat mengurangi

biaya transportasi bahan baku, karena bahan baku merupakan bahan yang

bernilai rendah terhadap volume. Volume yang besar mengakibatkan besarnya

jumlah alat dan biaya yang digunakan sebagai transportasi akan lebih banyak.

Lokasi yang berdekatan dengan ketersediaan bahan baku juga menjadikan

keberlangsungan bahan baku yang lebih stabil, karena tidak terganggu dengan

transportasi bahan baku dari lahan ke lokasi pabrik.

Lokasi Terusan Nunyai berdekatan dengan pabrik gula tebu penyuplai bahan

baku, yaitu PT. Gunung Madu, PT. Gula Putih Mataram, PT. Sweet Indo

Lampung. Pembahasan poin 1.3. menjelaskan bahwa, dari ketiga pabrik

tersebut ampas tebu yang dihasilkan sekitar 34.095 Ton/hari. Atau setara

dengan produksi etanol 10.910 Ton/hari.

b. Sarana Transportasi

Transportasi baik produk maupun bahan baku juga penting. Kurangnya

transportasi dan distribusi akan produk menyebabkan pabrik harus mempunyai

tangki penyimpanan produk yang besar, begitu pula dengan bahan baku. Sarana

(39)

10

pabrik di Terusan Nunyai, Lampung Tengah dapat memenuhi pertimbangan di

atas. Lokasi tersebut bersanding dengan jalur Lintas Tengah Sumatera yang

memudahkan transportasi darat untuk menuju bandara dan pelabuhan serta

[image:39.595.113.511.192.488.2]

sentra perindustrian.

Gambar 1.2. Lokasi Pabrik

Sumber: Google Maps, 2015

c. Ketersediaan Utilitas

Air merupakan kebutuhan yang dibutuhkan dalam jumlah banyak. Apabila

ketersediaan air tidak mencukupi, maka keberlangsungan proses akan

terganggu. Penentuan lokasi pabrik di Terusan Nunyai, Lampung Tengah

berdekatan dengan beberapa sumber air. Sumber air yang dapat digunakan

untuk keperluan air pabrik diantaranya, Sungai Way Seputih dan Way

Sekampung. Sungai Way Seputih memiliki debit 9,4 m3/s dan sungai Way

(40)

11

bakar dapat diperoleh dari PT Pertamina Refinery Unit III Plaju, Palembang.

Sarana kelistrikan dapat dipenuhi oleh PT. PLN yang sudah mencapai

lingkungan sekitar lokasi perencanaan.

d. Pemasaran Produk

Kemudahan pemasaran hingga ke tangan pembeli mempengaruhi harga produk.

Umumnya, pembeli akan membeli produk dengan harga tertentu dan harga

tersebut sudah termasuk biaya transport hingga produk diterima pembeli.

Lokasi Bandar Mataram, Kab. Lampung Tengah mudah menjangkau industri

yang berada di Pulau Jawa, karena masih berdekatan dengan Pelabuhan

Panjang, dan negara Malaysia, Singapura, Thailand, Vietnam sebagai target

pemasaran.

e. Tenaga Kerja

Indonesia pada tahun 2020 akan sudah berpengalaman dalam Masyarakat

Ekonomi ASEAN. Tenaga kerja tidak lagi sulit didapatkan, melainkan pabrik

akan lebih selektif dalam memilih tenaga kerja terampil, baik dari masyarakat

sekitar maupun luar daerah. Pada tahun 2015, jumlah penduduk Terusan Nunyai

mencapai 48.524 jiwa dengan kepadatan 161 jiwa/km2

(www.lampungtengahkab.go.id., 2015). Dengan kepadatan penduduk tersebut,

lokasi Terusan Nunyai akan memberikan kemudahan ketersediaan tenaga kerja.

f. Ketersediaan Lahan

Pabrik yang didirikan harus jauh dari pemukiman penduduk dan tidak

mengurangi lahan produktif pertanian agar tidak menimbulkan dampak negatif

(41)

12

masih memungkinkan untuk pengembangan area pabrik. Hal ini berkaitan

dengan kemungkinan pengembangan pabrik dimasa yang akan datang.

g. Karakterisasi lokasi

Karakterisasi lokasi menyangkut iklim di daerah tersebut, yang tidak rawan

terjadinya banjir. Di sekitar lokasi penentuan juga sudah terdapat industri besar

seperti industri Tepung Tapioka, Gula Tebu, Etanol dari Ubi Kayu, dll. Dalam

hal ini daerah Terusan Nunyai, Lampung Tengah, Provinsi Lampung digunakan

(42)

