PEMANFAATAN HASIL SAMPING PENGOLAHAN SAGU

(1)

PEMANFAATAN HASIL SAMPING

PENGOLAHAN SAGU

Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti, IPU, ASEAN-Eng Bogor, 18 Agustus 2020

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

Outline

PENDAHULUAN

INDUSTRI SAGU

POTENSI HASIL SAMPING SAGU

PRODUKSI BERSIH DI INDUSTRI SAGU

(3)

Pendahuluan

• Produktivitas sagu lebih tinggi dari tanaman penghasil karbohidrat lain (ubi jalar, jagung, dan padi).

• Satu pohon sagu menghasilkan 200-400 kg pati sagu.

• Potensi produksi sagu : 110 – 220 juta ton/tahun .

• Potensi industri sagu semakin berkembang.

• Indonesia memiliki area tanaman sagu terluas di dunia (85%), yakni sekitar 5,5 juta ha yang tersebar di Papua, Maluku,

Sulawesi, Kalimantan, Sumatera, Kepulauan Riau dan Mentawai (Bintoro et al. 2017).

(4)

(5)

(6)

Industri Sagu

Kecil

Skala Rumah Tangga Pengelolaan Jumlah banyak

Menengah

Skala Menengah Pengelolaan semi-modern

Besar

Modern Terpadu Jumlah hanya 3 di Indonesia Sumber: PT ANJ

Pengelolaan hasil samping masih kurang

Tingginya produksi menghasilkan hasil samping (by-product) yang tinggi juga.

Perlu pemanfaatannya untuk

mengurangi dampak lingkungan dan menghasilkan produk bernilai tambah.

(7)

Potensi Hasil Samping dan

Limbah Industri Sagu

Ampas

Kulit

Batang

Air

Limbah

26% 14% 16-20 m3_{/ton pati}

(8)

Ampas Sagu

• Ampas sagu mengandung 65,7% pati, 14,8% serat kasar, 1% protein kasar, dan 4,1% abu (Mushafaat et al. 2015).

• Ampas sagu dapat menjadi bahan pakan alternatif sumber energi karena mengandung Bahan Ekstrak Tanpa Nitrogen (BETN) yang tinggi yaitu 76,51% , tetapi ampas sagu harus dilakukan pengolahan karena memiliki kandungan protein kasar yang rendah.

• Untuk meningkatkan kualitas gizi ampas sagu perlu dilakukan pengolahan yaitu dengan metode fermentasi.

(9)

• Sekitar 17% dari batang sagu merupakan kulit batang. • Jumlah kulit batang sagu dari total bobot sagu yaitu 26%

(Singhal et al. 2008).

• Kulit batang sagu mengandung lignin yang berikatan dengan hemiselulosa.

• Kulit batang sagu umumnya dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai lantai pabrik sagu, jalan setapak, jembatan, material dinding, pagar, dan kayu bakar.

Kulit Batang Sagu

• Kulit batang sagu dapat dijadikan sebagai

bahan bakar alternatif pengganti bahan bakar fosil yang ramah lingkungan.

(10)

Frond Sagu

• Frond sagu adalah pucuk batang sagu yang masih dibungkus oleh pelepah berwarna hijau.

• Frond sagu selama ini hanya dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan dinding dan atap rumah, pakan hewan serta media tanam jamur (Flach 1997).

• Frond sagu memiliki kandungan serat sebesar 34,20%-34,40%

sedangkan empulur batang sagu yaitu 3,34% (Sunarti et al. 2018). • Komponen serat Frond sagu (Nompo et al. 2019):

Komponen Tepung Frond Sagu Ampas Frond Sagu

Selulosa (%) 23,70 25,26

Hemiselulosa (%) 26,14 27,86

(11)

Air Limbah Industri Sagu

• Air limbah industri sagu berasal dari proses penyaringan bubur empelur sagu (ekstraksi) dan pengendapan pati. • Untuk menghasilkan 1 kg tepung sagu, akan dihasilkan air

limbah sebanyak 20 Liter (Bujang dan Ahmad 2010).

• Air limbah biasanya mengandung karbon yang sangat tinggi (Phang et al. 2000).

