BAB 1PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Potensi industri telah memberikan sumbangan bagi perekonomian
Indonesia melalui barang produk dan jasa yang dihasilkan, namun di
sisi lain pertumbuhan industri telah menimbulkan masalah lingkungan
yang cukup serius. Buangan limbah pabrik gula mengakibatkan
timbulnya pencemaran air sungai yang dapat merugikan masyarakat
yang tinggal di sepanjang aliran sungai, seperti berkurangnya hasil
produksi pertanian, menurunnya hasil tambak, maupun berkurangnya
pemanfaatan air sungai oleh penduduk. Buangan berupa asap
menyebabkan meningkatnya kasus infeksi saluran pernafasan pada
masyarakat sekitar kawasan industri.
Sikap sejumlah perusahaan yang hanya berorientasi Profit motive
tanpa memikirkan dampak lingkungan dan lemahnya penegakan peraturan
terhadap pelanggaran pencemaran berakibat timbulnya beberapa kasus
pencemaran oleh industri dan tuntutan-tuntutan masyarakat sekitar
industri hingga perusahaan harus mengganti kerugian kepada
masyarakat yang terkena dampak.
Salah satu industry yang banyak disoroti tentang masalah
lingkungan yaitu pabrik gula. Sejumlah kasus pengaduan masyarakat
disekitar pabrik gula yang berkaitan dengan limbah diantaranya
seperti debu yang sering mengotori rumah mereka, asap yang
menggangu kesehatan, limbah cair yang dibuang ke sungai, bau tak
sedap dan lain-lain. Jika kasus seperti ini tetap dibiarkan, suatu
saat nanti bisa menjadi boomerang bagi keberlanjutan usaha pabrik
tersebut. Sebenarnya limbah pabrik gula dapat itu sendiri dapat
dikelola dengan menjadikanya sebagai barang lain yang manfaat.
Disini dibutuhkan suatu usaha dan komitmen dari perusahaan untuk
mengelola limbahnya agar tidak merusak lingkungan, bahkan akan
lebih baik memberikan nilai tambah bagi masyarakat disekitar,
seperti dimanfaatkan sebagai pupuk pertanian.
Pabrik gula di Indonesia pada tahun 2007 berjumlah 59 pabrik.
Produksi tebu tahun 2008 untuk daerah Jawa Timur saja mencapai 17
juta ton. Selain menghasilkan gula, pengolahan tebu juga
menghasilkan pucuk tebu, ampas, blotong dan tetes sebagai produk
sampingnya. Khusus untuk ampas pada umumnya digunakan sebagai bahan
bakar ketel (boiler). Salah satu cara untuk melakukan diversifikasi
produk pabrik gula adalah pengolahan hasil samping (limbah)
tersebut menjadi produk yang lebih tinggi nilainya.
1.2 RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimanakah proses pembuatan gula?
2. Apa pengertian limbah pabrik gula?
3. Apa saja jenis limbah yang dihasilkan dari pabrik gula?4.
Bagaimanakah proses serta tahap-tahap pengolahan limbah dari pabrik
gula?1.3 TUJUAN
1. Mengetahui proses pembuatan gula.2. Mengetahui pengertian
tentang limbah pabrik gula.3. Mendeskripsikan jenis-jenis limbah
yang dihasilkan dari pabrik gula.
4. Mengetahui proses serta tahap-tahap pengolahan limbah dari
pabrik gula.