BAB II

PEMILIHAN DAN DESKRIPSI PROSES

2.1. Pemilihan Proses

Etanol atau ethyl alcohol (CH3CH2OH) sudah dikenal sejak tahun 3000 SM melalui

fermentasi. Teknologi proses pembuatan etanol kemudian berkembang. Proses

sintesis etanol diantaranya adalah Hidrasi langsung etilen berkatalis, Konversi Gas

Sintetis, Homologasi Metanol, Karbonilasi methanol dan metil asetat, Fermentasi

(Kosaric, 2001)

2.1.1.Hidrasi langsung etilen berkatalis

Proses hidrasi dari etilen menjadi etanol merupakan reaksi dapat balik. Pada kondisi

reaktor 200-300 oC, 5-8 Mpa, Equimolar etilen dan air menghailkan konversi 22%

pada kesetimbangan. Katalis yang digunakan adalah asam, umumnya katalis asam

fosfat.

C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(g) ΔH = - 43,4 kJ

2.1.2.Konversi Gas Sintetis

Setelah ditemukannya metode sintesis metanol dari karbon monoksida dan

hidrogen, penelitian dilanjutkan untuk mensintesis alkohol gugus lebih panjang,

yaitu etanol. Metode untuk memproduksi etanol dari gas sintetis adalah dengan

memodifikasi katalis yang mengandung alkali dan kobalt.

2 CO + 4 H2 C2H5OH + H2O

(43)

14

2.1.3. Homologasi Metanol(Hidrokarbonilasi)

Proses ini menghasilkan yield etanol yang relatif kecil. Produk proses ini lebih kaya

akan alkohol rantai yang lebih panjang, seperti formate, acetate esters dan produk

teroksidasi lainnya. Produk samping dapat terbentuk karena terjadi reaksi

homologation lanjutan etanol dengan alkohol lain dan juga terjadi reaksi

karbonilasi.

ROH + CO + 2 H2 RCH2OH + H2O

2.1.4.Karbonilasi Methanol dan Metil Asetat

Langkah awal konversi metanol menjadi etanol adalah reaksi karbonilasi metanol

menjadi asam asetat. Kemudian asam asetat dapat dihidrogenasi langsung untuk

menjadi etanol. Reaksi hidrogenasi langsung ini membutuhkan peralatan

bertekanan tinggi, dan prosesnya sangat korosif.

CH3OH + CO CH3COOH

CH3OH + CO + 2 H2 C2H5OH + H2O

2.1.5.Fermentasi

Produksi etanol melalui fermentasi tergolong memiliki selektivitas tinggi (kecilnya

akumulasi produk samping, tingginya yield etanol), laju fermentasi yang tinggi,

toleransi yang tinggi terhadap pertambahan konsentrasi substrat dan konsentrasi

etanol serta stabilitas konversi pada suhu tinggi juga diinginkan. Walaupun

demikian, Yeast yang mempunyai semua karakter seperti ini masih dalam

pengembangan.

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2

(44)

15

Pertimbangan pemilihan proses di atas menghasilkan proses fermentasi merupakan

proses yang paling baik. Baik menurut segi selektivitas, yield, dan kondisi.

Pertimbangan bahan baku juga mengarah pada proses fermentasi, yaitu gula. Proses

produksi etanol dari gas sintetis ataupun etilen masih berasal dari turunan produk

petroleum, yang ketersediaanya semakin terbatas seiring waktu.

2.2. Pemilihan Bahan Baku

Fermentasi adalah proses yang memanfaatkan kemampuan mikroba yang

dikendalikan oleh manusia untuk memperoleh produk yang berguna, dimana terjadi

pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerob. Bahan baku fermentasi

berupa karbohidrat akan diubah menjadi gugus gula yang lebih kecil, yaitu glukosa.

Bahan baku fermentasi sebenarnya adalah gula, adapun karbohidrat maupun

polisakarida lain harus terlebih dulu disederhanakan agar bakteri, jamur atau enzim

fermentasi mampu memprosesnya menjadi produk yang lebih bernilai.

