ANALISIS ENERGI OPERASIONAL PADA PABRIK PENGGILINGAN PADI (KAPASITAS KECIL, MENENGAH DAN BESAR)

(1)

ANALISIS ENERGI OPERASIONAL

PADA PABRIK PENGGILINGAN PADI

(KAPASITAS KECIL, MENENGAH DAN BESAR)

(Tesis)

Oleh INDRIYANI

PROGRAM PASCASARJANA

MAGISTER TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

(2)

ANALISIS ENERGI OPERASIONAL

PADA PABRIK PENGGILINGAN PADI

(KAPASITAS KECIL, MENENGAH DAN BESAR)

Oleh INDRIYANI

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar MAGISTER SAINS (M.Si.)

Pada

Program Pascasarjana Magister Teknologi Industri Pertanian Fakulktas Pertanian Universitas Lampung

PROGRAM PASCASARJANA

MAGISTER TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

(3)

(4)

ABSTRAK

ANALISIS ENERGI OPERASIONAL PADA PABRIK PENGGILINGAN PADI (KAPASITAS KECIL, MENENGAH DAN BESAR)

Oleh INDRIYANI

Energi operasional merupakan suatu kegiatan Pabrik Penggilingan Padi (PPP) yang terdiri dari energi pengangkutan, energi pengeringan, energi penggilingan, energi pengemasan dan energi penyimpanan. Efisiensi energi merupakan suatu proses mengoptimalkan penggunaan energi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan data perbandingan energi operasional dan menganalisis efisiensi energi operasional Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Kecil (PPPKK), Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Menengah (PPPKM), dan Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Besar (PPPKB) yang berhubungan dengan energi pengangkutan, energi pengeringan, energi penggilingan, energi pengemasan dan energi penyimpanan. Berdasarkan analisis energi operasional PPP didapatkan kesimpulan bahwa rerata energi pengangkutan PPPKK 35,97 kJ/kg lebih kecil dari PPPKM 48,65 kJ/kg. Rerata energi pengangkutan PPPKM lebih kecil dari PPPKB 48,83 kJ/kg. Rerata energi pengeringan PPPKK 20,90 kJ/kg sama dengan rerata energi pengeringan PPPKM 20,90 kJ/kg. Rerata energi pengeringan PPPKM 20,90 kJ/kg lebih kecil dari rerata energi pengeringan PPPKB. Rerata energi penggilingan PPPKK 146,82 kJ/kg lebih kecil dari erata energi penggilingan PPPKM 158,62 kJ/kg. Rerata energi penggilingan PPPKM 158,62 kJ/kg lebih kecil rerata energi penggilingan PPPKB 159,72 kJ/kg. Rerata energi pengemasan PPPKK 10,55 kJ/kg lebih kecil dari rerata energi pengemasan PPPKM 10,59 kJ/kg. Rerata energi pengemasan PPPKM sama dengan rerata energi pengemasan PPPKB 10,59 kJ/kg. Rerata energi penyimpanan PPPKK 10,45 kJ/kg sama dengan rerata energi penyimpanan PPPKM 10,45 kJ/kg. Rerata energi penyimpanan PPPKK dan PPPKM lebih kecil dari rerata energi penyimpanan PPPKB 29,78 kJ/kg. Rerata efisiensi energi PPPKK 224,69 kJ/kg lebih kecil dari rerata efisiensi energi PPPKM 249,24 kJ/kg. Rerata efisiensi energi PPPKM 249,24 kJ/kg lebih kecil dari rerata efisiensi energi PPPKB 287,17 kJ/kg.

(5)

ABSTRACT

ANALYSIS OF OPERATIONAL ENERGY AT RICE MILLING PABRIC

(SMALL, MEDIUM AND BIG CAPACITY)

By INDRIYANI

Operational energy is an activity of Rice Milling Pabric (RMP) consists of transportation energy, drying energy, milling energy, packaging energy and storaging energy. Energy eficient is a process to optimalize’s energy using. The main purpose of this research is to get a comprative data of operational energy and to analyze’s energy eficient Small Capacity’s Rice Milling Pabric (SCRMP), Medium Capacity’s Rice Milling Pabric (MCRMP), and Big Capacity’s Rice Milling Pabric (BCRMP) that connects with transportation energy, drying energy, milling energy, packaging energy and storaging energy.

Based on analysis of operational energy wass gotten a conclusion that average of transportation energy SCRMP is less than MCRMP, average of transportation energy MCRMP is less than BCRMP. Average of drying energy SCRMP is the same as average of drying energy MCRMP, and the average of drying energy MCRMP is less than the average of drying energy BCRMP. Average of milling energy SCRMP is less than average of milling energy MCRMP, and the average of milling energy MCRMP less than the average of milling energy BCRMP. Average of packaging energy SCRMP less than average of packaging energy MCRMP, and is the same as average of packaging energy BCRMP. Average of storaging energy SCRMP is the same as average of storaging energy MCRMP, and average of storaging energy MCRMP is less than average of storaging energy BCRMP kJ/kg. Average of energy eficient SCRMP 224,69 kJ/kg is less than average of energy eficient MCRMP 249,24 kJ/kg, and average of energy eficient MCRMP is less than average of energy eficient BCRMP 287,17 kJ/kg.

