Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Metana Cair Dari Limbah Cair Kelapa Sawit Ini Direncanakan Akan Berproduksi 15.000 Kg/Hari

(1)

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN METANA CAIR DARI LIMBAH

CAIR KELAPA SAWIT

DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 15.000 KG/HARI

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Ujian Sarjana Teknik Kimia

DISUSUN OLEH :

NIM : 050405034

ALVIAH NADYA SARI SIMBOLON

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

(3)

(4)

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra rancangan Pabrik pembuatan metana cair dari limbah cair kelapa sawit ini direncanakan akan berproduksi 15.000 kg/hari. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.

Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan

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

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT sebagai Dosen Pembimbing I yang telah

membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir

ini.

2. Bapak Ir. Indra Surya, MSc sebagai Dosen Pembimbing II yang telah

membimbing dan memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

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

USU.

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

Teknik Kimia FT USU.

5. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Arfah Hasibuan,

dan Ayahanda Agus Salim Simbolon, yang selalu memberikan motivasi dan

semangat kepada penulis.

6. Kak Na dan Adik-adik tercinta yang selalu mendoakan dan memberikan

semangat.

7. Teman seperjuangan Apriana Rahmadani sebagai partner penulis dalam

penyelesaian Tugas Akhir ini.

8. Teman-teman stambuk ‘05 tanpa terkecuali. Terimakasih buat kebersamaan

dan semangatnya.

(5)

10.Sahabat-sahabat yuni, apria, apriana, fitri, sucy, riki, rudy, jimy, azlan,

makasih buat pengertiannya

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

namanya.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan

dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan

kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Desember 2009

Penulis

Alviah Nadya Sari Simbolon

(6)

INTI SARI

Pembuatan dan pencairan biogas dari limbah cair kelapa sawit dengan produk

utama gas metana cair diperoleh melalui reaksi fermentasi dalam reaktor tangki

berpengaduk.

Pabrik pembuatan dan pencairan biogas dari limbah cair kelapa sawit ini

direncanakan akan berproduksi 15.000 kg/hari atau setara dengan 4.950 ton/tahun

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

adalah di desa siabu, kecamatan Bangkinang Barat, kabupaten Kampar, Riau dengan

luas tanah yang dibutuhkan 3.295 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk

mengoperasikan pabrik adalah sebanyak 88 orang. Bentuk badan usaha yang

direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh general manajer

dan bentuk organisasinya adalah sistem garis.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik pembuatan dan pencairan biogas

dari limbah cair kelapa sawit (POME), adalah :

- Modal investasi : Rp. 70.641.278.217,-

- Biaya Produksi : Rp. 45.817.734.884,-

- Hasil Penjualan : Rp. 68.140.044.926,-

- Laba Bersih : Rp. 15.564.988.945,-

- Profit Margin : 32,6 %

- Break Even Point : 60,16 %

- Return on Investment : 22,03 %

- Pay Out Time : 4,54 tahun

- Return on Network : 36,72 %

- Internal Rate of Return : 35,3 %

Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan dan

(7)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...i

INTISARI ...iii

DAFTAR ISI ...iv

DAFTAR GAMBAR ...ix

DAFTAR TABEL ...x

BAB I PENDAHULUAN ...I-1

1.1 Latar Belakang ...I-1

1.2 Perumusan Masalah...I-1

1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik ...I-2

1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik ...I-2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...II-1

2.1 Karakteristik Limbah Cair Kelapa Sawit ...II-1

2.2 Pengertian Biogas ...II-4

2.3 Sejarah Biogas ...II-5

2.4 Langkah-langkah Pembentukan Biogas ...II-6

2.5 Parameter Fermentasi ...II-7

2.5.1 Alkalinitas ...II-7

2.5.2 pH ...II-8

2.5.3 Nutrisi ...II-8

2.5.4 Logam Berat Terlarut ...II-8

2.6 Fermentasi Anaerobik ...II-8

2.7 Nilai Potensial Biogas ...II-9

2.8 Deskripsi Proses Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Biogas

dari Limbah Cair Kelapa Sawit ...II-10

2.9 Sifat-sifat Bahan Pembantu dan Produk ...II-11

2.9.1 Metana (CH4) ...II-11

2.9.2 Karbon Dioksida (CO2) ...II-12

2.9.3 Ferro Klorida (FeCl2) ...II-13

2.9.4 Seng Klorida (ZnCl2) ...II-13

(8)

2.9.6 Urea (CO(NH)2) ...II-14

2.9.7 Air (H2O) ...II-14

2.9.8 Propana (C3H8)...II-15

BAB III NERACA MASSA ...III-1

3.1 Tangki Pencampur NaHCO3 (M-110) ...III-1

3.2 Tangki Pencampur Nutrisi (M-202) ...III-1

3.3 Bak Netralisasi (F-107) ...III-1

3.4 Reaktor Fermentasi (R-207) ...III-2

3.5 Membran Kontaktor (D-310) ...III-2

3.6 Tangki Akumulasi Gas Metana (F-304) ...III-2

3.7 Flash Drum (F-406) ...III-2

BAB IV NERACA ENERGI ...IV-1

4.1 Reaktor Fermentasi (R-210) ...IV-1

4.2 Cooler I (E-301) ...IV-1

4.3 Tangki Akumulasi Gas Metana (F-304) ...IV-1

4.4 Cooler II (E-402) ...IV-2

4.5 Heat Exchanger I (E-403)...IV-2

4.6 Heat Exchanger II (E-404) ...IV-2

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ...V-1

5.1 Bak Penampung ...V-1

5.2 Screening ...V-1

5.3 Tangki Penampung ...V-2

5.4 Pompa Tangki Penampung ...V-2

5.5 Tangki Pencampur NaHCO3 (M-110) ...V-3

5.6 Bak Netralisasi (F-107) ...V-3

5.7 Tangki Pencampur Nutrisi (M-202) ...V-3

5.8 Pompa Netralisasi...V-4

5.9 Pompa NaHCO3 ... V-4

5.10 Pompa Nutrisi...V-5

5.11 Reaktor Fermentasi (R-210) ...V-5

5.12 Cooler I (E-301) ...V-6

(9)

5.14 Membran Kontaktor (D-310) ...V-7

5.15 Tangki Akumulasi Gas Metana (F-304) ...V-7

5.16 Kompresor (G-401) ...V-7

5.17 Cooler II (E-402) ...V-7

5.18 Heat Exchanger I (E-403) ...V-8

5.19 Heat Exchanger II (E-404) ...V-8

5.20 Filter Press ...V-8

5.21 Ekspander (G-410) ...V-8

5.22 Flash Drum (F-406)...V-9

5.23 Tangki Penyimpanan Metana Cair ...V-9

5.24 Tangki Penyimpanan Metana Gas ...V-9

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ...VI-1

6.1 Instrumentasi ...VI-1

6.2 Keselamatan Kerja ...VI-5

6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan dan Pencairan

Biogas dari Limbah Cair Kelapa Sawit ... VI-7

6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan ...VI-7

6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ...VI-8

6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik ...VI-9

6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan ...VI-9

6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis ... VI-10

BAB VII UTILITAS ...VII-1

7.1 Kebutuhan Air ...VII.1

7.2 Kebutuhan Listrik ...VII-3

7.3 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-4

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

8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1

8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-3

8.3 Perincian Luas Tanah ... VIII-5

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

9.1 Organisasi Perusahaan ...IX-1

(10)