Negara produsen etanol terbesar didunia diantaranya adalah Brazil, Amerika

Serikat. Brazil menggunakan bahan baku Gula Tebu sedangkan Amerika Serikat

gunakan Pati Jagung. Penggunaan Jagung sebagai bahan baku etanol berimbas pada

harga Jagung yang juga sebagai bahan pangan. Produksi Jagung menjadi Etanol

dituduh bersalah atas kenaikan harga pangan di seluruh dunia. Hal ini terjadi karena

tingginya permintaan akan Jagung menyebabkan petani Amerika Serikat lebih

memilih menanam Jagung dibanding lainnya. (Gupta, 2010). Sama halnya yang

terjadi di Indonesia, harga Ubi Kayu meningkat pesat ketika industri etanol

(45)

16

Indonesia masih dalam proses menuju Swasembada Pangan. Pemerintah masih

mencari cara alternatif untuk menjaga stabilitas pangan di Indonesia. Tujuan

swasembada pangan diharapkan dapat mengurangi impor bahan berpati ke

Indonesia. Hal ini tentunya akan berkebalikan, jika industri yang dibangun di

Indonesia masih menggunakan bahan pangan. Sehingga diperlukan bahan baku

etanol alternatif yang tidak bersaing dengan bahan pangan.

2.2.1.Bahan baku fermentasi

Bahan baku fermentasi untuk menghasilkan etanol dikelompokkan menjadi 3, yaitu

a. Gula

 Gula dapat bersumber dari gula tebu, gula bit, molase dan buah-buahan.

 Gula dapat langsung difermentasi menjadi etanol.

b. Pati

 Pati dapat bersumber dari bahan makanan seperti jagung, singkong, kentang

dan akar tanaman.

 Pati harus dihidrolisis terlebih dahulu menjadi gula sebelum difermentasi

menjadi etanol.

 Bahan barpati masih dapat dikonsumsi sebagai pangan, sehingga tidak

menjadi pilihan bahan baku pra rancang pabrik ini.

c. Selulosa

 Selulosa dapat berasal dari kayu, limbah pertanian, limbah pabrik pulp dan

kertas.

 Selulosa harus dikonversi menjadi gula dengan bantuan asam mineral (Lin

(46)

17

 Selulosa adalah bahan yang tidak bersaing dengan pangan, sehingga bahan

baku yang digunakan pada Pra Rancang Pabrik Etanol ini adalah Selulosa.

2.2.2.Sumber Selulosa

Selulosa merupakan salah satu komponen utama dari biomasa. Komponen utama

biomassa lainnya adalah hemiselulosa dan lignin. Bahan terbanyak penyusun

tumbuhan adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin. Bahan lignoselulosa sangat

potensial untuk menjadi bahan baku etanol murah karena ketersediaannya yang

melimpah dan tidak memberikan tekanan pada rantai makanan. Selulosa dan

hemiselulosa dapat dikonversi menjadi etanol dengan terlebih dahulu dikonversi

menjadi gula. Walaupun demikian, proses pengolahannya lebih rumit. Persentase

[image:46.595.137.489.415.632.2]

biomassa berdasarkan komponen utamanya ditampilkan pada Tabel 2.1.

Gambar 2.1. Diagram alir proses pembuatan etanol secara fermentasi dari Gula, Pati dan Lignoselulosa.

(47)

[image:47.595.125.501.103.227.2]

18

Tabel 2.1. Kandungan komponen utama biomassa

Biomass Cellulose (wt %) Hemiselulose (wt %) Lignin (wt %)

Tongkol Jagung(1 45 35 15

Rumput(1 _25-40 _35-50 _10-30

Daun(1 _15-20 _80-85 ₀

Kertas Koran(1 40-55 25-40 18-30

Ampas Tebu(2 52,7 17,5 24,2

Sumber: (1Kumar et al., 2009 dan (2Samsuri et al., 2007.

Berbagai sumber selulosa di atas, dipilihlah ampas tebu sebagai bahan baku Industri

Etanol. Analisa ketersediaan ampas tebu dijelaskan pada subbab 1.3. Ampas tebu

dipilih karena jumlah selulosanya yang tinggi, ketersediaanya melimpah, dan

terkonsentrasi di suatu tempat.

2.2.3.Ampas Tebu

Ampas tebu (Bagas) merupakan hasil samping proses pembuatan gula tebu (sugar

cane). Ampas tebu yang dihasilkan sekitar 35 – 40% dari berat tebu giling. Ampas

tebu sebagian besar mengandung lignoselulosa. Panjang seratnya antara 1,7 sampai

2 mm dengan diameter sekitar 20 mikro, sehingga ampas tebu ini dapat memenuhi

persyaratan untuk diolah menjadi papan buatan. Serat bagase tidak dapat larut

dalam air dan sebagian besar terdiri dari selulosa, pentosan dan lignin (Husin, 2007).