(6)

Judul Tesis :

_{ANALISIS ENERGI OPERASIONAL}

PADA PABRIK PENGGILINGAN

PADI (KAPASITAS KECIL,

MENENGAH DAN BESAR)

Nama Mahasiswa : _Indriyani No. Pokok Mahasiswa : _1024051002

Program Studi : _{Magister Teknologi Industri Pertanian} Sub Programn Studi : _{Teknologi Proses Agroindustri}

Fakultas : _Pertanian

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Tamrin, M.S. NIP 19621231 198703 1 030

Drs. Azhari Rangga, M.App.Sc. NIP 19550804 198112 1 001

2. Ketua Program Magister Teknologi Industri Pertanian

(7)

MENGESAHKAN

1. Tim Penguji

Ketua : Dr. Ir. Tamrin, M.S. ___________

Sekretaris : Drs. Azhari Rangga, M.App.Sc. ___________

Penguji

Bukan Pembimbing : Prof. Dr. Tirza Hanum, M.S. ___________

2. Dekan Fakultas Pertanian

Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S. NIP 19610826 198702 1 001

3. Direktur Program Pascasarjana Universitas Lampung

Prof. Dr. Sujarwo, M.S. NIP 19530528 198103 1 002

(8)

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:

1. Tesis dengan judul: Analisis Energi Operasional pada Pabrik Penggilingan Padi (Kapasitas Kecil, Menengah dan Besar) adalah karya saya sendiri dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan atas karya penulis lain dengan cara yang tidak sesuai dengan etika ilmiah yang berlaku dalam masyarakat akademik atau yang disebut plagiarisme. 2. Hak intelektual atas karya ilmiah ini diserahkan sepenuhnya kepada

Universitas Lampung.

Atas pernyataan ini, apabila dikemudian hari ternyata ditemukan adanya ketidakbenaran, saya bersedia menanggung akibat dan sanksi yang diberikan kepada saya. Saya bersedia dituntut sesuai dengan hukum yang berlaku.

Bandar Lampung, 27 Juli 2012

Indriyani

(9)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Ka. Tungkal (Kabupaten Tanjung Jabung Provinsi Jambi) pada tanggal 20 Januari 1964, dilahirkan sebagai anak kedua dari empat bersaudara dari keluarga Bapak Mahmuddin (Almarhum) dan Ibu Hj. Aisyah (Almarhumah).

Penulis menikah dengan Tonny Frizal Hasan Sangadji dan dikaruniai tiga orang anak yang diberi nama: Rhiorycardo Bangsawan Sangadji, Indra Bangsawan Sangadji dan Inthan Robbanny Almuqaroomah (Almarhumah).

Pendidikan Penulis diawali di SDN 37 Kelurahan Kasang Kecamatan Jambi Timur Provinsi Jambi diselesaikan pada tahun 1977, melanjutkan ke SMPN 1 Teladan Kecamatan Pasar Kotamadya Jambi Provinsi Jambi diselesaikan tahun 1980, kemudian melanjutkan ke SMAN 1 Teladan Kecamatan Sipin Kotamadya Jambi Provinsi Jambi diselesaikan tahun 1983.

(10)

seleksi nasional. Penulis mengundurkan diri sebagai mahasiswa Jurusan Ilmu Hukum Fakultas Hukum Universitas Jambi, dengan berbagai pertimbangan. Penulis aktif sebagai Sekretaris Senat Mahasiswa Fakultas Pertanian Universitas Jambi tahun 1983 - 1985, Sekretaris Himpunan Mahasiswa Jurusan Sosial Ekonomi Pertanian/Agribisnis 1986 - 1987, Sekretaris Himpunan Mahasiswa Program Studi Penyuluhan Jurusan Sosial Ekonomi Pertanian/Agribisnis Fakultas Pertanian Universitas Jambi 1987 - 1988.

Pada tahun 1985/1986, Penulis lulus dalam mengikuti tes Youth Excange Program Indonesia - Australiadan studi banding belajar di beberapa universitas terkemuka di Australia (Sydney University, Canberra University, Wollongong University, Australian National University). Pada tahun 1986 - 1988, Penulis mendapatkan beasiswa Supersemar selama dua periode. Penulis terpilih sebagai mahasiswa Teladan 1 tingkat Fakultas Pertanian Universitas Jambi tahun 1986, dan Penulis terpilih sebagai mahasiswa Teladan 1 mewakili Universitas Jambi ke tingkat nasional 1987.

Pada tahun 1996, Penulis terdaftar sebagai mahasiswa pindahan/konversi pada Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sang Bumi Ruwa Jurai melalui beasiswa dari Yayasan Pendidikan Saburai dan diselesaikan pada tahun 2002. Pada tahun 2008, penulis mengikuti Field Trip

Sekolah Darma Bangsa Bandar Lampung mewakili Board of Parents SDB ke

(11)

Pada tahun 2010, Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Program Pascasarjana Magister Teknologi Industri Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung melalui seleksi. Penulis mendapatkan Beasiswa Program Pasca Sarjana (BPPS) dari Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) mulai September 2010 -September 2012 melalui seleksi.