9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ...IX-2

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

9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf ...IX-3

9.2 Manajemen Perusahaan ...IX-3

9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ...IX-5

9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung jawab ...IX-6

9.5 Struktur Tenaga Kerja ...IX-8

9.5.1 Pembagian struktur tenaga kerja ...IX-8

9.5.2 Jumlah Karyawan ... IX-10

9.5.3 Hak dan kewajiban karyawan ... IX-11

9.6 JAMSOSTEK dan Fasilitas Tenaga Kerja... IX-14

9.7 Keselamatan kerja ... IX-15

BAB X ANALISA EKONOMI ...X-1

10.1 Modal Investasi ...X-1

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital

Investment (FCI) ...X-1

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

10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) ...X-4

10.2.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC)...X-4

10.2.2 Biaya Variabel / Variable Cost (VC) ...X-4

10.3 Total Penjualan / Total Sales ...X-5

10.4 Bonus Perusahaan ...X-5

10.5 Perkiraan Laba / Rugi Perusahaan ...X-5

10.6 Analisa Aspek Ekonomi ...X-5

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

10.6.2 Break Even Point (BEP)...X-6

10.6.3 Return on Investment (ROI) ...X-6

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

10.6.5 Return on Network (RON) ...X-7

10.6.6 Internal Rate of Return (IRR)...X-7

BAB XI KESIMPULAN ...XI-1

(11)

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI ... LB-1

LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ... LC-1

(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan dan Pencairan

Biogas dari Limbah Cair Kelapa Sawit ... VIII-4

Gambar 6.1 Penggunaan instrumentasi berbagai alat pada Pra Rancangan Pabrik

Pembuatan dan Pencairan Biogas dari Limbah Cair

Kelapa Sawit ...VI-5

Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan dan Pencairan Biogas

dari Limbah Cair Kelapa Sawit ... IX-16

Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)

(13)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Limbah Cair PMKS... ..II-1

Tabel 2.2 Komposisi Asam Amino Limbah Cair Segar PMKS...II-1

Tabel 2.3 Karakteristik Limbah PMKS dan Baku Mutu Limbah ...II-3

Tabel 2.4 Komposisi Biogas ...II-4

Tabel 2.5 Kondisi Optimum Produksi Biogas ...II-7

Tabel 2.6 Keuntungan dan Kerugian Fermentasi Anaerobik ...II-9

Tabel 2.7 Kesetaraan Biogas dengan Sumber Lain ...II-9

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Pencampur NaHCO3 ... III-1

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Tangki Pencampur Nutrisi ...III-1

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Bak Netralisasi ...III-1

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor Fermentasi ...III-2

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Membran Kontaktor ...III-2

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Tangki Penampung Gas Metana ...III-2

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Flash Drum ...III-2

Tabel 4.1 Neraca Energi pada Reaktor Fermentasi ...IV-1

Tabel 4.2 Neraca Energi pada Cooler I ...IV-1

Tabel 4.3 Neraca Energi pada Tangki Akumulasi Gas Metana ...IV-1

Tabel 4.4 Neraca Energi pada Cooler II ...IV-2

Tabel 4.5 Neraca Energi pada Cooler II ...IV-2

Tabel 4.6 Neraca Energi pada Heat Exchanger –I...IV-2

Tabel 4.7 Neraca Energi pada Heat Exchanger –II ...IV-2

Tabel 6.1 Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik

Pembuatan dan Pencairan Biogas dari Limbah Cair Kelapa Sawit ...VI-1

Tabel 7.1 Kebutuhan Air Pendingin Pada Alat ...VII-1

Tabel 7.2 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ...VII-2

Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah... VIII-3

Tabel 9.1 Susunan Jadwal Shift Karyawan ... IX-9

Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ... IX-10

(14)

Tabel LB.1 Nilai kontribusi Unsur Atom LB-1

Tabel LB.2 Kapasitas panas beberapa senyawa pada 298,25 K (J/mol.K) ...LB-2

Tabel LB.3 Data Kapasitas Panas (J/ mol. K) ...LB-2

Tabel LB.4 Data Kapasitas Panas (J/ mol. K) ...LB-2

Tabel LB.5 Panas Reaksi Pembentukan (kJ/mol) ...LB-3

Tabel LB.6 Data Air Pendingin yang Digunakan ...LB-3

Tabel LB.7 Energi yang masuk ke dalam Fermentor ...LB-4

Tabel LB.8 Energi yang keluar dari Fermentor ...LB-5

Tabel LB.9 Energi yang keluar dari alat pendingin I ...LB-6

Tabel LB.10 Energi yang masuk dari tangki akumulasi ...LB-7

Tabel LB.11 Energi yang keluar dari tangki akumulasi ...LB-7

Tabel LB.13 Energi yang masuk dari Alat Pendingin II...LB-7

Tabel LB.14 Energi yang keluar dari Alat Pendingin II ...LB-8

Tabel LB.15 Energi yang keluar dari HE-ILB-9

Tabel LB.16 Energi yang keluar dari Alat Pendingin II ... LB-10

Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ...LE-1

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

Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ...LE-6

Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi LE-7

Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-10

Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas LE-11

Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-13

Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 17

Tahun 2000 ... LE-14

(15)

INTI SARI

Pembuatan dan pencairan biogas dari limbah cair kelapa sawit dengan produk

utama gas metana cair diperoleh melalui reaksi fermentasi dalam reaktor tangki

berpengaduk.

Pabrik pembuatan dan pencairan biogas dari limbah cair kelapa sawit ini

direncanakan akan berproduksi 15.000 kg/hari atau setara dengan 4.950 ton/tahun

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

adalah di desa siabu, kecamatan Bangkinang Barat, kabupaten Kampar, Riau dengan

luas tanah yang dibutuhkan 3.295 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk

mengoperasikan pabrik adalah sebanyak 88 orang. Bentuk badan usaha yang

direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh general manajer

dan bentuk organisasinya adalah sistem garis.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik pembuatan dan pencairan biogas

dari limbah cair kelapa sawit (POME), adalah :

- Modal investasi : Rp. 70.641.278.217,-

- Biaya Produksi : Rp. 45.817.734.884,-

- Hasil Penjualan : Rp. 68.140.044.926,-

- Laba Bersih : Rp. 15.564.988.945,-

- Profit Margin : 32,6 %

- Break Even Point : 60,16 %

- Return on Investment : 22,03 %

- Pay Out Time : 4,54 tahun

- Return on Network : 36,72 %

- Internal Rate of Return : 35,3 %

Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan dan

(16)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kenaikan harga minyak mentah dan harga BBM serta pembengkakan subsidi

merupakan pemberitaan yang hangat dibahas di media massa kita akhir-akhir ini.

Pembahasan ini menunjukkan bahwa minyak bumi memang masih menjadi ‘idola’

sebagai sumber penyedia energi terbesar di negeri ini. Tingginya konsumsi

masyarakat akan BBM, tidak mampu diimbangi oleh produksi dan ketersediaan

cadangan minyak bumi yang ada di perut bumi negara kita.

Sebagai dampak dari konsumsi BBM tersebut adalah tingginya tingkat

pencemaran lingkungan melalui emisi yang dihasilkan, seperti CO2, NOx, SOx, dll.

Hal ini terkait langsung dengan isu dunia mengenai pemanasan global sebagai akibat

dari efek rumah kaca. Sebagai bangsa yang dianugerahi beragam SDA, sudah

saatnya untuk mulai ‘melirik’ SDA lain untuk diolah sehingga dapat mengurangi

‘porsi’ minyak bumi, baik sebagai sumber energi maupun bahan baku industri

lainnya. Untuk itu, diversifikasi dan penguasaan teknologi merupakan yang faktor

penting disamping kesadaran akan kelestarian lingkungan (Witono, 2009).

Pabrik minyak kelapa sawit (PMKS) merupakan industri yang sarat dengan

residu pengolahan berupa limbah, yaitu sebanyak 70-75 %. Jumlah limbah cair yang

dihasilkan oleh PMKS berkisar antara 600-700 liter/ton tandan buah segar (TBS)

(Naibaho, 1999). Untuk pabrik sumber bahan baku yaitu PT.Ciliandra perkasa sekitar

600 ton/hari. Saat ini diperkirakan jumlah limbah cair yang dihasilkan oleh PMKS di

Indonesia mencapai 28,7 juta ton (Isroi, 2008). Limbah ini merupakan sumber

pencemaran yang potensial bagi manusia dan lingkungan, sehingga pabrik dituntut

untuk mengolah limbah melalui pendekatan teknologi pengolahan limbah

(end of the

pipe). Bahkan sekarang telah digulirkan paradigma pencegahan pencemaran

(up of

the pipe) (Wardhanu, 2009).

