31
LAMPIRAN
32
Lampiran 1. Analisis Neraca Massa Proses Penggilingan dan Pengempaan
dengan
Hotpress
1. Data Neraca Massa Proses Penggilingan Ulangan massa awal
(kg)
massa akhir (kg)
massa yang hilang (kg)
1 2.10 2.10 0
2 2.00 2.00 0
3 1.62 1.62 0
2. Data Neraca Massa Proses Pengempaan
Ulangan massa bahan yg dipress massa ampas volume minyak Massa Minyak rendemen (kg) (kg) (liter) (kg) (%) 1 2.10 1.25 0.95 0.85 40.48 2 2.00 1.20 0.90 0.80 40.00 3 1.62 0.96 0.76 0.68 41.98 Rata-rata 40.82
33
Lampiran 2. Analisis Neraca Massa Proses Pengupasan dan Pengukusan
1. Proses Pengupasan Ulangan Jumlah buah Massa buah (g) Massa biji (g) Massa cangkang (g) Rendemen (%) 1 1 7.16 3.33 3.83 46.51 2 1 6.63 3.04 3.59 45.85 3 1 5.20 1.89 3.37 36.35 Jumlah 18.99 8.26 10.79 43.50 Rata-rata 6.33 2.75 3.59 43.44
Jadi rendemen pada proses pengupasan adalah 43.44%
2. Proses Pengukusan
Mulai dari 29 mei 2010 Pukul 17.10 hingga 1 juni 2010 Pukul 09.25 (64, 15 jam)
Sampel Massa awal biji (kg)
Massa akhir biji (kg) Kenaikan Massa (%) 1 0.21 0.24 14.30 2 0.21 0.24 14.30 3 0.25 0.29 16.00 Rata-rata 14.87 Keseluruhan (1 tong) 61.4 kg Massa akhir: 61.4 x 0.1487 + 61.4 = 70.53
34
Lampiran 3. Analisis Neraca Massa Pengeringan Biji Nyamplung
Waktu (menit)
Massa sampel +wadah (g)
Suhu lingkungan (°C) Suhu bahan (°C) 0 260 31 38 60 245 30 41 120 240 30 40 180 235 30 39 240 225 30 40 300 215 30 39 360 215 30 39 420 215 29 34 480 210 29 38 540 205 28 36 600 195 28 40 660 195 32 46 720 190 32 48 280 190 30 36 840 190 28 30
Massa wadah = 10 gram
Massa sampel awal = 250 gram Massa sampel akhir = 180 gram
Pengurangan massa = (kadar air yang menguap)
Untuk menghasilkan biji nyamplung kering sebanyak 2.04 kg membutuhkan biji basah sebanyak
=
35
Lampiran 4. Perhitungan Pada Proses Pengempaan Menggunakan Mesin
Kempa Ulir Tunggal
Massa Biji (kg) Minyak yang dihasilkan (liter) Massa ampas (kg) Solar yang dikonsumsi (ml) Rendemen (%) 14.07 7.62 7.69 220 47.69 210.30 99.29 118.95 3000 47.21 Rata-rata 47.45
Jadi rendemen pada proses pengempaan dengan menggunakan mesin kempa ulir tunggal adalah 47.45%. Sehingga untuk menghasilkan 1 liter minyak hasil press diperlukan massa biji kering sebanyak :
Massa biji = = 1.89 kg
36
Lampiran 5. Analisis Neraca Massa pada Proses Penyaringan
Ulangan Vinput (liter) Vouput (liter) mampas (kg) Rendemen (%) 1 13.05 12.07 92.50 2 14.10 12.71 90.15 3 11.99 11.34 94.58 Total 39.14 36.70 2.98 - Rata-rata 92.41
37
Lampiran 6. Perhitungan Energi Manusia pada Proses Pengupasan
Perhitungan Kapasitas Pengupasan Buah
Ulangan Jumlah Pekerja(orang) Lama pengupasan (jam) Massa biji (kg) Kapasitas (kg/jam.orang) 1 1 2.35 1.70 0.72 2 1 2.26 1.84 0.82 3 1 0.80 1.00 0.80 4 4 0.55 1.81 0.82 Rata-rata 0.79
Nilai energi manusia pada proses pengupasan sesuai lampiran 1 adalah 21.54 kJ/menit.