(12)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL... xviii

DAFTAR GAMBAR... xxiv

I. PENDAHULUAN... 1

A. Latar Belakang dan Masalah ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 3

C. Manfaat Penelitian ... 4

C. Kerangka Pemikiran ... 4

D. Hipotesis ... 6

II. TINJAUAN PUSTAKA... 7

A. Pengangkutan ... 7

B. Pengeringan ... 8

C Penggilingan ... 9

D. Pengemasan ... 10

E. Penyimpanan ... 11

F. Energi Pabrik Penggilingan Padi ... 11

1. Bahan Bakar ... 13

(13)

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 16

A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 16

B. Bahan dan Alat ... 16

C. Pemilihan Lokasi Penelitian ... 17

D. Metode Pengumpulan Data ... 17

E. Analisis Energi Pabrik Penggilingan Padi ... 17

1. Energi Manusia ... 18

2. Energi Motor ... 20

3. Energi Mobil ... 22

4. Energi Mesin Generator ... 24

5. Energi Kebutuhan Bahan Bakar (Sekam Padi) ... 26

6. Energi Mesin Penggiling ... 28

7. Energi Mesin Pengemas ... 30

8. Energi Mesin Penyimpan ... 32

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN_... ₃₄

A. Perbandingan Energi Pabrik Penggilingan Padi ... 34

1. Energi Pengangkutan Pabrik Penggilingan Padi... 34

2. Energi Pengeringan Pabrik Penggilingan Padi... 39

3. Energi Penggilingan Pabrik Penggilingan Padi... 44

4. Energi Pengemasan Pabrik Penggilingan Padi... 48

5. Energi Penyimpanan Pabrik Penggilingan Padi... 51

B. Efisiensi Energi Pabrik Penggilingan Padi ... 56

1. Spesifikasi Energi Penggilingan ... 57

2. Spesifikasi Mesin Penggiling Pabrik Penggilingan Padi 58 V KESIMPULAN DAN SARAN_... ₆₃

A. Kesimpulan ... 63

B. Saran ... 64

DAFTAR PUSTA

_{KA ...}

65

(14)

(15)

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang dan Masalah

Pabrik Penggilingan Padi (PPP) pada tahun 2010 telah mencapai 108.512 unit

dengan kapasitas kumulatif diperkirakan 109,5 juta ton per tahun (Patiwiri, 2006).

Produksi padi nasional hanya 60,3 juta ton, setara dengan 39,2 juta ton beras

dengan faktor konversi dari gabah ke beras 65%. Hal ini menyebabkan banyak

unit penggilingan padi bekerja di bawah kapasitas terpasang. Gejala ini

sebenarnya telah terjadi sejak tahun 2003, diperkirakan hanya 40% unit

penggilingan padi yang beroperasi dengan kapasitas penuh (Thahir, 2010).

Energi pengangkutan pada PPP sebagian besar menggunakan energi manusia,

motor dan mobil. Energi manusia paling banyak digunakan pada Pabrik

Penggilingan Padi Kapasitas Kecil (PPPKK), kemudian disusul energi motor.

Energi pengangkutan pada Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Menengah

(PPPKM) lebih banyak menggunakan motor, kemudian disusul energi mobil.

Energi pengangkutan pada Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Besar (PPPKB)

lebih banyak menggunakan mobil. Pada PPPKM dan PPKB energi manusia

(16)

Aspek penanganan pascapanen sampai pada proses pengeringan perlu

diperhatikan secara serius dalam upaya peningkatan produksi, karena kondisi

iklim terutama pada saat musim hujan akan sangat berpengaruh terhadap hasil

pengeringan gabah, baik menyangkut rendemen maupun kualitas gabah.

Pengembangan teknologi pengeringan gabah mau tidak mau harus terus

dilakukan, untuk meningkatkan produksi gabah yang bermutu secara optimal.

Petani di Indonesia, dalam mengeringkan gabahnya masih mengandalkan sinar

matahari.

Teknologi mesin pengering gabah yang baik ditandai dengan pemilihan jenis dan

teknologi mesin pengering dengan tepat yang disusun secara terpadu menjadi

suatu konfigurasi mesin pengering gabah dengan tetap mengantisipasi kualitas

bahan baku gabah yang akan dikeringkan. Kualitas hasil gabah kering yang aman

untuk disimpan dan gabah kering giling yang dapat diproses (digiling) menjadi

beras dengan kualitas yang optimal (Tamam, 2010). Thahir (2010) menyebutkan

bahwa dalam memilih teknologi pengeringan hendaknya diarahkan pada aspirasi

kelompok pengguna, efisiensi proses dan peningkatan mutu produk akhir.

Efisiensi proses pengeringan tolak ukurnya meliputi: kecepatan proses, kapasitas

produksi, penghematan biaya, kemudahan sumber energi dan kelestarian

lingkungan. Perbaikan mutu tolak ukurnya meliputi keseragaman produk,

peningkatan mutu dan nilai tambah.