Berbagai upaya dilaksanakan selain bertujuan untuk menekan dampak negatif

(17)

dimanfaatkan secara maksimal dan tidak menimbulkan sampah

(the zero waste

concept) sehingga memberikan nilai tambah. Diantara upaya tersebut adalah

pemanfaatan limbah cair PMKS untuk memproduksi biogas (Siregar, 2009). Selain

permasalahan limbah teratasi, biogas juga membantu mengurangi ‘porsi’ penggunaan

minyak bumi. Dari hasil penelitian, potensi biogas yang dihasilkan dari 600-700 kg

limbah cair PMKS sekitar 20 m3 biogas (Goenadi, 2006) dan setiap m3 gas metan

dapat diubah menjadi energi sebesar 4.700 – 6.000 kkal atau 20-24 MJ (Isroi, 2008).

1.2 Perumusan Masalah

Emisi rumah kaca dan pemanasan globalyang sedang terjadi saat ini dan juga

adanya program pemerintah mengkonversi minyak tanah ke gas akan meningkatkan

penggunaan LNG (Liqudified Natural Gas) oleh masyarakat yang mengakibatkan

sumber daya LNG semakin berkurang. Untuk itu, perlu dicari sumber daya yang

dapat diperbaharui unutuk menanggulangi kebutuhan energi dan mengurangi efek

pemanasan global tersebut. Limbah cair kelapa sawit dapat dimanfaatkan untuk

menghasilkan gas metana. Untuk itu perlu dibuat suatu pra rancangan pabrik untuk

mengolah limbah cair sawit menjadi gas metana yang dicairkan sebagai pengganti

LNG dan mengurangi efek pemanasan global yang dihasilkan dari gas. Produk utama

dari proses ini adalah metana cair dan produk samping berupa pupuk.

1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik

Tujuan pembuatan pra rancangan pabrik pembuatan metana cair dari limbah

cair sawit, yaitu :

1. Untuk memberikan informasi awal tentang kelayakan pendirian pabrik

pembuatan biogas dari limbah cair kelapa sawit.

2. Untuk memberikan informasi tentang perkiraan tata rancangan pabrik

pembuatan biogas.

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

(18)

1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik

Manfaat dari pra rancangan pabrik pembuatan biogas dari limbah cair kelapa

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

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

perencanaan pabrik kimia. Dengan dibuatnya pra rancangan pabrik pembuatan

biogas ini, maka mahasiswa dapat memahami kegunaan dari ilmu yang selama ini

(19)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Karateristik Limbah Cair Kelapa Sawit

Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik minyak kelapa sawit (PMKS)

berasal dari air kondensat pada proses sterilisasi, air dari proses klarifikasi, air

hydrocyclone (claybath), dan air pencucian pabrik. Jumlah air buangan tergantung

pada sistem pengolahan, kapasitas olah pabrik, dan keadaan peralatan klarifikasi.

Limbah cair PMKS mengandung bahan organik yang relatif tinggi dan tidak bersifat

toksik karena tidak menggunakan bahan kimia dalam proses ekstraksi minyak.

Komposisi kimia limbah cair PMKS dan komposisi asam amino limbah cair segar

disajikan pada tabel 2.1 dan 2.2 berikut.

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Limbah Cair PMKS

Komponen % Berat Kering

Ekstrak dengan ether 31.60

Protein (N x 6,25) 8.20

Serat 11.90

Ekstrak tanpa N 34.20

Abu 14.10

P 0.24

K 0.99

Ca 0.97

Mg 0.30

Na 0.08

Energi (kkal / 100 gr) 454.00

(

Naibaho, 1996

)

Tabel 2.2a Komposisi Asam Amino Limbah Cair Segar PMKS

Asam Amino %

Lisine 0.98

Histidine 2.02

Arginine 0.74

Aspartot asam 8.37

Threoine 3.37

Serine 8.19

Glutamit asam 13.19

Piroline 3.80

Glycine 1.96

(20)

Tabel 2.2b Komposisi Asam Amino Limbah Cair Segar PMKS (Lanjutan)

Valine 4.05

Methionine 0.14

Isoleusine 3.10

Leusine 8.79

Tyrosine 2.06

Phanylalarine 3.48

(

Naibaho, 1996

)

Limbah cair PMKS umumnya bersuhu tinggi, berwarna kecoklatan,

mengandung padatan terlarut dan tersuspensi berupa koloid dan residu minyak

dengan kandungan biological oxygen demand (BOD) yang tinggi. Bila larutan

tersebut langsung dibuang ke perairan sangat berpotensi mencemari lingkungan,

sehingga harus dioleh terlebih dahulu sebelum dibuang.

Parameter yang menggambarkan karakteristik limbah terdiri dari sifat fisik,

kimia, dan biologi. Karakteristik limbah berdasarkan sifat fisik meliputi suhu,

kekeruhan, bau, dan rasa, berdasarkan sifak kimia meliputi kandungan bahan

organik, protein, BOD, chemical oxygen demand (COD), sedangkan berdasakan

sifat biologi meliputi kandungan bakteri patogen dalam air limbah (Wibisono,

1995). Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup ada 6 (enam)

parameter utama yang dijadikan acuan baku mutu limbah meliputi :

a. Tingkat keasaman (pH), ditetapkannya parameter pH bertujuan agar

mikroorganisme dan biota yang terdapat pada penerima tidak terganggu,

bahkan diharapkan dengan pH yang alkalis dapat menaikkan pH badan

penerima.

b. BOD, kebutuhan oksigen hayati yang diperlukan untuk merombak bahan

organik secara biologi. Semakin tinggi nilai BOD air limbah, maka daya

saingnya dengan mikroorganisme atau biota yang terdapat pada badan penerima

akan semakin tinggi.

c. COD, kelarutan oksigen kimiawi adalah oksigen yang diperlukan untuk

merombak bahan organik dan anorganik secara kimia, oleh sebab itu nilai COD

lebih besar dari BOD.

d. Total suspended solid (TSS), menggambarkan total padatan melayang-layang

(21)

dibandingkan dengan total solid. Semakin tinggi TSS, maka bahan organik

membutuhkan oksigen untuk perombakan yang lebih tinggi.

e. Kandungan total nitrogen, semakin tinggi kandungan total nitrogen dalam cairan

limbah, maka akan menyebabkan keracunan pada biota.

f. Kandungan oil and grease, dapat mempengaruhi aktifitas mikroba dan

merupakan pelapis permukaan cairan limbah sehingga menghambat proses

oksidasi pada saat kondisi aerobik.

Kementerian Negara Lingkungan Hidup secara khusus telah menerbitkan 2

(dua) Keputusan Menteri yang menyangkut pemanfaatan air limbah PMKS yaitu

Kepmen LH Nomor 28 Tahun 2003 tentang Pedoman Teknis Pengkajian dan

Pemanfaatan Air Limbah Industri Minyak Kelapa Sawit pada Tanah di Perkebunan

Kelapa Sawit dan Kepmen LH Nomor 29 Tahun 2003 tentang Tata Cara Perizinan

Pemanfaatan Air Limbah Industri Minyak Kelapa Sawit pada Tanah di Perkebunan

Kelapa Sawit (Soerjani, 2007). Karakteristik limbah yang dihasilkan PMKS dan

baku mutu limbah disajikan pada tabel 2.3 di bawah ini.

Tabel 2.3 Karaktersitik Limbah PMKS dan Baku Mutu Limbah

Parameter Limbah PMKS

*)

Baku Mutu Limbah **)

pH 4,10 6 – 9

BOD (g/L) 212,80 110

COD (g/L) 347,20 250

TSS (g/L) 211,70 100

Kandungan Nitrogen Total (g/L) 41 20

Oil and grease (g/L) 31 30

*) Amaru (2008)

**) Kepmen LH Nomor 51/MEN LH/10/1995

Berdasarkan data di atas, ternyata semua parameter limbah cair PMKS

berada diatas ambang batas baku mutu limbah. Jika tida dilakukan pencegahan dan

pengolahan limbah, maka akan berdampak negatif terhadap lingkungan seperti

pencemaran air yang mengganggu bahkan meracuni bota perairan, menimbulkan

bau, dan menghasilkan gas metan dan CO2 yang merupakan emisi gas penyebab

(22)

2.2 Pengertian Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerobik atau fermentasi

dari bahan-bahan organik termasuk di antaranya: kotoran manusia dan hewan,

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

yang biodegrable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah

metana dan karbon dioksida (Anonim2, 2007 ).

