BAB IV URAIAN PROSES
4.3. Stasiun Pemurnian
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.
Prinsip dari pemurnian adalah memisahkan dan mengurangi zat zat bukan gula dari nira, sehingga nira dapat menjadi gula semua (gula dengan kemurnian yang tinggi). Proses pemurnian nira yang dilakukan adalah dengan penambahan susu kapur hingga pH-nya menjadi 7.
Stasiun pemurnian (purification) ini bertujuan untuk memisahkan bahan- bahan bukan gula baik yang terlarut maupun yang tidak terlarut. Karena adanya bahan terlarut maupun yang tidak terlarut, nira keluaran dari stasiun diffuser masih bersifat keruh, pekat, dan berwarna coklat kehijauan. Berikut merupakan bahan yang terkandung didalam nira mentah.
Tabel 9. Bahan-bahan yang terkandung didalam nira mentah Bahan terdispersi ukuran
molekul
Glukosa, fruktosa, sukrosa, dan berbagai senyawa anorganik (Si, N, K, Ca, Mg, Fe, S, P, dan Al)
Bahan suspensi kasar Pasir, tanah dan ampas tebu.
Bahan terdispersi ukuran koloid
Protein, pektin, gum (zat perekat), lilin, zat pewarna
Bahan organik dan anorganik Asam phospat, asam sulfat, dan asam laktat
Proses pemurnian nira yang digunakan PT.BUMA CIMA Nusantara PG Bungamayang ialah proses sulfitasi dengan sistem sulfitasi ganda yaitu dengan cara penambahan gas SO2 yang dilakukan pada tahap pemurnian dan pemucatan (bleaching). Nira yang dihasilkan dari pemerahan di diffuser dikirim ke stasiun pemurnian secara continue. Tahap yang dilakukan pada proses pemurnian tersebut meliputi pemanasan pendahuluan, penambahan bahan kimia, pemanasan kedua, pembuangan gas dalam nira tersulfitasi, pemisahahan nira kotor, pembuangan blotong, pemucatan nira kental dan penjernihan nira kental.
Nira mentah yang berada di screened juice tank keluaran diffuser ditambahkan H3PO4 kemudian dipanaskan ke dalam juice heater 1 (PP1)
untuk menaikkan temperature hingga mencapai 75oC. Pemanasan ini bertujuan untuk mempermudah terjadinya reaksi diproses selanjutnya sekaligus membunuh mikroorganisme yang hidup pada suhu rendah. Nira dari juice heater I dimasukkan ke tangki Defekator. Di dalam tangki ini, nira ditambahkan dengan susu kapur. Pemberian susu kapur diberikan dalam 2 tahap, yaitu :
a. Tangki Defekator I (Preliming) hingga pH 7.0 - 7.2 yang berpengaduk agar didapatkan hasil yang homogen. Pada proses ini akan terjadi reaksi antara kapur (Ca) dan Phospat (PO4) membentuk inti endapan berupa tri calsium phospat.
b. Tangki Defekator II (Secondary liming) di mana pH dinaikan menjadi 8.5 atau 10.5, dengan waktu tinggal yang relative singkat yaitu +/- 30 detik.
Di mana bertujuan untuk mempersiapkan reaksi antara ion kalsium dan sulfur pada proses sulfitasi.
Proses pemurnian yang terjadi di PT. BUMA CIMA Nusantara Pabrik Gula Bungamayang menggunakan proses sulfitasi. Proses sulfitasi merupakan pemurnian juice dengan menggunakan gas sulfur dioksida yang diumpankan berlawanan arah dengan aliran juice agar kelebihan gas SO2 yang dibuang ke udara dapat seminim mungkin.
Nira keluaran dari Defekator kemudian masuk ke sulfur tower. Sulfur tower memiliki tray-tray yang berbentuk perporated . Kelebihan dari perporated yaitu lebih ekonomis harganya dan mudah dalam pembersihannya. Seperti yang telah dijelaskan di atas, kapur yang berlebih yang ditambahkan di Defekator II akan bereaksi dengan gas SO2 dan membentuk garam kalsium sulfit (CaSO3) untuk membuat endapan lebih rigid dan kuat agar tidak mudah pecah didalam sulfur tower.
Pada saat mengendap, Ca3(PO4)2 akan menyerap kotoran- kotoran lain yang melayang (koloid) sehingga akan membentuk gumpalan – gumpalan besar. Adapun gas SO2 yang diumpankan dijaga temperaturnya agar tidak terbentuk CaSO4 yang bersifat asam. Reaksi yang terjadi antara susu kapur dengan gas SO2 pada proses sulfitasi adalah :
SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(l)
Ca(OH)2(l) + H2SO3(g) → CaSO3(l) + 2H2O(l)
Ca(OH)2(l) + SO2(g) → CaSO3(l) + 2H2O(l)
Nira yang telah tersulfitasi kemudian dialirkan menuju juice heater II (PPII) hingga suhunya mencapai 105oC. Kenaikan suhu bertujuan agar sisa gas yang tidak berekasi dapat dibuang dari juice. Juice heater II mempunyai fungsi yang berbeda dari juice heater I, di mana juice heater I berfungsi untuk mengoptimalisasi reaksi yang terjadi pada Defekator, sedangkan pada juice heater II bertujuan untuk :
- Memberikan bentuk incompressible pada endapan yang terbentuk.
- Memberikan beda berat jenis yang besar antara endapan dan cairan sehingga proses pengendapan lebih cepat.
- Membuang gas yang terlarut dalam nira.
- Membunuh mikroba yang tahan terhadap suhu tinggi.
Nira dari juice heater II kemudian masuk ke flash tank. Didalam flash tank terjadi pembuangan gas-gas yang tidak diinginkan yang dapat mengganggu proses pengendapan kotoran dalam clarifier. Gas-gas yang tidak diinginkan mengandung gas SO2, CO2, CO, NO2, dan N2. Kemudian dari flash tank nira masuk kedalam tangki clarifier. Di dalam tangki clarifier terjadi proses pengendapan kotoran-kotoran hasil dari proses sulfitasi dan defekasi dengan cara menambahkan flokulan yang dapat menarik partikel-partikel pengotor menjadi gumplan lebih besar sehingga mudah diendapkan. Dosis flokulan yang ditambahkan sekitar 2 – 3 ppm, merk flokulan yang digunakan adalah anionik flokulan (clarifloc dan amyfloc) untuk clarifier nira mentah dan kationik flokulan (chefloc dan axfloc) untuk talo. Hasil dari proses ini adalah nira kotor dan nira jernih.
Nira kotor masuk ke mud tank dan dikirim ke mud mixer kemudian ditambahkan bagasse untuk membantu proses penyaringan, yang selanjutnya
dikirim ke Rotary Vacuum Filter. Nira hasil penyaringan di Rotary Vacuum Filter dikirim kembali ke preliming tank.
Nira jernih hasil pengendapan langsung dikirim ke dalam tangki nira jernih (Clear Juice Tank) untuk dikirim ke Evaporator (station penguapan), sehingga nira menjadi kental.