Di Provinsi Lampung, khususnya di Kabupaten Pesawaran dan Kabupaten

(17)

kapasitas: kecil, menengah dan besar. Energi pengangkutan masih menggunakan

energi manusia untuk mengangkut padi dari sawah atau rumah ke PPP. Energi

pengeringan masih mengutamakan sinar matahari dalam proses pengeringan di

lantai penjemuran. Energi penggilingan masih menggunakan energi manusia

untuk memindahkan padi dari mesin pemecah (husker) ke mesin pemoles

(polisher). Energi pengemasan masih menggunakan tali plastik atau rapia dalam

pengemasan karung. Energi penyimpanan masih menggunakan energi manusia

dalam proses penyimpanan ke gudang. Energi manusia PPPKK masih dihargai

dengan jasa yang murah (bersifat utama) dan energi manusia PPPKM dan PPPKB

bersifat handling (pelengkap). Pengoperasionalan PPP belum memanfaatkan

optimalisasi energi sesuai dengan spesifikasi standar mesin. Resiko energi yang

tidak efisien selalu terjadi, dan hal ini perlu diatasi di masa yang datang. Oleh

karena itu, akan dilakukan penelitian Analisis Energi Operasional Pabrik

Penggilingan Padi Kapasitas (Kecil, Menengah dan Besar).

B. Tujuan Penelitian

1. Untuk mendapatkan data perbandingan energi operasional PPPKK, PPPKM

dan PPPKB yang berhubungan dengan pengangkutan, pengeringan,

penggilingan, pengemasan dan penyimpanan.

2. Untuk menganalisis efisiensi energi operasional PPPKK, PPPKM dan PPPKB

yang berhubungan dengan pengangkutan, pengeringan, penggilingan,

(18)

C. Manfaat Penelitian

Untuk mengetahui jenis penggilingan padi yang efisien sehingga dapat dijadikan

pertimbangan dalam pengoperasionalan Pabrik Penggilingan Padi (PPP) di masa

yang akan datang.

D. Kerangka Pemikiran

Abdullah (2010), menyebutkan bahwa petani sudah mengerti bahwa dengan

pengeringkan hasil panennya seperti padi dan produk palawija agar dapat

disimpan lama. Yang belum diketahui oleh mereka adalah bagaimana melakukan

pengeringan untuk menghasilkan kualitas yang sama dan konsisten yang sangat

diperlukan bila hasil pertanian tadi akan diperdagangkan.

Dalam memilih teknologi pengeringan hendaknya diarahkan pada aspirasi

kelompok pengguna, efisiensi proses dan peningkatan mutu produk akhir.

Efisiensi proses pengeringan tolak ukurnya meliputi : kecepatan proses, kapasitas

produksi, penghematan biaya, kemudahan sumber energi dan kelestarian

lingkungan. Perbaikan mutu tolok ukurnya meliputi keseragaman produk,

peningkatan mutu dan nilai tambah.

Empat puluh pemilik Rice Milling Unit (RMU) telah membangun box dryerBBS

secara swadaya, dan pada akhir tahun 2008 diperkirakan akan meningkat

(19)

ton tersebut dirasakan terlalu kecil, sehingga petani dalam mengeringkan gabah

basahnya seringkali melakukan over load atau pembebanan yang berlebihan. Hal

ini terpaksa dilakukan, karena terjadinya antrian gabah basah yang jumlahnya

cukup besar. Pengeringan dengan over load ini dapat berakibat terhadap

menurunnya mutu beras yang dihasilkan, yang dampaknya dapat menurunkan

harga jual. Atas dasar inilah maka perlu dirancang bangun box daryer dengan

kapasitas yang lebih besar yaitu10 ton, sehingga penyelamatan gabah basah yang

menumpuk pada saat panen dapat lebih efektif, dan penurunan mutu serta harga

jual beras tidak terjadi. Penggunaan mesin pengering dengan kapasitas yang lebih

besar akan dapat menurunkan biaya pengeringan, yang berarti akan dapat

meningkatkan nilai tambah.

Penghematan penggunaan solar dengan memanfaatkan sekam (kulit biji padi)

sebagai sumber energi Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD). Enam kilogram

sekam bisa diubah menjadi energi setara dengan satu liter solar. Penggunaan

sekam juga mengurangi pencemaran udara. Energi terbarukan yang merupakan

energi yang tidak akan habis dan lebih ramah lingkungan seperti energi biomasa

menjadi sangat penting untuk dikembangkan agar krisis energi dan kerusakan

lingkungan akibat pencemaran bisa dihindari. PLTD 100 kilowatt tersebut jika

dioperasikan menggunakan solar murni maka per kilowatt jam membutuhkan 0,30

liter solar. Jika dioperasikan menggunakan sekam padi, PLTD tersebut hanya

membutuhkan 0,06 liter solar per kilowatt. Solar masih dibutuhkan tetapi bisa

(20)

Penggunaan PLTD Sekam sangat cocok untuk diterapkan di Indonesia, khususnya

pabrik penggilingan padi. Karena, pabrik penggilingan padi selalu menghasilkan

sekam yang selama ini dibuang begitu saja. Perusahaan penggilingan padi juga

harus mengeluarkan biaya untuk membuang sekam. Unit gasifikasi yang dibuat,

sehingga sekam bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi karena harga satu unit

gasifikasi Rp 425 juta (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), 2010).

Berdasarkan jumlah mesin dan kemampuan harian menggiling padi, unit

penggilingan padi digolongkan atas Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Besar

(PPPKB) lebih besar dari 2,00 ton/jam, Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas

Menengah (PPPKM) 1,00 - 1,99 ton/jam, Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas

Kecil (PPPKK) 0,60 - 0,99 ton/jam, dan Pabrik Penggilingan Padi Keliling

(PPPKL) lebih kecil 0,60 ton/jam beras giling. Pada era ini diperkenalkan

pengolahan produk samping, mulai dari pemanfaatan menir menjadi tepung

komposit, bekatul, dan sekam (Thahir, 2010).

E. Hipotesis

Energi operasional PPPKB lebih efisien dibandingkan dengan energi operasional

(21)

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengangkutan

Pengangkutan adalah kegiatan memindahkan padi setelah panen dari sawah atau rumah ke Pabrik Penggilingan Padi (PPP). Tingkat kehilangan hasil dalam tahapan pengangkutan cukup rendah, berkisar antara 0,5 - 1,5%, artinya pemilik gabah sangat berhati - hati dalam pengangkutan gabah (Thahir, 2010).

Di sektor transportasi, mulai tahun ini pemerintah akan menggiatkan pengalihan atau konversi Bahan Bakar Minyak (BBM) ke gas. Untuk mendorong program ini pemerintah akan membangun lebih banyak stasiun pengisian bahan bakar gas maupun mendorong program konversi subsidi Bahan Bakar Gas (BBG). Program konversi energi ini dilakukan secara bertahap disejumlah sektor. Program diversifikasi energi di sektor kelistrikan, yang semakin mengurangi penggunaan energi fosil, terutama BBM, sebagai sumber pembangkit (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), 2010).

(22)

B. Pengeringan

Proses pengeringan padi yang dilakukan saat ini umumnya menggunakan sistem tumpuk dengan ketebalan mencapai satu meter lebih. Kualitas beras yang dihasilkan rendah karena tidak meratanya pengeringan padi ditumpukan atas dan yang di bawah. Menggabungkan pengeringan dan penggilingan padi menggunakan sistem ban berjalan, menjadikannya solusi satu langkah (one stop solution). Alat dilengkapi dengan pendistribusi luaran agar padi basah yang masuk terdistribusi secara merata ketebalannya, sehingga padi dikeringkan dengan tingkat panas yang merata dan langsung masuk ke penggilingan padi.

(23)

C. Penggilingan

Pengenalan teknologi penggilingan padi modern dinilai sudah mendesak. Gagasan yang timbul adalah pengembangan unit-unit penggilingan padi dalam skala yang lebih besar dan modern untuk menggantikan unit penggilingan skala kecil. Perkembangan teknologi penggilingan padi dalam berbagai skala secara perlahan menyingkirkan teknologi tradisional penumbuk padi dengan kincir air.

Berdasarkan jumlah mesin dan kemampuan harian menggiling padi, unit penggilingan padi digolongkan atas Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Besar (PPPKB), Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Menengah (PPPKM), Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Kecil (PPPKK), dan Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Keliling (PPPKKl),. Pada era ini diperkenalkan pengolahan produk samping, mulai dari pemanfaatan menir menjadi tepung komposit, bekatul, dan sekam (Thahir, 2010). Modernisasi penggilingan padi terus berjalan walaupun prinsip dasar penyosohan tetap bertumpu pada mekanisme penggerusan (abrasif) dan penggesekan (friksi). Perkembangannya lebih banyak terjadi dalam sistem otomatisasi kendali komputer dan optik, instrumen pendukung untuk pengukuran derajat sosoh, pemisah beras patah dan penganalisis rasa beras.

(24)

diperlukan untuk mengeringkan gabah untuk berat yang sama sekitar 10 % 2). Sekam mempunyai nilai bakar yang cukup tinggi yaitu sebesar 3.500 kkal/kg sekam atau 1/3 dari nilai bakar dari minyak tanah; dan 3) Harganya murah.

Penggilingan padi menjadi muara antara produksi, pengolahan primer, dan pemasaran beras. Dalam kegiatan ini didapatkan nilai tambah gabah sebesar 400 -600 % dalam bentuk beras giling. Petani memasarkan, menyimpan, dan sering memperoleh modal usahataninya dari lembaga penggilingan padi. Di samping itu, industri penggilingan padi mampu menyerap lebih dari 10 juta tenaga kerja secara langsung dan merupakan industri tertua dan pertama yang tergolong besar di Indonesia (Thahir, 2010).

Rendemen beras giling (milling recovery) adalah persentase bobot/bobot beras giling yang dapat diperoleh dari sejumlah gabah bernas, dalam keadaan bersih, tidak mengandung gabah hampa dan kotoran pada kadar air 14%. Selain rendemen dikenal juga istilah rasio penggilingan (milling ratio), yang maksudnya adalah persentase beras giling yang dapat diperoleh (bobot/bobot) dari sejumlah gabah yang digiling dengan kondisi mutu tertentu. Data rendemen beras sering disebut untuk memberi gambaran produksi beras

D. Pengemasan

(25)

lengkap (menggunakan karung yang terbuat dari plastik berkapasitas 5 kg, 10 kg, 25 kg, 50 kg) dan diberi merek dan dikemas dengan menggunakan mesin pengemas.