Umumnya, semua jenis bahan organik bisa diproses untuk menghasilkan biogas. Tetapi hanya bahan organik homogen, baik padat maupun cair yang cocok untuk sistem biogas sederhana. Bila sampah-sampah organik tersebut membusuk, akan dihasilkan gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2). Tapi, hanya CH4 yang dimanfaatkan sebagai bahan bakar.

Umumnya kandungan CH4 dalam reaktor sampah organik berbeda-beda. Zhang et al.(1997) dalam penelitiannya, menghasilkan CH4 sebesar 50-80% dan CO2 20-50%. Sedangkan Hansen (2001), dalam reaktor biogasnya mengandung sekitar 60-70% CH4, 30-40% CO2, dan gas-gas lain, meliputi amonia (NH3), hidrogen sulfida (H2S), merkaptan (tio alkohol) dan gas lainnya. Tetapi secara umum rentang komposisi biogas dapat dilihat pada tabel 2.4 sebagai berikut:

Tabel 2.4 Komposisi Biogas

Komponen %

Metana (CH4) 55-75 Karbon dioksida (CO2) 25-45 Nitrogen (N2) 0-0,3 Hidrogen (H2) 1-5 Hidrogen sulfida (H2S) 0-3

Oksigen (O2) 0,1-0,5

(Hermawan, dkk, 2007)

CH4 dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu bara,

dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi CO2 yang lebih sedikit.

Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena

CH4 merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasan global bila

dibandingkan dengan CO2. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil

dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer

tidak akan menambah jumlah karbon di atmosfer bila dibandingkan dengan

(23)

Biogas dapat terbakar apabila mengandung kadar CH4 minimal 57% yang menghasilkan api biru (Hammad et al., 1999). Sedangkan menurut Hessami (1996), biogas dapat terbakar dengan baik jika kandungan CH4 telah mencapai minimal 60%. Pembakaran gas CH4 ini selanjutnya menghasilkan api biru dan tidak mengeluarkan asap (Hermawan dkk, 2007).

2.3 Sejarah Biogas

Gas CH4 terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik oleh bakteri

metana atau disebut juga bakteri anaerobik dan bakteri biogas yang mengurangi

sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik sehingga terbentuk gas

metana (CH4) yang apabila dibakar dapat menghasilkan energi panas. Sebetulnya di

tempat-tempat tertentu proses ini terjadi secara alamiah sebagaimana peristiwa

ledakan gas yang terbentuk di bawah tumpukan sampah di Tempat Pembuangan

Sampah Akhir (TPA) Leuwigajah, Kabupaten Bandung, Jawa Barat. Gas metana

sama dengan gas LPG (Liquidified Petroleum Gas), perbedaannya adalah gas metana

mempunyai satu atom C, sedangkan elpiji lebih banyak. (Anonim1, 2005).

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

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

mengaitkan gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah

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

mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai CH4. Becham (1868),

murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882), memperlihatkan asal mikrobiologis dari

pembentukan CH4.

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

dan Perancis melakukan riset pada masa antara dua Perang Dunia dan beberapa unit

pembangkit biogas dengan memanfaatkan limbah pertanian. Selama Perang Dunia II

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

menghasilkan biogas yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Karena harga

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

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

(24)

ada. Kegiatan produksi biogas di India telah dilakukan semenjak abad ke-19. Alat

pencerna anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900.

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

Papua Niugini, telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat pembangkit

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

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

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

yang terbentuk.

Dengan teknologi tertentu, gas metana dapat dipergunakan untuk

menggerakkan turbin yang menghasilkan energi listrik, menjalankan kulkas, mesin

tetas, traktor, dan mobil. Secara sederhana, gas metana dapat digunakan untuk

keperluan memasak dan penerangan menggunakan kompor gas sebagaimana halnya

LPG. (FAO, 1981).

2.4 Langkah-Langkah Pembentukan Biogas

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

1. Hidrolisis

Pada langkah pertama, bahan organik secara enzimatis diuraikan oleh enzim

ekstraselular (selulosa, amilase, proteinase, dan lipase) mikroorganisme. Bakteri

mendekomposisi rantai panjang karbohidrat, protein dan lemak menjadi bagian

yang lebih pendek. Sebagai contoh, polisakarida diubah menjadi monosakarida.

Protein dibagi menjadi peptida dan asam amino.

2. Asidifikasi

Bakteri penghasil asam, terlibat dalam langkah kedua, menkonversi hasil

fermentasi menjadi asam asetat (CH3COOH), hidrogen (H2) dan karbon dioksida

(CO2). Bakteri ini bersifat anaerobik dan dapat tumbuh di bawah kondisi asam.

Untuk menghasilkan asam asetat, mereka membutuhkan oksigen dan karbon.

Untuk ini, mereka menggunakan oksigen larut dalam larutan atau oksigen terikat.

Selain itu, bakteri penghasil asam menciptakan suatu kondisi anaerobik yang

penting bagi mikroorganisme penghasil metana. Setelah itu, terjadi penguraian

senyawa dengan berat molekul yang rendah menjadi alkohol, asam organik, asam

(25)

3. Pembentukan Metana

Bakteri penghasil metana, terlibat dalam langkah ketiga, mendekomposisi

senyawa dengan berat molekul rendah. Sebagai contoh, digunakan hidrogen,

karbon dioksida, dan asam asetat untuk membentuk CH4 dan CO2. Di bawah

kondisi alami, mikroorganisme penghasil metana bersifat anaerobik dan sangat

sensitif terhadap perubahan lingkungan.

2.5 Parameter Fermentasi

Pada dasarnya efisiensi produksi biogas sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor meliputi : suhu, derajat keasaman (pH), konsentrasi asam-asam lemak volatil, nutrisi (terutama nisbah karbon dan nitrogen), zat racun, waktu retensi hidrolik, kecepatan bahan organik, dan konsentrasi amonia. Dari berbagai penelitian yang penulis peroleh, dapat dirangkum beberapa kondisi optimum proses produksi biogas pada tabel 2.5 dibawah ini:

Tabel 2.5 Kondisi Optimum Produksi Biogas

Parameter Kondisi Optimum

Suhu 550C

Deajat Keasaman 6,8-7,8

Nutrien Utama Karbon dan Nitrogen Sulfida <200 mg/L Logam-logam berat terlarut < 1 mg/L

Sodium <5000 mg/L Kalsium < 2000 mg/L Magnesium < 1200 mg/L Amonia < 1700 mg/L (Hermawan, dkk, 2007)

Parameter-parameter di atas harus diperhatikan dan dijaga karena jika kondisi tidak terpenuhi maka produk utama yang dihasilkan bukan CH4, melainkan CO2.

2.5.1 Alkalinitas

(26)

Kadar alkalinitas diperoleh dengan menitrasi sampel dengan larutan standar asam dan diperoleh hasil dalam satuan mg/L CaCO3.

2.5.2 pH

Konsentrasi ion-hidrogen merupakan kualitas parameter yang penting di dalam limbah cair. pH dapat diartikan sebagai eksistensi dari kehidupan mikroba di dalam limbah cair (biasanya bernilai 6 - 9). Limbah cair memiliki pH yang sulit diatur karena adanya proses pengasaman pada limbah cair.