Energi manusia pada proses pengupasan per kg bahan :
= 21.54 kJ/menit x 0.79 kg/jam : 60 menit/jam = 0.28 kJ/kg
Jika untuk menghasilkan 1 liter minyak membutuhkan biji 2.48 kg maka energi manusia yang diperlukan dalam proses pengupasan untuk menghasilkam 1 liter minyak kasar adalah :
Sedangkan pada skala laboratorium, untuk menghasilkan 1 lietr minyak dibutuhkan 2.29 kg biji segar. Maka energi manusia yang dibutuhkan adalah
38
Lampiran 7. Perhitungan Energi Manusia pada Proses Pengukusan
Pada proses pengukusan kegiatan yang dilakukan adalah mengumpan bahan bakar cangkang ke dalam tungku, jadi berdasarkan lampiran 1 termasuk kegiatan memuat (feeding) dengan besar energi manusia persatuan waktu adalah 30,38 kJ/menit.
Tanggal Lama waktu (detik)
29/05/2010 8,120 182 30/05/2010 316 155 238 136 131 31/05/2010 281 108 130 156 155 01/06/2010 643 681 Total 11,432
Energi manusia untuk mengukus 61.40 kg biji adalah:
Jika untuk menghasilkan 1 liter minyak membutuhkan biji 2.48 kg maka energi manusia yang diperlukan dalam proses pengukusan 2.48 kg adalah:
39
Lampiran 8. Perhitungan Energi Manusia pada Proses Pengeringan
Pengeringan biji kukusan massa 63 kg untuk menjadi 45.41 kg bij kering
Tenaga manusia untuk pengeringan biji kukus 2.83 kg adalah :
/ liter
Untuk menghasilkan minyak 1 liter pada skala laboratorium, maka dibutuhkan energi manusia sebesar
Hari ke Energi Manusia (kJ/menit) Lama Kerja (menit) Total kJ 1 2 3 4 7.01 7.01 7.01 7.01 43.18 45.53 44.30 44.25 302.69 319.17 310.54 310.19 1242.59
40
Lampiran 9. Perhitungan Energi Manusia pada Proses Pengempaan
Menggunakan Mesin Kempa Ulir Tunggal
Energi yang diperlukan dalam proses pengepresan yang menghasilkan 99,29 liter minyak kotor.
Jenis Kegiatan Lama Pekerjaan (menit) Besar Energi (kJ/menit Total Energi (kJ) Memutar engkol Mengumpan biji Pekerjaan buruh 0.16 190.00 190.00 12.79 30.38 21.10 2.05 5772.20 4009.00 Total 9783.25
41
Lampiran 10. Perhitungan Energi Manusia pada Proses Penyaringan
Penyaringan menjadi 39.14 liter minyak mentah
Pekerjaan Eenrgi (kJ/menit) Lama kerja (menit) Loading 30.38 3.58 3.25 6.83
Dongkrak dan geser pengganjal (diasumsikan jenis pekerjaan buruh)
21.10 6.80
8.30
7.16 8.42
30.68
42
Lampiran 11. Perhitungan Energi Manusia pada Proses Penggilingan
Ulangan Massa Biji (kg) lama kerja (menit) Lama tiap kg (menit/kg)
1 2.10 46.58 22.18
2 2.00 44.29 22.15
3 1.62 37.73 23.29
Rata-rata 22.54
Jadi untuk menggiling 2.22 kg biji kering halus membutuhkan energi manusia sebesar
43
Lampiran 12. Perhitungan Energi Manusia pada Proses Pengempaan dengan
Hotpress
massa biji kering (kg)
Lama (menit)
lama efektif kerja manusia (menit)
kerja manusia per massa (menit/kg)
2.10 196 1.34 0.64
2.00 190 1.34 0.67
1.62 188 1.28 0.79
Rata-rata 191.33 0.70
Dalam proses pengempaan ini, dikategorikan ke dalam kegiatan buruh dengan besarnya energi 21.10 kJ/menit. Maka dengan lama kerja efektif manusia 0.70 menit/kg biji kering, maka energi manusia yang dibuthkan pada tahap pengempaan adalah
Jika untuk menghasilkan 1 liter minyak dibutuhkan 2.22 kg biji kering, maka energi manusia spesifik adalah
44
Lampiran 13. Pengukuran dan Perhitungan Nilai Kalor Cangkang Nyamplung
Ulangan Massa (g) Sisa (g) Massa yg terbakar (g) Waktu (menit) Tin (°C) Tout (°C) Ket Δ T (°C) NK (kal/gram) 1 1.02 0.06 0.96 0 33.17 33.20 1.15 3225.39 3 33.15 33.25 6 33.15 33.25 9 34.18 33.28 Burn 12 34.29 33.39 15 34.30 33.40 18 34.30 33.40 konstan 2 1.02 0 1.02 0 33.00 32.98 1.55 4091.54 3 33.00 33.02 6 33.00 33.04 9 33.00 33.04 12 34.48 34.40 Burn 15 34.55 34.51 18 34.55 34.52 21 34.55 34.52 konstan
44
45
Lampiran 13. Pengukuran dan Perhitungan Nilai Kalor Cangkang Nyamplung (lanjutan)
Ulangan Massa (g) Sisa (g)
Massa yg terbakar (g) Waktu (menit)
Tin (°C) Tout (°C) Ket Δ T (°C) NK (kal/gram) 3 1 0,51 0,49 0 32.47 32.68 Before 0.58 3187.04 3 32.48 32.71 6 32.48 32.71 9 32.81 33.02 Burn 12 33.02 33.24 15 33.05 33.25 18 33.06 33.26 21 33.06 33.26 konstan Rata-rata 3501.33 Rata-rata dalam kJ/kg 14635.54
45
46
Lampiran 14. Perhitungan Energi Bahan Bakar pada Proses Pengukusan
Pengumpanan Cangkang ke Massa Cangkang (kg) 1 13.40 2 5.40 3 4.90 4 5.70 5 4.80 6 4.10 7 5.10 8 8.50 9 5.30 Total 57.20
Berdasarkan perhitungan nilai kalor cangkang Nyamplung dalam Lampiran 13, maka energi bahan bakar cangkang yang digunakan dalam proses pengukusan 61,40 kg biji adalah :
47
Lampiran 15. Perhitungan Energi Listrik pada Produksi Minyak nyamplung
skala laboratorium
Proses Penggilingan
Massa Biji (kg) lama kerja (menit) Lama tiap kg (menit/kg) Listrik (kJ /liter) 2.10 46.58 22.18 2.00 44.29 22.15 1.62 37.73 23.29 Rata-rata 22.54 473.31Proses Pengempaan
massa biji kering(kg)
lama (menit)
Lama efektif listrik
(menit) Lama Listrik (detik)
Energi listrik (kW/kg) 2.10 196 136 8160 3497.14 2.00 190 131 7860 3537.00 1.62 188 130 7800 4333.33 Rata-rata 191.33 3789.16
Pada mesin hotprees penyalaan listrik hanya untuk menaikkan suhu sesuai pengaturan pada termostat jadi listrik menyala tidak selama proses pengempaan. Jadi total energi listrik spesifik yang dibutuhkan pada produksi minyak nyamplung skala indistri adalah
48
Lampiran 16. Pengukuran Radiasi Matahari dan Luasan Pengeringan
Pengukuran radiasi matahari pada proses pengeringan
Hari ke Lama Pengeringan (menit Rata-rata radiasi (W/m2)
Massa awal sampel (gram)
Massa akhir sampel (gram) 1 2 3 1 2 3 1 567.72 52.06 53.69 73.08 46.13 47.72 66.11 2 661.64 47.85 47.28 63.79 42.77 43.68 60.22 3 310.39 41.05 42.26 59.08 40.29 41.46 58.12 4 440.48 39.93 40.99 57.52 37.16 37.94 53.57 5 538.39 36.88 37.45 52.85 35.05 35.53 50.72 Rata-rata 503.72
Perubahan massa sampel
Sampel 1 = 52.06 – 35.05 = 17.01 g ; atau 32.67 % berat awal Sampel 2 = 53.69 – 35.53 = 18.16 g ; atau 33.82 % berat awal Sampel 3 = 73.08 – 50.72 = 22.36 g ; atau 30.59 % berat awal
Pengukuran luas pengeringan (Ap)
Ulangan Massa biji (kg)
Luas Biji Kering (m2)
Massa per satuan luas (kg/m2)
1 46.01 x 10-3 8.8 x 10-3 5.23
2 46.93 x 10-3 9.0 x 10-3 5.21
3 81.18 x 10-3 15.3 x 10-3 5.31
Rata-rata 5.25
49
Lampiran 16. Pengukuran Radiasi Matahari dan Luasan Pengeringan
(lanjutan)
Maka energi matahari yang dibutuhkan dalam proses pengeringan adalah: (lama pengeringan 840 menit)
/ liter
Untuk skala laboratorium energi matahari yang digunakan adalah: (lama pengeringan 12,000 menit)
50
Lampiran 17. Analisis Ekonomi Skala Industri Kecil
Kapasitas kempa 66.35 kg biji kering/jam 13,270.00 kg biji kering/bulan
Kebutuhan biji kukus 92.15 kg biji kukus/jam 18,430.56 Kg biji kukus/bulan
kebutuhan biji segar 80.84 kg biji segar/jam 16,167.15 Kg biji segar/bulan
Kebutuhan buah nyamplung 187.99 kg buah/jam 37,598.03 Kg buah/bulan
Konsumsi solar 0.95 liter/jam 189.27 Liter/bulan