• Karakteristik air limbah industri sagu:

Parameter Nilai Satuan

pH 4,2

-COD 1280 – 5130 mg/L

TSS 120 – 620 mg/L

(12)

-Hirarki Manajemen Polutan

Prevention of

generation wastes

Recycling

Treatment

Disposal

Cleaner Production

/

Produksi Bersih

strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat preventif dan terpadu yang diterapkan secara terus menerus pada proses produksi dan daur hidup produk dengan tujuan meningkatkan efisiensi serta mengurangi risiko

terhadap manusia dan lingkungan (UNEP 2003.)

(13)

Definisi dan Ruang Lingkup Produksi Bersih

(UNIDO, 2002)

PRODUKSI BERSIH

Strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat terpadu dan preventif Diterapkan dalam produksi dan siklus pelayanan

Proses:

• Konservasi bahan baku, energi, dan air

• Pengurangan jumlah atau tingkat toksisitas emisi pada sumber

• Evaluasi dari pilihan teknologi

• Reduksi biaya dan teknologi

Produk: • Reduksi limbah melalui rancangan yang lebih baik • Penggunaan limbah untuk produksi baru Pelayanan: • Efisiensi manajemen lingkungan dalam rancangan dan pengiriman Dampak: • Perbaikan efisiensi

• Performansi lingkungan yang lebih baik

(14)

Teknik Penerapan Produksi Bersih di Industri

Good Housekeeping _{Better Process Control} Technology Change Production of Useful By-product

Input Change _Equipment

Modification On-site Reuse & Recycling

(15)

Penerapan Produksi Bersih

di Industri Pati Sagu

(16)

16

INDUSTRI SAGU



SKALA KECIL

Menimbulkan masalah lingkungan

Penggunaan energi tidak efisien

Pengelolaan limbah kurang baik

PRODUKSI BERSIH

Mengurangi kerusakan lingkungan

Meningkatkan keuntungan/efisiensi

(17)

1. Pemotongan

17

Proses Produksi Tepung Sagu

Pemotongan

Batang sagu 7.000 kg Pecahan dan kulit batang 35 kg Potongan batang sagu 6965 kg

(18)

2. Pemarutan dan pencampuran (ekstraksi)

Proses Produksi Tepung Sagu

Pemarutan

Air 118.430 kg Serbuk sagu 8 kg Potongan batang sagu 6965 kg Pencampuran (Ekstraksi) Bubur sagu 125.387 kg

(19)

3. Penyaringan

Proses Produksi Tepung Sagu

Penyaringan

Bubur sagu 125.387 kg

Ampas sagu basah dan air

17.250 kg Larutan pati

(20)

4. Pengendapan

20

Proses Produksi Tepung Sagu

Pengendapan

Pati sagu basah 1.542 kg Air sisa pengendapan 106.595 kg Larutan pati 108.137 kg

(21)

5. Pencucian dan penirisan

Proses Produksi Tepung Sagu

Pencucian

Air 132 kg Air sisa pencucian + padatan 132 kg Pati sagu basah

1542 kg

Penirisan

Pati sagu basah

1.442 kg

Air 100 kg

(22)

6. Pengeringan

Proses Produksi Tepung Sagu

Pengeringan

Sagu kering 1.200 kg Sagu basah

(23)

Alternatif Produksi Bersih

Limbah

Opsi Produksi Bersih

Limbah padat (kulit, pecahan batang sagu, dan ampas sagu)

Pakan ternak monogastrik dan

ruminansia (Mushafaat et al. 2015) Pupuk kompos (Kridha 2000)

Briket arang (Nadya 2011)

Media cacing tanah (Umaya 2010) Limbah cair Pemasangan instalasi keran untuk

(24)

Alternatif Produksi Bersih

1. Produksi Pakan Ternak dari Ampas Sagu

Ampas

Sagu Pengeringan Penggilingan Pencampuran Zeolit 2,5% Pengukusan & Pendinginan Pencampuran A. niger 2% Fermentasi (6 hari) Urea 2,5% Pengeringan Pengemasan Pakan Ternak

(25)

Opsi Jumlah Total Harga (/hari)

1. Pembuatan pakan ternak

Ampas sagu kering 13 kg Rp0

Starter A. Niger (2%) 260 kg Rp11.700

Urea (2,5%) 325 kg Rp4.875

Zeolit 325 kg Rp325

Air 10 L Rp0

Upah tenaga kerja Rp33.333

Gas Rp6.000

Investasi alat/hari Rp2.237,65

Total biaya Rp58.470,65

Harga produksi pakan ternak per kg = Rp58.470/13 kg Rp4.497,74 Harga jual pakan ternak per kg Rp6.000 Marjin = harga jual – harga produksi Rp1.502,26

Asumsi: 3 kali produksi dalam 1 hari

(26)

Alternatif Produksi Bersih

2. Produksi Briket Arang

Sumber: Nadya (2011)

Pengeringan Pengarangan Pencampuran Pencetakan

Pengempaan Pengeringan Limbah Padat Sagu Perekat 5% Briket

(27)

2. Pembuatan briket arang

Minyak tanah 50 ml Rp2.500

Tepung sagu 1 kg Rp5.000

Air 12 L Rp0

Upah tenaga kerja Rp50.000

Investasi alat 2 tahun Rp1.125

Total biaya Rp58.625

Harga produksi briket arang per buah = Rp58.625/80 buah Rp732,81 Harga jual briket arang per buah Rp1.250 Marjin = harga jual – harga produksi Rp517,13

1 buah briket ukuran 220 cm3 memiliki massa 250 g 20 kg bahan baku dapat menghasilkan 80 buah briket Asumsi: 2 kali produksi dalam 1 hari

(28)

Alternatif Produksi Bersih

3. Produksi Pupuk Kompos

Pencampuran Pencampuran Fermentasi (6 minggu)

Pengadukan (setiap minggu)

Pupuk Kompos Limbah Padat Sagu

Gula 0,25 kg EM-4 1 L Air 20 L Sumber: Kirdha (2010)

(29)

3. Pembuatan pupuk kompos

EM-4 1 L Rp30.000

Gula pasir 250 g Rp3.250

Air 20 L Rp0

Upah tenaga kerja 1 hari Rp100.000

Upah pengadukan 3 kali Rp60.000

Investasi alat 2 tahun Rp311,11

Total biaya Rp193.561,11

Harga produksi pupuk kompos per kg= Rp193.561,11/120 buah

Rp1.613

Harga jual pupuk kompos per kg Rp2.000 Marjin = harga jual – harga produksi Rp387

Asumsi: 2 kali produksi dalam 1 hari

(30)

Alternatif Produksi Bersih

4. Produksi Media Cacing Tanah

Fermentasi (1 bulan) Pencampuran & Pengadukan Pendiaman (24 jam) Media cacing tanah Kotoran Sapi Ampas Sagu Sumber: Umaya (2010)

(31)

31 Opsi Jumlah Total Harga (/hari)

4. Produksi media cacing tanah

Ampas sagu 3 kali ganti 504 kg x 3 =1.512 kg Rp0

Bibit cacing tanah 32 kg x Rp50.000 Rp1.600.000

Kotoran sapi 3 kali ganti 216 kg x 3 x Rp500 Rp324.000

Pakan selama 3 bulan (60 hari) 32 kg x 60 x Rp500 Rp992.000

Upah tenaga kerja 60 hari x Rp35.000 Rp2.100.000

Investasi alat 2 tahun Rp6.472,22

Total biaya Rp5.022.472,22

Harga produksi vermikompos per kg= Rp5.022.472,22/4.144 kg

Rp1.211,22

Harga jual cacing tanah segar per kg Rp50.000 Harga jual vermikompos per kg Rp2.000

Marjin produksi cacing tanah Rp34.304,78

Marjin produksi vermikompos Rp788,78

Biaya produksi selama 3 bulan menghasilkan 320 kg cacing tanah segar dan vermikompos kasching 4144 kg.

(32)

Alternatif Produksi Bersih

5. Pemasangan Keran Air

• Penggunaan air paling besar di industri kecil

sagu terdapat pada proses ekstraksi yang

mencapai 9,11 m

3

_{/jam atau dalam satu batch}

produksi dengan waktu 13 jam mencapai 118

430 L air.

• Pemasangan keran air diharapkan dapat

mengontrol laju penggunaan air untuk proses

ekstraksi pati sagu.