BAB IIPEMBAHASAN
2.1 Proses Pembuatan Gula
Tahapan-tahapan dalam proses pembuatan gula dimulai dari proses
ektraksi, pembersihan kotoran, penguapan, kritalisasi, afinasi,
karbonasi, penghilangan warna dan sampai pada proses pendidihan
yang dapat diketahui melalui proses sebagai berikut: 1.Ekstraksi
Tahap pertama pembuatan gula tebu adalah ekstraksi jus atau sari
tebu. Caranya dengan menghancurkan tebu dengan mesin penggiling
untuk memisahkan ampas tebu dengan cairannya. Cairan tebu kemudian
dipanaskan dengan boiler. Jus yang dihasilkan masih berupa cairan
yang kotor: sisa-sisa tanah dari lahan, serat-serat berukuran kecil
dan ekstrak dari daun dan kulit tanaman, semuanya bercampur di
dalam gula. Jus dari hasil ekstraksi mengandung sekitar 50 % air,
15% gula dan serat residu, dinamakan bagasse, yang mengandung 1
hingga 2% gula. Dan juga kotoran seperti pasir dan batu-batu kecil
dari lahan yang disebut sebagaiabu. Adapun prosesnya dapat dilihat
pada gambar dibawah ini:
2. Pengendapan kotoran dengan kapur (Liming)Jus tebu dibersihkan
dengan menggunakan semacam kapur (slaked lime) yang akan
mengendapkan sebanyak mungkin kotoran , kemudian kotoran ini dapat
dikirim kembali ke lahan. Proses ini dinamakan liming. Jus hasil
ekstraksi dipanaskan sebelum dilakukan liming untuk mengoptimalkan
proses penjernihan. Kapur berupa kalsium hidroksida atau Ca(OH)2
dicampurkan ke dalam jus dengan perbandingan yang diinginkan dan
jus yang sudah diberi kapur ini kemudian dimasukkan ke dalam tangki
pengendap gravitasi: sebuah tangki penjernih (clarifier). Jus
mengalir melalui clarifier dengan kelajuan yang rendah sehingga
padatan dapat mengendap dan jus yang keluar merupakan jus yang
jernih. Kotoran berupa lumpur dari clarifier masih mengandung
sejumlah gula sehingga biasanya dilakukan penyaringan dalam
penyaring vakum putar (rotasi) dimana jus residu diekstraksi dan
lumpur tersebut dapat dibersihkan sebelum dikeluarkan, dan hasilnya
berupa cairan yang manis. Jus dan cairan manis ini kemudian
dikembalikan ke proses. Prosesnya dapat diamati sebagai
berikut:
3. Penguapan (Evaporasi)
Setelah mengalami proses liming, proses evaporasi dilakukan
untuk mengentalkan jus menjadi sirup dengan cara menguapkan air
menggunakan uap panas (steam). Terkadang sirup dibersihkan lagi
tetapi lebih sering langsung menuju ke tahap pembuatan kristal
tanpa adanya pembersihan lagi. Jus yang sudah jernih mungkin hanya
mengandung 15% gula tetapi cairan (liquor) gula jenuh (yaitu cairan
yang diperlukan dalam proses kristalisasi) memiliki kandungan gula
hingga 80%. Evaporasi dalam evaporator majemuk' (multiple effect
evaporator) yang dipanaskan dengan steam merupakan cara yang
terbaik untuk bisa mendapatkan kondisi mendekati kejenuhan
(saturasi).
4.Pendidihan/KristalisasiPada tahap akhir pengolahan, sirup
ditempatkan ke dalam wadah yang sangat besar untuk dididihkan. Di
dalam wadah ini air diuapkan sehingga kondisi untuk pertumbuhan
kristal gula tercapai. Pembentukan kristal diawali dengan
mencampurkan sejumlah kristal ke dalam sirup. Sekali kristal
terbentuk, kristal campur yang dihasilkan dan larutan induk (mother
liquor) diputar di dalam alat sentrifugasi untuk memisahkan
keduanya, bisa diumpamakan seperti pada proses mencuci dengan
menggunakan pengering berputar. Kristal-kristal tersebut kemudian
dikeringkan dengan udara panas sebelum disimpan. Larutan induk
hasil pemisahan dengan sentrifugasi masih mengandung sejumlah gula
sehingga biasanya kristalisasi diulang beberapa kali. Sayangnya,
materi-materi non gula yang ada di dalamnya dapat menghambat
kristalisasi. Hal ini terutama terjadi karena keberadaan gula-gula
lain seperti glukosa dan fruktosa yang merupakan hasil pecahan
sukrosa. Oleh karena itu, tahapan-tahapan berikutnya menjadi
semakin sulit, sampai kemudian sampai pada suatu tahap di mana
kristalisasi tidak mungkin lagi dilanjutkan.Sebagai tambahan,
karena gula dalam jus tidak dapat diekstrak semuanya, maka
terbuatlah produk samping (byproduct) yang manis: molasses. Produk
ini biasanya diolah lebih lanjut menjadi pakan ternak atau ke
industri penyulingan untuk dibuat alkohol (etanol) . Belakangan ini
molases dari tebu di olah menjadi bahan energi alternatif dengan
meningkatkan kandungan etanol sampai 99,5%.
5.PenyimpananGula kasar yang dihasilkan akan membentuk gunungan
coklat lengket selama penyimpanan dan terlihat lebih menyerupai
gula coklat lunak yang sering dijumpai di dapur-dapur rumah tangga.
Gula ini sebenarnya sudah dapat digunakan, tetapi karena kotor
dalam penyimpanan dan memiliki rasa yang berbeda maka gula ini
biasanya tidak diinginkan orang. