BAB IV URAIAN PROSES
4.2. Stasiun Pemerahan Nira
4.2.1. Pengerjaan Pendahulan (cane preparation) a. Unit Pembongkaran
Unit pembongkaran tebu pada cane yard terdiri dari beberapa macam alat pembongkaran antara lain :
- Truck Tripper
Truck tripper merupakan unit pembongkaran yang dilakukan dengan cara dijungkirkan sehingga tebu yang terdapat di dalam truk akan terjatuh. Truk diangkat hingga kemiringan 420 sehingga tebu dapat jatuh bebas ke conveyor pada cross inclined cane (#1) dan feeding table.
- Cane Gantry
Pembongkaran tipe ini menggunakan gantry unloader yang berfungsi untuk membongkar tebu trailer dengan cara menarik rantai pada trailer yang menghubungkan seluruh badan trailer sehingga isi dari trailer seluruhnya dapat terangkat, dan cane gantry yang berbentuk capit yang berfungsi untuk mengangkat tebu hasil pembongkaran gantry unloader dengan cara mencapit dan meratakan tebu di area gantry serta memasukkan tebu ke dalam conveyor pada cross carrier (#2) atau (#3) yang akan diteruskan ke proses penggilingan.
- Cane Liftter
Prinsip kerja Cane Liftter hampir sama dengan cane gantry, hanya saja berbeda pada cara menarik rantai trailer yang dilakukan dengan menggunakan tenaga mesin pompa hidrolik yang langsung dikontrol dari menara pengawas.
Untuk memnuhi kebutuhan tebu di malam hari, dilakukan penumpukan tebu di cane yard dan di bawah gantry. penumpukan tersebut memiliki tujuan agar pengiriman tebu tidak perlu dilakukan terus-menerus selama 24 jam. Meskipun begitu, penumpukan tebu dapat mempengaruhi kualitas tebu yang merupakan bahan baku utama sehingga menimbulkan kerugian.
Hal tersebut disebabkan tebu yang lebih dulu telah tertumpuk digiling terakhir sehingga selama penumpukan struktur tebu dan gula yang terkandung di dalamnya akan mengalami degradasi baik secara fisik maupun kimia. Semakin lama tebu ditunda waktu gilingnya, maka kadar gulanya semakin menurun, yang berarti hasil gula yang diproduksi semakin berkurang dengan jumlah tebu yang sama. Oleh karena itu, diharapkan penumpukan tidak terjadi terlalu lama.
b. Unit Pencacahan Tebu
Preparation Index (PI) adalah angka yang digunakan untuk melihat kinerja Cane Preparation (berapa % bukaan sel-sel tebu).
Cane Preparation di PG. Bungamayang terdiri dari Cane Cutter I &II, Semi Hammer Shredder (SHS) dan Heavy Duty Hammer Shredder (HDHS). Pada stasiun cane preparation dilakukan proses pemotongan dan pemecahan batang tebu menjadi serpihan-serpihan kecil. Tebu yang masuk cane preparation berupa batang, kemudian tebu akan dipotong hingga berukuran ± 8 – 10 cm melewati Cane Cutter I. Setelah itu akan dipotong lagi dan disayat hingga berukuran ± 2 – 3 cm di Cane Cutter II.
Sedangkan pada Semi Hammer Shredder dan Heavy Duty
Hammer Shredder sel – sel tebu dibuka dengan cara dipukul menggunakan hammer pada kedua alat tersebut.
Pada Cane Preparation ini belum ada pemerahan nira. Besarnya jumlah sel tebu yang terbuka diukur melalui angka Preparation Index (PI). Sasaran parameter angka Preparation Index (PI) berkisar 90 % - 92 % (Standard Diffuser BMA PG Bungamayang). Dalam menganalisa angka PI yang didapat pada stasiun ini, sampel ampas yang berasal dari Heavy Duty Hammer Shredder (HDHS) diambil sebanyak 100 gram. Kemudian sampel dioven dengan temperatur 100oC selama 1 jam. Zat kering hasil oven tadi kemudian ditimbang. Untuk menghitung angka PI yang didapat yaitu dengan persamaan :
Brix 𝑗𝑢𝑖𝑐𝑒 wet
Brix 𝑗𝑢𝑖𝑐𝑒 dryx 100%
Ukuran kinerja dari unit preparasi di Pabrik Gula Bungamayang berkisar antara 90% – 92%.
4.2.2. Diffuser and Mill
Pada stasiun ini dilakukan proses pemerahan nira yaitu proses pemisahan zat terlarut (nira) dengan zat tidak terlarutnya (ampas) agar nira hasil pemerahan dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan gula kristal putih. Diffuser berfungsi untuk memerah kandungan gula yang ada pada tebu sebanyak mungkin. Memiliki kapasitas terpasang 10000 TCD, panjang diffuser 61,5 meter, lebar 12 meter, memiliki tray berjumlah 12 tray, dan dilengkapi rantai penggerak cacahan tebu dengan kecepatan 0,9 – 1,1 m/menit.
Proses ektraksi sangat dipengaruhi oleh kecepatan perkolasi nira dalam diffuser. Dan parameter perkolasi ini sangat dipengaruhi oleh besarnya
angka PI (90-92)%, angka PI dibawah 90 % menyebabkan ekstraksi kurang baik, karena sel tebu belum terbuka secara maksimal, sedangkan angka PI > 92 %, akan menyebabkan pemadatan ampas pada diffuser, sehingga akan menggangu perkolasi.
Selain itu Parameter yang cukup penting pada Ekstraksi nira menggunakan diffuser adalah pengendalian pH. Pengendalian pH ini bertujuan untuk memperkecil inversi sukrosa (kerusakan sukrosa) dan mengurangi kelarutan logam pada gilingan karena korosi oleh asam.