2.3. Proses Pembuatan Etanol

Pembuatan etanol dari bahan lignoselulosa memerlukan empat unit proses utama

yaitu:

(48)

19

dapat berkontak dengan selulosa lebih baik. Luas kontak yang lebih baik

menyebabkan konversi bahan baku menjadi lebih sempurna.

b. Hidrolisis, untuk menghidrolisis polimer selulosa dan hemiselulosa menjadi

monomernya, yaitu gula heksosa dan gula pentosa.

c. Fermentasi, memfermentasi monomer gula heksosa dan gula pentosa menjadi

etanol dengan menggunakan mikroorganisme.

d. Purifikasi, pemurnian etanol dengan melalui proses distilasi dan dehidrasi.

Proses-proses tersebut di atas memiliki banyak jenis. Penjelasan tiap jenis proses

untuk memperoleh pemilihan yang tepat dijelaskan sebagai berikut.

2.3.1.Pretreatment

Pretreatment bertujuan untuk memisahkan lignin dan hemiselulosa, mengurangi

kristalinitas selulosa, dan meningkatkan porositas material. Pretreatment harus

memenuhi kriteria sebagai berikut,

1. Mempermudah pembentukan gula atau memperbaiki kemampuan hidrolisis

enzimatis

2. Terhindar dari hilangnya gula

3. Terhindar dari terbentuknya komponen penghambat proses hidrolisis enzimatis

dan fermentasi

(49)

[image:49.595.116.510.84.273.2]

20

Gambar 2.2. Skema konversi biomassa pada proses pretreatment

Sumber: Kumar, 2009.

Proses pretreatment terbagi menjadi 3 jenis perlakuan, yaitu fisika, kimia dan

kombinasi fisika-kimia. Penjelasan singkat jenis perlakuan tersebut adalah sebagai

berikut.

a. Fisika, Dalam perlakuan fisika terdapat beberapa metode yaitu;

 Mechanical comminution, yaitu dengan proses chipping, grinding dan

milling. Ukuran setelah chipping umumnya 10-30 mm dan 0.2-2 mm setelah

milling. Tujuan utama metode ini adalah mengurangi kristalinitas material

sehingga meningkatkan daya cerna enzimatis dan biologis pada proses

selanjutnya.

 Vapour Explosion, adalah metode yang paling umum digunakan untuk

pretreatment material lignoselulosa. Pada metode ini, biomassa dikontakkan

dengan saturated Steam bertekanan tinggi kemudian tekanan dikurangi dan

berulang, sehingga biomassa meledak karena kehilangan tekanan.

 Thermohidrolisis, yaitu menggunakan air panas dengan tekanan tinggi

(50)

21

b. Kimia, dalam perlakuan kimia terdapatbeberapa metode yaitu;

 Dilute Acid Hydrolysis, yaitu dengan menggunakan larutan asam pekat

seperti asam sulfat dan asam klorida. Metode ini mampu mendapatkan laju

reaksi yang tinggi. Pada temperatur moderat, yield proses sakarifikasi akan

berkurang karena gula yang terdekomposisi, sehingga Dilute Acid Hydrolysis

lebih diinginkan pada temperatur tinggi.

 Alkaline Hydrolysis, yaitu dengan menggunakan sodium atau kalsium

hidroksida. Metode ini dapat menghidrolisis dengan cara reaksi saponifikasi

rantai ester yang mengikat xylan hemiselulosa dengan komponen lain,

sebagai contoh, ikatan lignin dan hemiselulosa. Akibat reaksi tersebut

porositas material bertambah karena ikatan silang material hilang.

 Organosolv, merupakan campuran pelarut organik (methanol atau aseton)

dan katalis asam (H2SO4 atau HCl) yang digunakan untuk memecah

kandungan lignin dan hemiselulosa. Penghilangan pelarut organik perlu

dilakukan untuk mencegah terhambatnya pertumbuhan mikroorganisme pada

proses selanjutnya, enzimatik hidrolisis dan fermentasi.

 Biologic, dengan menggunakan fungi untuk mendegradasi lignin.