2.5.3 Nutrisi

Nutrisi bagi pertumbuhan mikroba dalam limbah cair umumnya adalah nitrogen dan fosfor (NP). Untuk mendapatkan sludge yang kecil pada proses anaerobik, maka diperlukan kadar NP yang cukup. Oleh karena itu, penambahan N dan/atau P yang dibutuhkan tergantung dari substrat dan nilai dari SRT (Solid Retention Time). Biasanya jumlah nutrisi yang dibutuhkan seperti NP dan sulfur (S) pada rentang 10-13, 2-2,6 dan 1-2 mg/100 mg limbah. Namun, agar metanogenesis yang terjadi maksimum, konsentrasi NPK biasanya 50, 10, dan 5 mg/L. Kandungan N dapat diperoleh dari berbagai macam senyawa, salah satunya NH4HCO3 (amonium hidrogen karbonat).

2.5.4 Logam Terlarut

Logam terlarut sangat penting di dalam proses fermentasi limbah cair, terutama pada proses metanogenesis, karena berfungsi sebagai nutrisi penting bagi pertumbuhan mikroba. Kandungan logam terlarut yang direkomendasikan pada pengolahan limbah cair seperti besi, kobalt, nikel dan seng adalah 0,02; 0,004; 0,003 dan 0,002 mg/g produksi asam asetat. Sedangkan kadar logam terlarut yang direkomendasikan per liter reaktor adalah 1 mg FeCl2; 0,1 mg CaCl2; 0,1 mg NiCl2; dan 0,1 mg ZnCl2. Penambahan logam-logam ini meningkatkan aktifitas mikroba dan sangat menguntungkan pada proses anaerobik untuk limbah cair.

2.6 Fermentasi Anaerobik

(27)

Tabel 2.6 Keuntungan dan Kerugian Fermentasi Anaerobik

No. Keuntungan Kerugian

1. Energi yang dibutuhkan sedikit Membutuhkan waktu pembiakan yang lama

2. Produk samping yang dihasilkan sedikit

Membutuhkan penambahan senyawa alkalinity

3. Nutrisi yang dibutuhkan sedikit Tidak mendegradasi senyawa nitrogen dan fosfor

4. Dapat menghasilkan senyawa methana yang merupakan sumber energi yang potensial

Sangat sensitif terhadap efek dari perubahan temperatur

5. Hanya membutuhkan rekator dengan volume yang kecil

Menghasilkan senyawa yang beracun seperti H2S.

(Metcalf & Eddy, 2003)

2.7 Nilai Potensial Biogas

Biogas yang bebas pengotor (H2O, H2S, CO2, dan partikulat lainnya) dan telah mencapai kualitas pipeline adalah setara dengan gas alam. Dalam bentuk ini, gas dapat digunakan sama seperti penggunaan gas alam. Pemanfaatannya pun telah layak sebagai bahan baku pembangkit listrik, pemanas ruangan, dan pemanas air. Jika dikompresi, biogas dapat menggantikan gas alam terkompresi yang digunakan pada kendaraan. Di Indonesia nilai potensial pemanfaatan biogas ini akan terus meningkat karena adanya jumlah bahan baku biogas yang melimpah dan rasio antara energi biogas dan energi minyak bumi yang menjanjikan. Berdasarkan sumber Departemen Pertanian, nilai kesetaraan biogas dengan sumber energi lain ditunjukkan pada tabel 2.7 berikut:

Tabel 2.7 Kesetaraan Biogas dengan sumber lain

Bahan Bakar Jumlah

Biogas 1 m3 Elpiji 0,46 kg Minyak tanah 0,62 liter Minyak solar 0,52 liter Bensin 0,8 liter Gas kota 1,5 m3 Kayu bakar 3,5 kg

(28)

2.8 Deskripsi Proses Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Biogas dari Limbah Cair Kelapa Sawit(LCKS)

2.8.1 Pretreatment Limbah Cair Kelapa Sawit

LCKS dikumpulkan di dalam bak penampungan (F-101), dimana pada bagian

atasnya terdapat screening filter (H-102 A/B) yang bertujuan untuk menyaring

partikel-partikel seperti cangkang sawit atau serat-serat lain yang dapat menggangu

proses fermentasi. Selain itu, pasir yang terkandung di dalam LCKS juga diendapkan

agar tidak mengganggu proses fermentasi dan alat yang digunakan tidak cepat rusak.

Lumpur yang mengendap dipisahkan dari LCKS dan menuju penyaringan filter press

untuk dimanfaatkan sebagai pupuk.

2.8.2 Fermentasi Limbah Cair Kelapa Sawit menjadi Biogas

Limbah cair kelapa sawit (LCKS) yang telah terpisah dengan ampas ditampung

dalam bak penampung (F-103). Sebagian LCKS dialirkan ke tangki pencampuran

NaHCO3 (M-110) untuk melarutkan padatan NaHCO3. Penambahan senyawa

NaHCO3 dilakukan untuk menetralkan pH di dalam reaktor, karena proses fermentasi

berlangsung dengan baik dalam pH 6-8. Kemudian campuran NaHCO3 dialirkan ke

dalam bak netralisasi (F-106) bersama dengan LCKS yang dialirkan dari bak

penampung (F-103). Kemudian inokulum dan sebagian LCKS di alirkan ke dalam

tangki pencampuran nutrisi (M-102) untuk memudahkan proses penambahan nutrisi

ke dalam reaktor karena nutrisi berupa padatan. Jika nutrisi di tambahkan langsung

ke dalam reaktor, maka kondisi reaktor akan sulit dijaga agar tetap di dalam kondisi

anaerobik.

Setelah itu, LCKS yang telah netral pH-nya, larutan nutrisi beserta inokulum

dialirkan ke fermentor. Fermentor yang digunakan adalah jenis tangki berpengaduk

(Continious Stirred Tank Reactor). suhu di dalam fermentor dijaga 35-390C, dimana

bakteri yang digunakan adalah bakteri mesofillik. Proses yang terjadi meliputi proses

hidrolisis, asidifikasi, dan proses pembentukan metana dengan hydraulic retention

time 7 hari. Dari fermentor, sisa ampas dialirkan ke filter press untuk kemudian

(29)

2.8.3 Pemurnian Biogas

Komponen biogas terbesar yang dihasilkan yaitu metana (CH4) dan karbon

dioksida (CO2). Campuran gas ini diturunkan suhunya hingga 30oC pada cooler I

(E-301) agar proses absorpsi berlangsung lebih efektif. Lalu campuran gas dialirkan ke

dalam suatu kolom membran kontaktor untuk memisahkan CO2 dimana air sebagai

absorber. Jenis membran yang digunakan adalah serat berongga (hollow fibre).

Selektivitas air tehadap CO2 dan solubilitas CO2 dalam air menyebabkan CO2 dapat

melewati membran dalm melarut dalam air. Campuran Air-CO2 masuk ke dalam bak

(F-303) dan CH4 ditampung dalam tangki (F-304) .

2.8.4 Pencairan Biogas

Gas metan yang telah dimurnikan ditampung dalam tangki akumulasi (F-304)

Tekanan gas metana dinaikkan dari 1 atm menjadi 3 atm menggunakan kompresor

sentrifugal (G-401), akibatnya temperatur gas meeningkat menjadi 112oC.

Temperatur gas diturunkan hingga 30oC dengan mengalirkan ke cooler II (E-402).

Selanjutnya temperatur gas diturunkan hingga -48oC melalui heat exchanger I

(E-403) dengan propana sebagai refrigeran. Lalu pendinginan tahap berikutnya

dilakukan hingga suhu -115,5oC dengan metana pada alur recycle sebagai refrigeran.

Gas bersuhu rendah dan bertekanan tinggi ini dilewatkan pada ekspander (G-410)

untuk menurunkan tekanan gas metan menjadi 1,2 atm sekaligus menurunkan

suhunya menjadi -166,22oC. Kemudian, uap metana basah ini dialirkan menuju flash

drum untuk memisahkan metana cair dengan metana gas yang tidak berhasil

dicairkan. Metana yang masih berupa gas ini masih cukup dingin, sehingga ia

dilewatkan kembali ke heat exchanger (E-404) sebagai pendingin lalu masuk

kembali ke tangki akumulasi CH4 304). Metana cair ditampung dalam tangki

(F-406). Sedangkan off gas ditampung dalam tangki (F-407) dan dapat pula dijual.