Pengemasan PPPKK lebih bersifat sederhana, yaitu menggunakan karung plastik yang diikat dengan tali rapia dan sebagian menggunakan mesin pengemas. Pengemasan PPPKM dan PPPKB telah menggunakan mesin pengemas dengan menggunakan tenaga listrik.

E. Penyimpanan

Sebelum dikonsumsi atau dijual, beras disimpan dalam jangka waktu tertentu. Penyimpanan dengan teknik yang baik dapat memperpanjang daya simpan dan mencegah kerusakan beras. Penyimpanan beras umumnya menggunakan pengemas, yang berfungsi sebagai wadah, melindungi beras dari kontaminasi, dan mempermudah pengangkutan. Penyimpanan dalam pengemas yang terbuat dari polipropilen dan polietilen densitas tinggi memperpanjang daya simpan beras dan lebih baik dibandingkan dengan karung dan kantong plastik. Penyimpanan beras menggunakan alas papan yang berjarak sekitar 20 cm dari lantai (Setyono, 2010).

F. Energi Pabrik Penggilingan Padi

(26)

Hingga saat ini, keberadaan energi sedang dipermasalahkan karena energi merupakan komoditas yang tidak ditemukan substitusinya dan tidak dapat di daur ulang. Pertanian adalah serangkaian kegiatan yang bertujuan merubah bentuk-bentuk energi yang tidak dapat dimakan menjadi bentuk-bentuk - bentuk-bentuk biomassa seperti: karbohidrat, protein, ternak dan sebagainya.

Pengolahan padi menjadi beras dan perangkat suplai beras dalam sistem perekonomian masyarakat Indonesia, usaha penggilingan padi dituntut untuk memberikan kontribusi baik dari segi kuantitas maupun kualitas, dalam penyediaan beras nasional.

Kinerja Penggilingan Padi Kecil (PPK) yang merupakan mayoritas dapat ditingkatkan kinerjanya melalui perbaikan konfigurasi mesinnya. Peningkatan ini dapat dicapai antara lain karena bahan baku gabah yang digiling lebih bersih dengan digunakannya grain cleaner. Pada konfigurasi yang menggunakan separator, tekanan roll karet pada husker pada proses pengupasan bisa dikurangi untuk mengurangi resiko beras patah sehingga walaupun jumlah gabah tidak terkupas menjadi lebih tinggi (bisa mencapai 30 - 40 %) tetapi kemudian gabah tersebut dipisahkan oleh separator dan masuk kembali ke husker untuk proses pengupasan ulang.

(27)

rendemen sebesar 1,9 %. Peningkatan ini tentu lebih besar, jika dibandingkan dengan rata - rata rendemen yang dihasilkan pada penggilingan padi kecil lainnya 61 %. Konfigurasi sederhana yang umumnya dimiliki oleh PPK yang jumlahnya mencapai lebih dari 6 % dari keseluruhan industri penggilingan padi di Indonesia, disempurnakan dari Husker-Polisher menjadi Cleaner-Husker-Polisher atau Cleaner-Husker-Separator-Polisher, maka dengan peningkatan rendemen beras 0,9 % - 1,9 % secara kuantitatif dapat diamankan sekitar 450.000 - 950.000 ton beras. Analisis ini didasarkan pada studi tahun 2010 bahwa 65 % jumlah PPK tersebut menggiling 70 % total kapasitas giling nasional (Budiharti, dkk., 2010)

6.1. Bahan Bakar

Bahan bakar merupakan senyawa kimia yang dapat menghasilkan energi melalui perubahan kimia. Bahan bakar menjadi sumber energi mesin pengolahan, baik dalam budidaya maupun panen. Adapun nilai energi per unit beberapa jenis bahan bakar dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Nilai energi (Ef) per unit beberapa jenis bahan bakar

No. Sumber Energi Unit Nilai kalor

(MJ/unit)

Produksi (MJ/unit)

Total (MJ/unit) 1. Gasoline (bensin) liter 32,24 8,08 40,32 2. Diesel (solar) liter 38,66 9,12 47,78 3. Minyak bumi liter 38,66 9,12 47,78

4. LPG kg 26,10 1,16 32,26

5. Gas alam m3 41,38 8,07 49,45 6. Batu bara keras kg 30,23 2,36 32,59 7. Batu bara lunak kg 30,39 2,37 32,76 8. Kayu keras kg 19,26 1,44 20,70 9. Kayu lunak kg 17,58 1,32 18,90

10. Listrik kwh 3,60 8,39 11,99

(28)

6.2. Energi Manusia

Tenaga manusia merupakan sumber energi yang tidak dapat dipisahkan pada setiap kegiatan proses penggilingan padi. Energi yang diukur pada manusia bervariasi karena pada dasarnya nilai energi tersebut berasal dari kandungan energi makanan yang dikonsumsi dan kapasitas ventilasi jantung dan paru - paru. Kapasitas seseorang melakukan kerja produktif berbeda - beda, tergantung dari sifat-sifat tubuh manusia untuk merubah bentuk energi, tingkat konsumsi makanan, jenis pekerjaan, lama pekerjaan dan keadaan lingkungan. Sedangkan sifat tubuh manusia yang berpengaruh adalah tinggi, berat, kekuatan tulang dan otot, umur dan keterampilan.