Keuntungan menggunakan metode ini adalah kebutuhan energi yang sedikit,

dan kondisi operasi yang ringan. Namun, laju hidrolisis metode ini sangat

rendah.

c. Kombinasi Fisika dan Kimia,terdapat beberapa metode yaitu;

 Catalyzed Vapour Explosion, yaitu dengan penambahan H2SO4 atau SO4 atau

CO2 dalam proses Vapour explosion. Proses ini dapat menaikan efisiensi dari

(51)

22

 AFEX (ammonia fibre explosion), prinsip AFEX hampir sama dengan Vapour

Explotion yaitu kontak Steam tekanan tinggi dan hilang tekan bergantian, dan

uap yang digunakan mengandung ammonia.

 CO2 explosion, yaitu dengan menghacurkan biomassa yang ditreatment dengan

menggunakan uap CO2 saturated serta pengurangan tekanan. Dosis yang umum

digunakan adalah 4 kg CO2/kg fiber pada tekanan 5,62 Mpa. CO2 yang

digunakan secara hipotesis dapat membentuk asam berkarbon yang dapat

[image:51.595.115.511.341.537.2]

mempercepat proses reaksi hidrolisis (Pradhan, 2007).

Tabel 2.2. Perbandingan kondisi Proses Pretreatment

Proses T / P

(oC / bar)

Waktu (menit)

Xylose

yield Cost

Vapour explotion 160–260 2 45 % - 65 % -

Thermohidrolisis 30 88 % - 98 % -

Dilute Acid Hydrolysis >160 2-10 75 % - 90 % +

Alkaline Hydrolysis 60 % - 75 % ++

Organosolv 40-60 70 % - 80 %

Catalyzed Vapour Explosion 160–220 1-4 88% -

AFEX (ammonia fibre

explosion) 90 30 50 - 90 % -

CO2 explosion 56,2 75% +

Sumber: Hamelinck, et al, 2005

(52)

[image:52.595.116.511.102.704.2]

23

Tabel 2.3. Perbandingan keuntungan dan kerugian Proses Pretreatment

Proses Keuntungan Kerugian

Mechanical pretreatment

- Mengurangi kristalinitas selulosa

- Konsumsi power lebih besar dibandingkan energi yang dimiliki biomasasa

Vapour Explotion

- Terjadi penurunan hemiselulosa

- lignin transformation - Cost effective

- Matrix karbohidrat tidak pecah dengan baik - Menghasilkan inhibitor

mikroorganisme

AFEX

- Meningkatkan jumlah aksesibilitas permukaan - Menghilangkan lignin dan

hemiselulosa

- Tidak menghasilkan inhibitor mikroorganisme

- Tidak efisien untuk biomassa yang kaya akan lignin

CO2 explosion

- Meningkatkan jumlah aksesibilitas permukaan - Cost effective

- Tidak merubah lignin dan hemiselulosa

Ozonolysis

- Mengurangi kandungan lignin

- Dibutuhkan ozon yang banyak

- Mahal

Dillute acid hydrolysis

- Menghidrolisis hemiselulosa - Merubah struktur lignin

- Mahal

- Korosif terhadap alat - Menghasilkan zat beracun

Alkaline hydrolysis

- Menghilangkan lignin dan hemiselulosa

- Meningkatkan jumlah aksesibilitas permukaan

- Lamanya waktu tinggal - Garam yang terbentuk tidak

diperoleh kembali dan menyatu dengan biomassa

Organosolv - Menghidrolisis lignin dan hemiselulosa

- Solven harus dihilangkan lebih dulu, diuapkan, dan di-recycle

- Mahal Pyrolysis - Menghasilkan produk gas

dan liquid

- Temperatur tinggi - Menghasilkan abu Pulsed

electrical field

- Kondisi ramah lingkungan - Menghancurkan struktur sel - Peralatan sederhana

- Proses butuh lebih banyak penelitian

Biological

- Menghancurkan lignin dan hemiselulosa

- Kebutuhan energi minim

- Laju hidrolisis lambat

(53)

24

Penjelasan di atas memberikan arahan pada pemilihan Dilute Acid Hydrolysis

sebagai pretreatment. Dilute Acid Hydrolysis memiliki konversi yang tinggi, dan

waktu yang singkat, sehingga tidak diperlukan recycle untuk meningkatkan

konversi, dan beban kerja alat tidak lebih besar, serta biaya operasi yang lebih

rendah dibanding Thermohidrolisis yang mampu memberikan yield lebih besar.