2.9Sifat-sifat Bahan Pembantu dan Produk 2.9.1 Metana (CH4)

Fungsi : merupakan komponen unsur terbesar (70%) di dalam biogas.

1. Berat Molekul : 16,043 g/mol

(30)

3. Tekanan kritis : 45,96 bar

4. Fasa padat

• Titik cair : -182,5oC

• Panas laten : 58,68 kJ/kg

5. Fasa cair

• Densitas cair : 500 kg/m3

• Titik didih : -161,6oC

• Panas laten uap : 510 kJ/kg

6. Fasa gas

• Densitas gas : 0,717 kg/m3

• Faktor kompresi : 0,998

• Spesifik graviti : 0,55

• Spesifik volume : 1,48 m3/kg

• CP : 0,035 kJ/mol.K

• CV : 0,027 kJ/mol.K

• Viskositas : 0,0001027 poise

• Kelarutan : 0,054 vol/vol

(Anonim, 2007)

2.9.2 Karbon Dioksida (CO2)

Fungsi : merupakan salah satu komponen di dalam biogas yaitu sebesar 30%.

1. Berat Molekul : 44,01 g/mol

2. Temperatur kritis : 31o_C

3. Tekanan kritis : 73,825 bar

4. Densitas kritis : 464 kg/m3

5. Fasa padat

• Densitas padat : 1562 kg/m3

• Panas laten : 196,104 kJ/kg

6. Fasa cair

• Densitas cair : 1032 kg/m3

• Titik didih : -78,5oC

(31)

• Tekanan uap : 58,5 bar

7. Fasa gas

• Densitas gas : 2,814 kg/m3

• Faktor kompresi : 0,9942

• Spesifik graviti : 1,521

• Spesifik volume : 0,547 m3/kg

• CP : 0,037 kJ/mol.K

• CV : 0,028 kJ/mol.K

• Viskositas : 0,0001372 poise

• Kelarutan : 1,7163 vol/vol

(Anonim, 2007)

2.9.3 Ferro Klorida (FeCl2)

Fungsi: sebagai sumber nutrisi bagi mikroba

1. Berat molekul : 126,751 gr/mol

2. Titik lebur : 677 0C

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

105,7 gr/100 ml pada 100 0C

4. Densitas : 3,16 gr/cm3

5. Agen flokulan dalam pengolahan air limbah buangan

6. Tidak larut dalam tetrahidrofuran

7. Merupakan padatan paramagnetik

(Wikipedia, 2009)

2.9.4 Seng Klorida (ZnCl2)

Fungsi: sebagai sumber nutrisi bagi mikroba

1. Berat Molekul : 136,3 gr/mol

2. Titik didih : 732oC

3. Titik Lebur : 290oC

4. Tekanan Uap pada 428oC : 1 mmHg

(32)

6. Kelarutan pada 25oC : 423 gr/100 gr Air

7. pH : 4

8. berupa kristal putih dan tidak berbau

2.9.5 Natrium Bikarbonat (NaHCO3)

Fungsi : sebagai agen penetral pH.

2. Titik lebur : 500 C (323 K)

4. Kelarutan dalam air : 7,89 g / 100 ml pada 180 C

5. Tingkat kebasaan (pKb) : -2,43

6. Berwarna padatan putih

7. Merupakan senyawa ampoterik

8. Bersifat endotermis

9. Tidak berbau

(Wikipedia, 2009)

2.9.6 Urea (H2NCONH2)

Fungsi: sebagai sumber nutrisi bagi mikroba.

2. Titik lebur : 132,7- 135 0C

4. Kelarutan dalam air : 108 gr/100 ml pada 20 0C

733 gr/100 ml pada 100 0C

5. Tingkat keasaman (pKa) : 0,18

6. Tingkat kebasaan (pKb) : 13,82

7. Berupa padatan berwarna putih

8. Kristal berbentuk prismatik

(Wikipedia,2009)

2.9.7 Air (H2O)

Fungsi: sebagai absorben gas karbondioksida (CO2) di dalam membran

(33)

1. Berat molekul : 18,016 gr/gmol

2. Titik lebur : 0°C (1 atm)

3. Titik didih : 100°C (1 atm)

4. Densitas : 1 gr/ml (4°C)

5. Spesifik graviti : 1,00 (4°C)

6. Indeks bias : 1,333 (20°C)

7. Viskositas : 0,8949 cP

8. Kapasitas panas : 1 kal/gr

9. Panas pembentukan : 80 kal/gr

10.Panas penguapan : 540 kal/gr

11.Temperatur kritis : 374°C

12.Tekanan kritis : 217 atm

(Perry, 1997)

2.9.8 Propana (C3H8)

Fungsi: sebagai refrigerant pada proses pendinginan gas metana (CH4).

1. Berat molekul : 44,1 g/mol

2. Densitas cair : 1,83 kg/m3

3. Densitas gas : 0,5077 kg/

4. Titik cair : -187,6oC

5. Titik didih : -42,09oC

6. Kelarutan dalam air : 0,1 g/cm3

(34)

No Kode Nama Alat 1 F-101 Bak Penampung 2 H-102 Screening

3 F-103 Tangki Penampung 4 L-104 Pompa ke Tangki Penampung

5 L-105

Pompa ke Tangki Pencampur NaHCO3dan netralisasi

6 F-106 Tangki Netralisasi

7 F-201

Tangki penampung sebelum reaktor

8 L-201

Pompa ke Tangki Nutrisi dan reaktor

9 M-202 Tangki Pencampur Nutrisi 10 L-203 Pompa dari tangki air 11 M-110 Tangki Pencampur NaHCO3

12 R-210 Reaktor Fermentasi 13 H-204 Filter Press

14 F-205 Tangki Biogas 15 L-301 Pompa air pendingin 16 L-302 Pompa propana 17 E-301 Cooler I

18 F-302 Tangki Air 19 F-303 Tangki Air+CO2

20 D-310 Membran kontaktor 21 F-304 Tangki Gas Metana 22 G-401 Kompresor 23 _E-402 _Cooler_II 24 E-403 Heat Exchanger I 25 E-404 Heat Exchanger II 26 F-405 Flash Drum

27 F-406 Tangki Metana Cair

28 G-410 Ekspander

29 F-407 Tangki Metana Gas

30 G-305 blower

LC NaHCO3

FeCl2

CO(NH3)2

POME 1 LC LC FC FC ZnCl2 FC 3 2 13 11 4 FC FC 15 L-201 F-106 5 ₇ 14 H-102 A/B 17 9 FC PR LC FC pHC PUPUK PADAT PC PC LI 30 20 29 12 6 8 27 Propana 18 19 21 35 TR Air pendingin masuk

Air pendingin keluar FC 24 23 22 34 LI LI L-104 F-101 10 R-210 M-110 M-202 H-204 D-310 E-301 F-205 F-302 F-303 G-401 E-403 F-405

PC F-304 25

PC TC E-404 26 Propana bekas G-410 28 31 32 33 PC LI LC F-103 L-105 LC FC L-305 F-106 FC PC G-305 E-402 FC TC FC TC FC F-230 LC PC F-201 LC FC L-202 16 36 40 41 39 37 38 F-406 F-407 pHC L-301 L-302

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN METANA CAIR DARI -LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 15.000 KG/HARI

.

Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda Tangan Digambar Nama : Alviah Nadya Sari S.

NIM : 0 50405010 1. Nama : Dr.Ir. Fatimah, MT

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN FLOWSHEET PABRIK PEMBUATAN METANA CAIR

(35)

Komponen Alur 1 Alur 3 Alur 4 Alur

5 Alur 6 Alur 7 Alur 8 Alur 9 Alur 10 Alur

11 Alur

12 Alur

13 Alur

14 Alur

15 Alur 16 Alur 17 Alur 18 Alur 19 Alur

20 Alur 21

T (0_C) ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₀ ₃₉ ₃₉ ₃₀ ₃₀ _39.21

P (atm) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

POME 484632 484632 464232 22400 - 22400 22400 484632 484568 64 - - - 64 485843.58 - 461443.59 - - -

CH4 - - - 16000 - - - 16000

CO2 - - - 7188.41 - - - 7188.41

NaHCO3 - - - - 1211.58 1211.58 1211.58 121158 1211.58 - - - 1211.58 - - -

UREA - - - - -- - - 24.23 - - 24.23 - - 24.23 - - -

FeCl2 - - - 0.5 0.5 - - 0.5 - - -

Ampas

padat - - - 27760 -

Ampas cair - - - 434919.11 - -

ZnCl2 - - - 0.05 - 0.05 - - 0.05 - - -

Air - - - -

propana - - - -

Total 484632 484632 464232 22400 1211.58 23611.58 23611.58 605790 485779.58 64 24.23 0.050 0.5 88.78 485843.58 23188.41 462679.9 434919.11 27760 23188.41

Alur 22 Alur 23 Alur 24 Alur 25 Alur 26 Alur 27 Alur 28 Alur 29 Alur 30 Alur

31 Alur

32

Alur

33 Alur 34 Alur 35 Alur 36 Alur 37 Alur 38 Alur 39 Alur 40 Alur 41

30 30 30 112 30 -60 -125 -166 -166 -166 -166 -166 28 30 28 -103 -53 28 35 60

1 1 1 1 3 3 3 1 1.2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

- - - -

16000 16000 20000 20000 20000 20000 20000 16000 16000 1000 4000 4000 - - - -

7188.41 71.587 71.587 71.587 71.587 71.587 71.587 71.587 71.587 - - - - 7116.76 - - - -

- - - -

- - - 11192.37 11192.37 13341.03 - - 29042.03 13341.03 29042.03

- - - 7155.16 7155.16 - - -

(36)

BAB III

NERACA MASSA

3.1 Tangki Pencampur NaHCO3(M-110)

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Pencampur NaHCO3

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

8 9 10

POME 22.400 - 22.400 NaHCO3 - 1.211,58 1.211,58

Total 23.611,58 23.611,58

3.2 Tangki Pencampur Nutrisi (M-202)

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Tangki Pencampur Nutrisi

14 15 16 17 18

POME 64 - - - 64

CO(NH2)2 - 24,23 - - 24,23

ZnCl2 - - 0,05 - 0,05

FeCl2 - - - 0,5 0,5

Total 88,78 88,78

3.3 Bak Netralisasi (F-107)

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Bak Netralisasi

7 11 12

POME 462.232 22.400 484.632 NaHCO3 - 1.211,58 1.211,58

462.232 23.611,58 485.632,58

Total 485.632,58 485.632,58

[image:36.595.107.481.24.806.2]

3.4 Reaktor Fermentasi (R-210)

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor Fermentasi

13 19 20 21

POME 484.592 64 - 461.443,59

(37)

CH4 - - 16.000 -

CO2 - - 7.188,41 -

485.789,58 64 23.188,41 462.655,17

Total 485.843,58

[image:37.595.106.519.76.608.2]

3.5 Membran Kontaktor (D-310)

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Membran Kontaktor

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

25 37 26 38

CH4 16.000 - 16.000 -

CO2 7.188,41 - 71,857 7.116,53

H2O - 11.192,37 - 11.192,37

Total 23.188,41 11.192,37 23.188,41 18.309,129

3.6 Tangki Penampung Gas Metana (F-304)

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Tangki Penampung Gas Metana

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

26 36 27

CH4 16.000 4.000 24.000

Total 24.000 24.000

3.7 Flash Drum (F-406)

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Flash Drum

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

32 33 34 35

CH4 24.000 15.000 1.000 4.000

(38)

BAB IV

NERACA ENERGI

Basis perhitungan : 1 hari

Satuan operasi : kJ/hari

Temperatur basis : 25oC (298,15 K)

4.1 Reaktor Fermentasi (R-210)

Tabel 4.1 Neraca Energi pada Reaktor Fermentasi

Alur masuk (kJ/hari) Alur keluar (kJ/hari)

Umpan 9.681.321,325 -

Produk - 26.823.518

∆Hr - -17.144.866

Total 9.681.321,325 9.681.321,325

4.2 Cooler I (E-301)

Tabel 4.2 Neraca Energi pada Cooler I

Umpan 601.453,459 -

Produk - 210.561,3174

dQ/dT -390.892,1415 -

Total 210.561,3174 210.561,3174

[image:38.595.103.526.96.775.2]

4.3 Tangki Akumulasi Gas Metana (F-304)

Tabel 4.3 Neraca Energi pada Tangki Akumulasi Gas Metana

Alur masuk (kJ/hari) Alur keluar (kJ/hari)

Umpan -738.361,58 -

Produk - -738.361,58

dQ/dT - -

Total -738.361,58 -738.361,58

4.4 Cooler II (E-402)

Tabel 4.5 Neraca Energi pada Cooler II

Umpan 4.110.989,113 -

Produk - 225.164,5154

dQ/dT -3.885.824,598 -

(39)

4.5 Heat Exchanger –I (E-403)

Tabel 4.6 Neraca Energi pada Heat Exchanger –I

Umpan 225.164,5154 -

Produk - -3.169.552,709

dQ/dT -3.889.137,305 -

Total -3.673.972,789 -3.169.552,709

4.6 Heat Exchanger –II (E-404)

Tabel 4.7 Neraca Energi pada Heat Exchanger -II

Alur masuk (kJ/hari) Alur keluar (kJ/hari)

Umpan -3.169.552,709 -

Produk - -5.852.438,3

dQ/dT -2.705.244 -

(40)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Bak Penampungan Limbah (F-110)

Fungsi : Menampung limbah cair industri tapioka

Bentuk : Persegi panjang

Bahan konstruksi : Beton kedap air

Jumlah : 1 unit

Kondisi Penyimpanan:

• Temperatur, T = 300 C

• Tekanan operasi, P = 1 atm (101,325 kPa) Kapasitas : 484,632 m3

Panjang : 8,35 m

Tinggi : 16,7 m

Lebar : 8,35 m

5.2 Pompa Screening (L-121)

Fungsi : Memompa POME dari bak penampung ke tangki penampung

Bentuk : Pompa sentrifugal

Bahan konstruksi : Commercial steel

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi:

• Tekanan (P) : 1 atm

• Temperatur (T) : 300 C

Daya motor : 0,5 hp

5.3 Screening Unit (H-122)

Fungsi : menyaring partikel-partikel kasar yang terdapat dalam limbah cair

Jenis : bar screen

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : stainless steel

(41)

• Temperatur (T) : 300 C

• Tekanan (P) : 1 atm Panjang screening : 2 m

Lebar screening : 2 m

Lebar bar : 5 mm

Tebal bar : 20 mm

Bar clear spacing : 20 mm

Slope : 300

Jumlah bar :50 buah

5.4 Tangki Penampung

Fungsi : Menampung POME keluaran dari filter press

Bentuk : silinder vertikal

Jumlah : 1 unit

Kondisi Penyimpanan:

• Temperatur, T = 300 C

• Tekanan operasi, P = 1 atm (101,325 kPa)

Kapasitas : 484,632 m3

Diameter tangki = 7,9 m

Tinggi silinder = 11,8568 m

5.5 Pompa tangki penampung

Fungsi : Memompa POME dari tangki penampung ke tangki

pencampur NaHCO3 dan ke bak netralisasi

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 0C

(42)

5.6 Tangki pencampur NaHCO3

Fungsi : Mencampur POME dan NaHCO3

Jenis : Tangki berpengaduk

Jumlah : 1 unit

Waktu tinggal ( τ ) : 1 hari Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 0C

Bahan konstruksi : silinder vertikal

Volume tangki = 26,755 m3

Jenis pengaduk: flat 6 blade turbin impeller

Jumlah baffle : 4 buah

Daya pengaduk = 1,0 hp

5.7 Bak Netralisasi

Fungsi : Menetralkan pH POME

Bentuk : persegi panjang

Bahan : Beton kedap air

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 0C

Kapasitas = 536,87 m3/hari

Lebar bak = 7,1 m

Panjang bak = 10,65 m

Tinggi bak = 7,1 m

5. 8 Tangki pencampur Nutrisi

Fungsi : Mencampur POME dengan FeCl2, ZnCl2, dan CO(NH2)2

Jenis : Tangki berpengaduk

(43)