Orang yang berumur 50 tahun memiliki kapasitas energi 80 % dari umur 25 tahun, sedangkan orang yang berumur 60 tahun memiliki kapasitas energi sebesar 60 % dari umur 25 tahun. Klasifikasi beban kerja pada tenaga manusia berumur 20 - 50 tahun untuk melakukan aktifitas pada beberapa kondisi beban kerja. Setiap tahap proses berhubungan dengan manusia, baik sebagai pengendali maupun sebagai tenaga kerja langsung. Besarnya tenaga manusia yang dibutuhkan pada operasional PPP dapat dihitung.

(29)

Tabel 2. Tingkat kerja fisik yang diukur berdasarkan tingkat penggunaan energinya (untuk pria dewasa sehat)

No. Tingkat 1. Istirahat 720,0 1,5 0,3 60,0 - 70,0

2. Sangat ringan 768,0 - 1.200,0 1,6 - 2,5 0,32 - 0,5 65,0 - 75,0

Sumber: American Industrial Hygiene Association(2010)

Untuk menentukan jenis limbah sekam padi yang dipergunakan sebagai bahan bakar box dryerdapat dilihat pada tabel 3.

Tabel 3. Nilai kalor (kkal/kg) beberapa jenis limbah pertanian, kayu bakar, dan arang

1. Sekam padi 3,72 21 3,05

2. Tongkol jagung 4,45 30 3,53

3. Klobot jagung 4,19 18 3,62

4. Batang singkong 4,35 12 3,89

5. Ampas tebu 4,40 23 3,38

6. Kulit kacang tanah 4,65 14 4,15 7. Tempurung kelapa 4,73 15 4,12

8. Sabut kelapa 4,65 15 4,00

9. Ranting bambu 4,49 18 3,85

10. Karet tua 4,51 14 3,96

11. Kaliandra 4,62 15 4,04

12. Lamtoro 4,47 24 3,58

13. Angsana 4,33 17 3,76

14. Arang kayu 7,50 7 7,15

(30)

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada 3 jenis kapasitas Pabrik Penggilingan Padi (PPP)

yang masing-masing terdiri dari 3 Pabrik Penggilingan Padi (Kapasitas Kecil,

Kapasitas Menengah dan Kapasistas Besar) dengan 3 kali ulangan. Pabrik

Penggilingan Padi Kapasitas Kecil (PPPKK) terdiri dari 3 yang berlokasi di

Kabupaten Pesawaran, Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Menengah (PPPKM)

terdiri dari 2 yang berlokasi di Kabupaten Pesawaran dan 1 yang berlokasi di

Kabupaten Pringsewu, Pabrik Penggilingan Padi Kapasitas Besar (PPPKB) terdiri

dari 2 yang berlokasi di Kabupaten Pesawaran dan 1 yang berlokasi di Kabupaten

Pringsewu dapat dilihat pada Lampiran 1. Penelitian dilaksanakan selama 9 bulan

dari tanggal 20 Agustus 2011- 20 Mei 2012.

B. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah padi. Alat yang digunakan

adalah stateskop meter (pengukur denyut jantung), motor, mobil, kalkulator, satu

(31)

C. Pemilihan Lokasi Penelitian

Pemilihan lokasi pada penelitian ini dilakukan secara sengaja (purposive) yaitu di

Kabupaten Pesawaran dan Kabupaten Pringsewu, dengan pertimbangan bahwa

banyak terdapat Pabrik Penggilingan Padi berdasarkan data yang didapat dari

Kantor BULOG Drive V Provinsi Lampung.

D. Metode Pengumpulan Data

1. Data Primer

Data primer didapatkan melalui survei energi operasional pada Pabrik

Penggilingan Padi.

2. Data Sekunder

Data sekunder didapatkan melalui Kantor BULOG Drive V Provinsi Lampung,

Jurnal Ilmiah, dan Buku Referensi lainnya.

E. Analisis Energi Pabrik Penggilingan Padi

Adapun beberapa rumus yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:

5.1. Energi Manusia (Emns)

(32)

Caranya:

1. Mencatat usia seseorang (tahun), jarak tempuh (km), kapasitas beban

mengangkut padi (kg/hari), waktu bekerja (jam/hari).

2. Menghitung denyut jantung setelah, seseorang baru saja selesai mengangkut

padi dengan menggunakan stateskop meter.

3. Setelah diukur denyut jantung seseorang ditentukan tingkat kerja, dan

konsumsi energi dalam 8 jam (kkal/kg) dapat dilihat pada Tabel 2.

4. Menghitung energi seseorang sebagai berikut:

Erke tbkj

kmns tstd mmns

Keterangan:

Erke : Rerata konsumsi kalori per 8 jam (kkal/kg dapat dilihat pada Tabel 2) tstd : Waktu standar bekerja (8 jam)

tbkj : Waktu bekerja yang sebenarnya (jam/hari) mmns : Kapasitas beban padi yang diangkut (kg/hari) kmns : Konversi energi manusia (4,18 joule)

(33)

5.2. Energi Motor (Emtr)

Energi motor (Emtr) : Ebensin lbensin mpdi

Caranya:

1. Mencatat jenis motor, tahun produksi pabrik, kecepatan (km), jarak tempuh

(km), kapasitas beban mengangkut padi (kg/hari), kebutuhan bahan bakar

(liter/jam), waktu bekerja (jam/hari), dan nilai kalor bensin 32,24 (mJ/liter)

dapat dilihat pada Tabel 1.

2. Menghitung energi motor sebagai berikut:

Ebensin lbensin mpdi

Keterangan:

Ebensin : Nilai kalor bahan bakar bensin (32,24 mJ/liter terdapat pada Tabel 1) lbensin : Kebutuhan bahan bakar bensin (liter/jam)

mpdi : Kapasitas beban padi yang diangkut (kg/hari)

(34)

5.3. Energi Mobil (Embl)

Energi mobil (Embl) : Esolar lsolar mpdi

Caranya:

1. Mencatat jenis mobil dan tahun produksi pabrik, kecepatan (km), jarak

tempuh (km), kapasitas beban padi (kg/hari), kebutuhan bahan bakar

(liter/jam), waktu bekerja (jam/hari), nilai kalor solar (38,66 mJ/liter) dapat

dilihat pada Tabel 1.

2. Menghitung energi mobil sebagai berikut:

Esolar lsolar mpdi

Keterangan:

Esolar : Nilai kalor bahan bakar solar (38,66 mJ/liter) l solar : Kebutuhan bahan bakar solar (liter/jam) mpdi : Kapasitas beban yang diangkut (kg/hari)

(35)

5.4. Energi Mesin Generator (Emgn)

Energi mesin generator (Emgn): Esolar lsolar mpdi

Caranya:

1. Mencatat merk mesin generator, tahun produksi pabrik, lama pemakaian

(tahun), kapasitas beban padi (kg/hari), kebutuhan bahan bakar solar

(liter/jam), dan nilai kalor solar (38,66 mJ/liter) dapat dilihat pada Tabel 1.

2. Menghitung energi mesin generator sebagai berikut:

Esolar lsolar mpdi

Keterangan:

Esolar : Nilai kalor bahan bakar solar (38,66 mJ/liter) lsolar : Kebutuhan bahan bakar solar (liter/jam) mpdi : Kapasitas beban yang diangkut (kg/hari)

(36)

5.5. Energi Kebutuhan Bahan Bakar (Sekam Padi: Eksp)

Energi kebutuhan bahan bakar (sekam padi) Eksp: Espilspi mpdi

Caranya:

1. Mencatat merk mesin box dryer, tahun produksi pabrik, lama pemakaian

(tahun), kapasitas beban (kg/hari), kebutuhan bahan bakar sekam (m3),

waktu bekerja (jam/hari), dan nilai kalor sekam padi (3,05 mJ/liter) dapat

dlihat pada Tabel 3.

2. Menghitung energi kebutuhan bahan bakar (sekam padi m3), sebagai

berikut:

Espi lspi mpdi

Keterangan:

Espi : Nilai kalor bahan bakar (sekam padi 3,05 mJ/liter) lspi : Kebutuhan bahan bakar (sekam padi m3)

mpdi : Kapasitas beban padi yang dikeringkan (kg/hari)

(37)

5.6. Energi Mesin Penggiling (Empg)

Energi mesin penggiling (Empg): Esolar lsolar mpdi

Caranya:

1. Mencatat merk mesin penggiling, tahun produksi pabrik, lama pemakaian

(tahun), kapasitas beban (kg/hari), kebutuhan bahan bakar solar (liter/jam),

waktu bekerja (jam/hari), dan nilai kalor solar (38,66 mJ/liter) dapat dilihat

pada Tabel 1.

2. Menghitung energi mesin penggiling sebagai berikut:

Esolar lsolar mpdi

Keterangan:

Esolar : Nilai kalor bahan bakar solar (38,66 mJ/liter) lsolar : Kebutuhan bahan bakar solar (liter/jam) mpdi : Kapasitas beban padi yang digiling (kg/hari)

(38)

5.7. Energi Mesin Pengemas (Empn)

Energi mesin pengemas (Empn): Elistrik P mbrs

Caranya:

1. Mencatat merk mesin pengemas, tahun produksi pabrik, lama pemakaian

(tahun), kapasitas beban (kg/hari), daya (joule/detik = whatt), waktu bekerja

(jam/hari), dan nilai kalor listrik (3,60 mJ/liter) dapat dilihat pada Tabel 1.

2. Menghitung energi mesin pengemas sebagai berikut:

Elistrik P mbrs

Keterangan:

Elistrik : Nilai kalor bahan bakar listrik (3,60 mJ/kwh) P : Kebutuhan daya (joule/detik = whatt)

mbrs : Kapasitas beban beras yang dikemas (kg/hari)

(39)

5.8. Energi Mesin Penyimpan (Empy)

Energi mesin penyimpan (Empy): Elistrik lsolar mbrs

Caranya:

waktu bekerja (jam/hari), dan nilai kalor listrik (38,66 mJ/liter) pada Tabel

1.

2. Menghitung energi mesin penyimpan sebagai berikut:

Elistrik Pmpy mbrs

Keterangan:

Esolar : Nilai kalor bahan bakar solar (38,66 mJ/liter) lsolar : Kebutuhan bahan bakar solar (liter)

mbrs : Kapasitas beban beras yang disimpan (kg)

(40)

(41)