2.3.2.Hidrolisis

Hidrolisa meliputi proses pemecahan polisakarida di dalam biomassa lignoselulosa,

yaitu selulosa dan hemoselulosa menjadi monomer gula penyusunya. Hidrolisis

sempurna selulosa menghasilkan glukosa. Sedangkan hemiselulosa menghasilkan

beberapa monomer gula pentose (C5) dan heksosa (C6).

k C6H10O5 + m H2O n C6H12O6

Terdapat dua macam proses hidrolisis yang sering digunakan yaitu dengan

menggunakan asam dan enzim selulase. Proses hidrolisis tanpa melalui

pretreatment diperoleh yield sebesar < 20%, sedangkan hasil yield yang diperoleh

setelah pretreatment adalah lebih dari 90%.

a. Hidrolisis Asam

Ampas tebu dapat dihidrolisis dengan larutan asam untuk memperoleh campuran

gula glukosan dan xylosa sebagai komponen utama. Walaupun demikian,

hidrolisat dapat mengandung asam asetat, furfurat, phenolic compound, atau

komponen turunan lignin. Komponen ini dapat berpotensi menghambat proses

mikrobial dan enzimatik selanjutnya.

Perlakuan hidrolisis asam menggunakan 2 tahapan (two stage acid processes)

(54)

25

memperoleh xylosa dan glukosa lebih banyak. Tahap pertama menggunakan

larutan asam sulfat pada temperatur moderat telah terbuktu efisien memproduksi

xylosa dari hemiselulosa. Tahan kedua menggunakan kondisi yang lebih tinggi

dapat mengkonversi selulosa menjadi glukosa (Gregg dan Saddler, 1995).

Tahap pertama dilakukan pada kondisi proses 0,7 % asam sulfat, suhu 190 o_C

untuk produksi gula 5 atom karbon. Tahap kedua, sisa padatan dengan

kandungan selulosa yang lebih tahan, dioperasikan dengan kondisi operasi yang

lebih tinggi yaitu, 215 o_{C, dengan asam 0,4 % untuk produksi gula 6 atom}

karbon. Kedua stage ini mempunyai waktu tinggal selama 3 menit. Yields yang

dihasilkan sebesar 89 % untuk mannose, 82 % untuk galactose, namun hanya 50

% untuk glucose. Kemudian hasil dari proses hidrolisis yang diperoleh di

fermentasi menjadi alkohol pada proses selanjutnya (US DOE 2003: Graf dan

Koehler, 2000).

Proses hidrolisis asam pekat dapat menghasilkan yield gula yang sangat besar (>

90 %), dapat digunakan pada berbagai jenis bahan baku lignoselulosa, waktu

yang dibutuhkan relatif cepat, dan memberikan nilai degradasi yang sedikit.

Proses ini dapat meminimalisir kebutuhan asam dengan menggunakan

pemisahan asam untuk didaur ulang kembali. Sejak tahun 1948 pemisahan ini

menggunakan membran separation untuk mengembalikan asam sebesar 80 %,

namun sekarang menggunakan continuous ion exchange yang dapat

mengembalikan asam sebesar lebih dari 97 % dengan kandungan gula yang

hilang sebesar 2 %. Peralatan yang dibutuhkan pada proses ini lebih mahal jika

(55)

26

b. Hidrolisis Enzimatis

Hidrolisis enzimatis selulosa menjadi glukosa dilakukan dengan menggunakan

enzim selulosa yang merupakan katalisator tinggi. Kebutuhan biaya operasi

hidrolisis enzimatis lebih rendah dibanding hidrolisis asam, karena kondisi

operasi yang ringan (pH 4,5–5,0 dan pada suhu 40-50 o_{C), dan tidak}

menyebabkan korosi, kebutuhan utilitas yang sedikit, dan kadar racun yang

dihasilkan sedikit (Sun dan Cheng, 2002).

Enzim selulase dapat diproduksi oleh jamur dan bakteri. Mikroorganisme ini bisa

anaerobik atau aerobik, mesofilik atau thermofilik. Karena anaerob memiliki laju

pertumbuhan yang rendah, umumnya saat ini banyak dilakukan penelitian yang

terfokus pada jamur. Jamur Trichoderma merupakan jamur yang banyak

dipelajari untuk produksi enzim selulosa.