Waktu tinggal ( τ ) : 1 hari

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 0C

Daya motor = 0,05 hp

5.9 Pompa Netralisasi

Fungsi : Memompa POME dari bak netralisasi ke tangki pencampur

nutrisi dan ke reaktor

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 0C

Daya motor : 0,5 hp

5.10 Pompa NaHCO3

Fungsi : Memompa POME dari tangki pencampur NaHCO3 ke bak

netralisasi

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

(44)

Daya motor : 1/12 hp

5.11 Pompa Nutrisi

Fungsi : Memompa POME dari tangki pencampur nutrisi ke reaktor

fermentasi

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 0C

Daya motor : 0,05 hp

5.12 Reaktor Fermentasi

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi fermentasi

Jenis : Tangki berpengaduk dengan flat 6 blade turbin impeller

Bentuk : Silinder tegak vertikal dengan tutup ellipsoidal

Jumlah : 3 unit

Waktu tinggal ( τ ) : 7 hari

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 39 0C

Tinggi tangki = 16,6 m

(45)

5.13 Precooler – 1 (E-301)

Fungsi : Menurunkan temperatur produk CH4 dan CO2 sebelum

dimasukkan ke membran

Jenis : 3-6 shell and tube exchanger

Dipakai : 1 1/4 in OD Tube 18 BWG, panjang = 15 ft, 6 pass

Jumlah : 1 unit

Baffle space (B) = 5 in

5.14 Tangki Penampung gas metana dan CO2 (F-304)

Fungsi : Tempat menampung gas hasil fermentasi

Bentuk : Silinder tegak vertikal dengan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : Low alloy steels, SA-353

Jumlah : 1 unit

Waktu tinggal ( τ ) : 1 jam Kondisi operasi :

P = 1 atm, T = 39 0C

Tinggi tutup ellipsoidal = 1,52 m

Tinggi tangki = 15,2 m

Tebal silinder standar = 1 in

Tebal head standar = 1 in

5.15 Blower (G-311)

Fungsi: Mengalirkan biogas dari fermentor (R-210) menuju absorber(D-310)

Jenis : Blower sentifugal

Bahan konstruksi : Carbon steel

Kondisi operasi :

• Temperatur (T) = 30 0 C

(46)

Daya blower : 2,5 hp

5.16 Membran Kontaktor (R-210)

Fungsi : Memisahkan produk hasil fermentasi berupa CO2 dari produk utama

CH4

Bentuk : hollow fiber (shell and tube membran)

Jumlah : 1 unit

Jumlah tube = 8.576,78 buah

Diameter shell = 2,48 m

5.17 Filter Press ( H-201)

Fungsi : Memisahkan air dengan ampas untuk digunakan sebagai

pupuk

Jenis : Plate and frame filter press

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Tekanan : 1 atm = 101,325 kPa

Temperatur : 39 ºC

Jumlah plate : 8 buah

5.18 Tangki Penampung Air dan CO2

Fungsi : Tempat menampung air dan CO2 keluaran dari

membran kontaktor

Bentuk : Silinder tegak vertikal

Jumlah : 1 unit

Waktu tinggal ( τ ) : 1 hari Kondisi operasi :

P = 1 atm ; T = 30 0

(47)

5.19 Tangki Akumulasi Gas CH4 (F-410)

Fungsi : Mengumpulkan gas CH4 dari kolom absorpsi dan

recycle yang tidak mencair

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-212 grade A

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi:

Tekanan : 1,2 atm = 121,59 kPa

Temperatur : 15,40 C

Volume tangki : 11,52 m3

Diameter : 2,18 m

Tinggi shell : 2,725 m

Tinggi tutup : 1,09 m

Tinggi tangki : 4,905 m

Tebal shell : 1,5 in

Tebal tutup : 1,5 in

5.20 Kompressor (G-401)

Fungsi : menaikkan tekanan metana sebelum masuk ke pendingin ke-dua

Jenis : single stage compressor

Jumlah : 1 unit dengan 1 stages

Kondisi operasi:

• P1 = 1 atm

• P2 = 3 1tm

• T1 = 30 0C

• T2 = 112 0C

Daya : 0,5 hp

5.21 Pre Cooler II(E-422)

Fungsi : Menurunkan temperatur gas CH4 sebelum diumpankan ke

dalam cooler (E-423) sampai 30 0 C.

Tipe : Shell and tube heat exchanger

(48)

Diameter luar tube (OD) = 3/4 in

Jenis tube = 10 BWG

Pitch (PT) = 1 in Squarepitch

Panjang tube (L) = 12 ft

Pass tube (n) = 4

Pass shell = 1

5.22 HE-I (E-423)

dalam cooler (E-423) sampai -48 0 C.

Jumlah : 1 unit

Pass tube (n) = 4

Pass shell = 1

5.23 Cooler (E-424)

dalam expander (G-424) sampai -115,5 0C.

Jumlah : 1 unit

(49)

Pass shell = 2

5.24 Expander (G-424)

Fungsi :Menurunkan tekanan CH4 agar temperaturnya juga ikut turun

sehingga dapat berubah fasa dari gas menjadi cair

Jenis : Single stage expander

Jumlah : 1 unit

Kondidi operasi:

• P2 = 1,2 atm

• P1 = 2 1tm

• T2 = -1600 C

• T1 = -115,5 0 C

Daya : -0,00979 hp

5.25 Flash Drum (F-420)

Fungsi : Memisahkan CH4 cair dengan CH4 gas

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi:

Temperatur : -1600 C

Diameter : 2,18 m

Tebal shell : 1,5 in

Tebal tutup : 1,5 in

5.26 Tangki Metana Cair (F-430)

(50)

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi:

Diameter : 6,155 m

Tebal shell : 2 in

Tebal tutup : 2 in

5.27 Tangki Metana Off Gas (F-440)

Fungsi : Menyimpan metana off gas untuk kebutuhan 30 hari

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi:

Diameter : 2,96 m

Tebal shell : 2 in

(51)

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol

untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang

diharapkan. Alat-alat pengendali tersebut dipasang pada setiap peralatan penting agar

dengan mudah dapat diketahui kejanggalan-kejanggalan yang terjadi pada setiap

bagian. Pada dasarnya tujuan pengendalian adalah untuk mencapai harga error yang

paling minimum (Considine, 1985).

Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol ( controler ), penunjuk (

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

bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat

dilakukan secara manual atau otomatis. . Penggunaan instrumen pada suatu peralatan

proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada

pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut

dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau

disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan

(kontrol otomatis) (Timmerhaus, 2004).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen

adalah :

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

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

konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan

kelembaban, dan variabel lainnya (Considine,1985).

Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari :

1. Elemen Perasa / sensing (Primary Element)

Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga

variabel yang diukur.

2. Elemen pengukur (measuring element)

Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya

(52)

ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke

elemen pengontrol.

3. Elemen pengontrol (controlling element)

Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur

perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang

diinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun

meniadakan penyimpangan yang terjadi.

4. Elemen pengontrol akhir (final control element)

Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar

dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap

berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

(Considine,1985)

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan

semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan

dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan

variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan

variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian

secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang

terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang

diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat

(recorder).

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah:

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran

2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan

4. Bahan konstruksinya

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

(Timmerhaus,2004)

Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah :

(53)

- Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan

pengendalian.

- Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati temperatur dari suatu alat

2. Untuk variabel tinggi permukaan cairan

• Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk

mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat dan bila terjadi perubahan

dapat dilakukan pengendalian

• Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat.

3. Untuk variabel tekanan

• Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati tekanan operasi suatu alat. Para engineer juga dapat melakukan

perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure Controller dapat juga

dilengkapi pencatat tekanan