Nira tebu mempunyai sifat asam (pH 4,5-5,5), sehingga sukrosa mudah rusak/inversi. Maka pada diffuser perlu diberikan penambahan susu kapur (Ca(OH)2) yang bertujuan untuk menaikkan pH (pH 6,0 - 6,2).
Untuk menekan laju pertumbuhan bakteri dan jasad renik yang dapat merusak sukrosa pada diffuser maka diberikan biosida (biocide) dan enzim ke tray diffuser.
Setelah melewati HDHS kemudian tebu yang telah di buka sel-selnya dibawa oleh conveyor, Cane Rake Elevator dan Belt Conveyor I, menuju Diffuser untuk dilakukan proses pemerahan (ekstraksi).
Tebu yang telah dibuka sel-selnya (ampas) dengan hasil Preparation Index (PI) 90-92% akan dibawa oleh Belt Conveyor #1 menuju Drag Feeder Conveyor untuk didistribusikan secara merata ke dalam diffuser.
Ampas ini kemudian akan dibawa oleh rantai drive unit diffuser melewati setiap tray yang kemudian dilakukan proses ekstraksi. Proses ekstraksi terjadi dengan cara mengalirkan air imbibisi dan nira imbibisi secara counter current dengan arah berjalannya ampas.
Proses pemberian air imbibisi pada diffuser dilakukan pada dua tray terakhir yaitu pada tray 11 dan 12. Suhu air imbibisi yang diberikan adalah 70 – 80oC. Jumlah air imbibisi yang diberikan sebanyak 39.59%
tebu. Nira hasil ekstraksi pada tiap tray digunakan sebagai imbibisi dari
2 tray di depannya, dan dengan perkolasi yang baik diharapkan nira akan jatuh tepat pada di depannya. Setelah melewati tray 12 kadar air yang terdapat di dalam ampas akan dikeluarkan dengan melewati Low Pressure Pre Dewatering Drum (LPPDD). Setelah melewati LPPDD ampas kemudian akan dikeringkan pada unit gilingan (dewateringand drying mill), nira yang dihasilkan dari unit LPPDD ini akan jatuh pada tray 12 kemudian dipompakan kembali menuju tray 10.
Untuk memaksimalkan hasil ekstraksi dapat dilakukan dengan mengupayakan agar ampas dapat berdifusi secara sempurna dengan nira imbibisi. Hal tersebut dilakukan dengan cara memasang unit Lifting screw diatas tray 1 dan tray 9 (design diffuser). lifting screw berfungsi untuk mengangkat atau membuyarkan ampas, supaya ampas tidak mengalami pemadatan, maka nira imbibisi dapat dengan mudah berdifusi dan menembus ampas menuju tray. Sehingga dapat mengurangi kemungkinan terjadinya floading (banjir) pada diffuser, yang pada akhirnya dapat memaksimalkan hasil ekstraksi.
Selain itu juga dilakukan proses pemanasan dengan cara memberikan uap nira. Pemanasan dengan uap nira diberikan pada setiap tray, namun tray 1 dan 2 jarang dioperasikan. Pemanasan dengan uap nira ini bertujuan agar sel-sel tebu dapat terbuka dengan lebih sempurna sehingga dapat memaksimalkan ekstraksi. Di PG Bungamayang pemberian susu kapur pada stasiun difuser dilakukan pada tray 1,3,6,8,10, hal ini bertujuan untuk mempertahankan nira pada pH 6 - 6,2 agar dapat mencegah kerusakan (inversi) sukrosa akibat suasan asam.
Nira hasil ekstraksi pada tray 1 dan 2 kemudian dipompakan menuju scalding juice tank. Dari scalding juice tank kemudian nira dipompakan melewati juice heater, untuk dilakukan pemanasan sampai temperatur 70oC. Pemanasan dilakukan untuk menjaga suhu nira agar tetap pada kondisi optimum. Kemudian nira dari juice heater ditampung dalam
unscreen juice tank. Nira dari unscreen juice tank dipompakan menuju DSM screen untuk dilakukan penyaringan. Hasil ekstraksi nira yang telah disaring (DSM screen) ditampung dalam screened juice tank dan ditambahkan larutan H3PO4 (untuk menaikkan kadar phospat sampai 300ppm). Untuk menganalisa kenaikan kadar phospat, sampel diuji di laboratorium dengan cara penambahan ammonium molibdat dalam suasana asam pekat sehingga akan bereaksi dan membentuk asam fosfo molibdat berwarna kuning. Warna kuning ini direduksi dengan asam askorbat menjadi warna biru. Kepekatan warna menunjukkan konsentrasi asam phospat. Selain penambahan asam phospat, biosida diinjeksikan untuk menekan pertumbuhan bakteri yang dapat merusak sukrosa. Kemudian nira dari screened juice tank akan dilakukan pemurnian pada stasiun purification.
Ampas yang telah diekstrak dalam diffuser selanjutnya dibawa oleh Bagasse Discharge Conveyordan Belt Conveyor #2 untuk dikeringkan pada unit Gilingan (Dewatering dan Drying Mill). Ampas dari diffuser dengan kadar air 70% diperah pada Dewatering dan Driying Mill untuk mengurangi kadar airnya karena ampas nantinya akan digunakan untuk bahan bakar boiler. Keluaran dari drying mill memiliki kandungan brix atau kadar zat keringnya yaitu >50%. Nira yang keluar dari drying mill kemudian dikembalikan ke diffuser pada tray 9 untuk diolah kembali.