Enzim selulosa adalah campuran dari berbagai enzim. Minimal terdiri dari 3

enzim, yaitu; (1) Endoglucanase (EG, endo-1,4 glucanohydrolase) yang

menyerang kristalinitas serat selulosa dan menciptakan rantai ujung bebas;

(2) Exoglucanase atau cellobiohydrolase (CBH, 1,4 glucan cellobiohydrolase)

mendegradasi lebih lanjut rantai ujung bebas dengan menghilangkan cellobiose

unit; (3) β – glucosidase, menghidrolisa cellobiose unit dan memproduksi

glukosa.

Sebagai tambahan selain 3 enzim diatas dapat juga ditambahan enzim

penyokong yang menghidrolisis hemiselulosa seperti enzim glucuronidase,

(56)

27

Faktor yang mempengaruhi hidrolisis enzimatis adalah substrat, aktifitas enzim

[image:56.595.114.520.160.269.2]

selulase, kondisi reaksi (pH, temperatur, dll).

Tabel 2.4. Perbandingan macam-macam Proses Hidrolisis

Process Input Temperature Time Saccaharification

Dilute Acid < 1 % 215 oC 3 min 50 % - 70 %

H2SO4

Concentrated 30 % - 70 % 40 oC 2 -6

hour 90%

H2SO4

Enzymatic Cellulase 70 o_C _1,5_day _{75 % - 95 %}

Sumber: Hamelinck, dkk, 2005.

Penjelasan metode hidrolisis diatas mengarahkan pada pemilihan proses hidrolisis

menggunakan enzim. Hidrolisis enzim lebih cost efective, kurang korosif,

temperatur rendah, dan kadar produk penghambat lebih sedikit. Walaupun waktu

yang dibutuhkan lebih lama, tetapi biaya operasi (Asam dan Steam) lebih rendah

dibanding lainnya.

2.3.3.Fermentasi

Fermentasi dapat dilakukan oleh baik bakteri, yeast, atau jamur. Berdasarkan

reaksi, yield teoritis maksimum etanol adalah 0,49 dan 0,51 karbon dioksida setiap

gram gula.

3 C5H10O5 5 C2H5OH + 5 CO2

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2

Bakteri mendapat perhatian lebih para peneliti karena memiliki kemampuan

fermentasi yang cepat. Umumnya bakteri mampu memfermentasi dalam hitungan

menit dibanding yeast yang memfermentasi dalam hitungan jam. Semua

mikroorganisme mempunyai batasan, seperti ketidakmampuan memfermentasi

gula C6 dan C5, yield etanol rendah, ketahanan terhadap konsentrasi gula dan

(57)

[image:57.595.114.511.85.344.2]

28

Gambar 2.3. Metabolisme mikrobial dari glukosa menjadi etanol, asam asetat Sumber: Ali, 2008.

2.3.4.Konfigurasi Proses Hidrolisis dan Fermentasi

Keterbatasan mikroba terhadap konsentrasi gula dan alkohol menghasilkan

teknologi yang menggabungkan antara hidrolisis dan fermentasi dalam satu wadah.

Hidrolisis yang masih sebagian dapat mengurangi hambatan mikroorganisme

terhadap konsentrasi gula berlebih. Ketika proses hidrolisis dan fermentasi

digabung, maka produk intermediet penghambat dapat diminimalisir, sehingga

yield berpotensi lebih besar. Konversi pentosa menjadi etanol juga dapat menambah

yield perolehan etanol dari bahan baku lignoselulosa, seperti yang ditunjukkan oleh

gambar 2.4.

a. Separated Hidrolysis and Fermentation (SHF)

Pada konfigurasi SHF, proses hidrolisa enzim terpisah dengan proses

(58)

29

dalam reaktor hidrolisa untuk di hidrolisis menjadi monomer gulanya, kemudian

[image:58.595.187.452.143.292.2]

masuk ke reaktor fermentasi.

Gambar 2.4. Perbandingan fermentasi dengan dan tanpa pentosa

Campuran dari hasil fermentasi kemudian di distilasi untuk mendapatkan etanol

dan meninggalkan xylosa yang tidak terkonversi. Dalam reaktor kedua, xylosa

difermentasi menjadi ethanol dan ethanol di distilasi kembali. Hidrolisis selulosa

dan fermentasi glukosa boleh juga terletak paralel dengan fermentasi xylosa

(Hamelinck, dkk. 2005).