kapasitas produksi minyak 31.48 liter/jam 6,296.62 Liter/bulan
Biaya variabel tenaga kerja
No Tenaga Kerja Waktu Jumlah Fisik
Biaya
per Total Biaya per
hari bulan
Jam Rp Rp Rp
1 Tenaga pengukusan 8 1 30,000 30,000 750,000
2 Tenaga kerja pengeringan 8 1 30,000 30,000 750,000
3 Tenaga kerja pengempaan 8 2 30,000 60,000 1,500,000
4 Tenaga kerja penyaringan 8 1 30,000 30,000 750,000
Total 3,750,000
51
Lampiran 17. Analisis Ekonomi Skala Industri Kecil (lanjutan)
Biaya variabel total
No Struktur biaya Satuan Jumlah Fisik (satuan/bulan) Biaya per satuan Total Rp Rp 1 Buah Nyamplung kg 13270 500 6,635,000 2 Upah pengupas kg 16167 500 8,083,500 3 Solar liter 189.27 4,500 851,715 4 Tenaga kerja 3,750,000
Total biaya variabel 19,320,215
Biaya tetap
N
o Komponen
Nilai Umur Nilai Akhir Penyusutan Pemeliharaan Penyusutan
Rp tahun Rp Rp/tahun Rp / bulan Rp/bulan
1 Mesin Kempa single screw 25,000,000 10 2,500,000 2,250,000 250,000 187500
2 Mesin kempa hidrolik 5,000,000 10 500,000 450,000 50,000 37500
3 Tong pengukus 200,000 5 20,000 36,000 2,000 3000 4 Tungku 350,000 10 35,000 31,500 3,500 2625 5 Kain saring 150,000 10 15,000 13,500 1,500 1125 6 Palu kayu 25,000 5 2,500 4,500 250 375 7 Timbangan 500,000 10 50,000 45,000 5,000 3750 8 Tongkat penebar 35,000 5 3,500 6,300 350 525 9 Bangunan 100,000,000 10 10,000,000 9,000,000 500,000 24658 10 Tanah 50,000,000 10 5,000,000 4,500,000 375000 Total 16,336,800 812,600 636,058
Total Biaya tetap (pemeliharaan + penyusutan) 1,448,658
52
Lampiran 17. Analisis Ekonomi Skala Industri Kecil( lanjutan)
53
Lampiran 18. Analisis Ekonomi Skala Laboratorium
Kapasitas kempa maksimal 1.57 kg/jam 12.58 kg biji kering / hari 314.47 kg/bulan
kebutuhan biji segar 2.18 kg/jam 17.47 kg biji segar/hari 436.76 kg/bulan
Kebutuhan buah nyamplung 5.08 kg/jam 40.63 kg buah/hari 1,015.72 kg/bulan
Konsumsi listrik hotpress 900.00 Watt jam 7,200.00 Watt jam / hari 180,000.00 Watt jam/bulan
konsumsi litrik blender 350.00 Watt jam 2,800.00 Watt jam / hari 70,000.00 Watt jam/bulan
kapasitas produksi minyak 0.75 liter/jam 5.97 liter/hari 149.21 liter/bulan
Biaya variabel tenaga kerja
No Tenaga Kerja Jumlah
Fisik Biaya per hari Total Upah per waktu Rp Rp Rp/bulan 1 Tenaga kerja pengeringan 1 30,000 30,000 750,000 2 Tenaga kerja penggilingan 1 30,000 30,000 750,000 3 Tenaga kerja pengempaan 1 30,000 30,000 750,000 Total 2,250,000
53
54
Lampiran 18. Analisis Ekonomi Skala Laboratorium (lanjutan)
Biaya variabel total
No Struktur biaya Satuan Jumlah Fisik Biaya per Total satuan Rp Rp 1 Buah nyamplung kg 1,015.72 500 507,860 2 Listrik hotpress Wh 180,000 0.80 144,000 3 Listrik blender Wh 70,000 0.80 56,000 4 Tenaga kerja 2,250,000 Total 2,957,860 Biaya tetap
No Komponen Nilai Umur Nilai Akhir Penyusutan Pemeliharaan Penyusutan
Rp tahun Rp Rp/tahun Rp / bulan Rp/bulan
1 Mesin kempa hidrolik 12,000,000 10 1,200,000 1,080,000 120,000 90,000
2 Blender 150,000 10 15,000 13,500 1,500 1,125 3 Kain saring 20,000 1 2,000 18,000 200 1,500 4 Palu kayu 25,000 5 2,500 4,500 250 375 5 Timbangan 500,000 10 50,000 45,000 5,000 3,750 6 Tongkat penebar 35,000 5 3,500 6,300 350 525 7 Bangunan 100,000,000 10 10,000,000 9,000,000 500,000 750,000 8 Tanah 50,000,000 10 5,000,000 4,500,000 375,000 Total 14,667,300 627,300 1,222,275
Total Biaya tetap (pemeliharaan + penyusutan) 1,849,575