• Pemasangan keran, diharapkan mengurangi penggunaan

air 50 % hingga 70 % sehingga air tidak terbuang sia-sia

dan proses ekstraksi lebih efesien dan efektif.

(33)

Pemasangan Keran Air (Lanjutan)

• Penggunaan air sebelum pemasangan keran adalah

118 430 L air untuk proses ekstraksi selama 13 jam

dengan bahan baku 7000 kg.

• Penggunaan keran dapat mengurangi penggunaan

air dengan pengaturan air sebanyak 3 L air untuk 1

kg bahan baku.

• Dengan jumlah bahan baku 7000 kg maka

diperlukan sebanyak 21.000 L air.

• Sehingga dapat dilakukan penghematan air

sebanyak 97.430 L

(34)

Pemanfaatan Hasil Samping Sagu

menjadi Produk Bernilai Tambah

(35)

Pemanfaatan Serat Sagu

sebagai Bioetanol

(Winarni et al. 2019)

• Industri sagu menghasilkan 4,75 juta ton serat sagu per tahun (Sjafitri et al. 2009).

• Serat sagu mengandung 58% pati, 23% selulosa, 9,25% hemiselulosa dan 3,9% kadar lignin berdasarkan berat kering bahan.

.

• Tingginya kandungan pati berpotensi dikonversi menjadi gula sebagai

bahan baku bioetanol.

• Sagu dapat menghasilkan bioetanol sekitar 80 000–100 000 L/ha.tahun (Adeni et al. 2010).

(36)

Pemanfaatan Kulit Batang Sagu sebagai Briket

(Nurmalasari dan Afiah 2017)

• Kulit batang sagu mengandung selulosa 56,86% dan lignin 37,70% sehingga berpotensi untuk dijadikan sebagai briket biomassa.

• Proses pembuatan briket diawali dengan pengeringan kulit

batang sagu di bawah sinar matahari selama 3 hari. Selanjutnya dilakukan di dalam klin drum selama 5-7 jam dengan suhu 500-600 °C, lalu didinginkan selama 7 jam.

• Mutu Briket dari limbah padat sagu:

Parameter SNI 01-6235-2000 Briket Kulit Batang Sagu

Kadar air (%) Maks 8 3,78

Kadar abu (%) Maks 15 17,08

Jumlah kehilangan pada pemanasan 950 °C (%)

Maks 8 43,48

(37)

Pemanfaatan Air Limbah Sagu

sebagai Selulosa Bakteri

(Ahmad et al. 2019)

• Selulosa bakteri adalah eksopolisakarida yang diproduksi oleh bakteri, memiliki tingkat kemurnian tinggi dibandingkan selulosa tumbuhan, serta dapat dimanfaatkan untuk keperluan industri seperti makanan, medis, plastik dan kertas.

.

• Limbah cair sagu mengandung karbohidrat dan karbon cukup tinggi sehingga dapat dimanfaatkan sebagai media fermentasi bakteri, diantaranya Acetobacter xylinum

untuk menghasilkan nata de sagoo

(38)

.

Sumber: Indriyani dan Bantacut 2019

Produksi Sistem Tertutup Pati Sagu untuk

(39)

.

Sumber: Indriyani dan Bantacut 2019

Produksi Sistem Tertutup Pati Sagu

• Produksi pati sagu menghasilkan produk samping berupa: uap air, ampas sagu, limbah cair, dan kulit batang sagu.

• Hasil samping yang masih mengandung jumlah energi seperti kulit dan ampas kembali digunakan sebagai input energi.

• Uap air yang dihasilkan dari proses pengeringan dimanfaatkan kembali oleh kondensor untuk menghasilkan air, yang dapat dimanfaatkan lagi sebagai input air pada proses ekstraksi. • Air limbah yang dihasilkan dari proses ektraksi dapat

dimanfaatkan kembali sebagai biogas yang selanjutnya dikonversi menjadi energi listrik.

(40)

Terima Kasih

Stay healthy, wealthy and happy

Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti, IPU, ASEAN-Eng E-mail: nastitis@apps.ipb.ac.id