Hemi Hydrolysis

Enzym Production

Enzymatic Hydrolysis

C6 Fermentation Celulase

Glucose

CO2

Soluble Sugar

C5 Fermentation

Beer Column

Distillage Ethanol

water

Soluble

CO2

Gambar 2.5. Blok Proses Separated Hidrolysis and Fermentation (SHF)

b. Simultaneous Saccharification and Fermentation (SSF)

Pada integritas proses SSF ini menggabungkan tahap hidrolisa dari selulosa

[image:58.595.116.489.472.632.2]

(59)

30

selulosa dan fermentasi gula C6 terjadi serentak pada satu reaktor). Proses ini

mengurangi jumlah rekator yang meliputi pengurangan reaktor hidrolisa yang

dijalankan dengan terpisah, yang lebih penting dari proses ini adalah

menghindari masalah dari terbentuknya gula penghambat (inhibitor). Selain itu

pada proses SSF mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan proses

Sakarifikasi dan fermentasi pada selulose dilakukan secara terpisah, yaitu dapat

mengurangi resiko kontaminasi, diperlukan beban enzim lebih rendah, kecepatan

raksi hidrolisis lebih cepat, yield produk lebih tinggi, dan biaya operasi lebih

rendah. (Gong, dkk, 1999)

Hemi Hydrolysis

C5 Fermentation

Enzyme production

C6 Fermentation

Beer Column

Ethanol water

Stillage Beer

[image:59.595.137.479.329.455.2]

Cellulase CO2 CO2

Gambar 2.6. Blok Proses Simultaneous Saccharification and Fermentation (SSF)

c. Simultaneous Saccharification and Co – Fermentation (SSCF)

Proses SSCF adalah pengembangan dari proses SSF yang dilakukan oleh

National Renewable Energy Laboratory (NREL) dan sangat mirip dengan proses

SSF. Hanya saja pada proses ini tahap hidrolisis selulosa dan fermentasi glukosa

dan xylosa terjadi secara serentak dalam satu reaktor. (Chiara Piccolo dan

(60)

31

Hemi Hydrolysis

C5 Fermentation C6 Fermentation

Enzyme production

Beer Column

Ethanol water

Stillage Beer

[image:60.595.126.506.82.223.2]

Cellulase CO2

Gambar 2.7. Blok Proses Simultaneous Saccharification and Co – Fermentation

Konfigurasi Proses Hidrolisis dan Fermentasi yang digunakan adalah SHF.

Konfigurasi ini memiliki kelebihan mudah untuk kontrol proses, dimana ketika

terjadi proses sakarifikasi terganggu, reaktor hidrolisis dapat langsung dicek dan

ditindak tanpa harus mengganggu proses fermentasi setelahnya.

2.4. Tipe Aliran Proses Fermentasi

a. Periodically operating fermentation process

Proses fermetasi ini adalah proses yang sudah umum dilakukan. Proses

fermentasi dimulai dengan mengisi vessel dengan slurry. Slurry terlebih dulu

diberi yeast dengan kepadatan tertentu pada vessel terpisah. Kemudian slurry

difermentasi hingga kadar gula terkonversi maksimum menjadi etanol. Ketika

selesai, slurry hasil fermentasi (umumnya 72 jam) dikosongkan dan slurry

dialirkan ke proses distillasi. Vessel bisa diisi dengan slurry baru setelah

dibersihkan.

Keunggulan proses fermentasi ini adalah minimnya pengawasan yang

dibutuhkan, dan kontaminasi tidak menyebar dari vessel ke lain vessel.

Kekurangan yang dimiliki proses fermentasi ini adalah lamanya fermentasi (72

(61)

32

Kekurangan ini mengharuskan memiliki vessel yang sangat besar untuk

kapasitas yang sama.

b. Cyclic fermentation process

Proses fermentasi ini membutuhkan 8 vessel berdekatan. Vessel diisi oleh slurry

di vessel pertama, kemudian vessel ke dua dengan overflow, hingga vessel ke

tujuh terisi. Fermentasi terjadi secara periodik. Vessel dikosongkan dari vessel

ke tujuh, hingga vessel pertama dengan berurutan. Proses fermentasi berikutnya

dimulai dari vessel ke tujuh, menuju vessel pertama. Pembersihan dilakukan

secepatnya, ketika proses pengosongan dilakukan.

Keunggulan proses ini adalah minimnya kebutuhan volume vessel untuk

kapasitas proses yang sama, yaitu dengan mengurangi durasi fermentasi menjadi

64 jam. Kekurangan proses fermentasi ini adalah vessel yang pertama diisi slurry

merupakan vessel yang terakhir dibersihkan. Hal ini menyebabkan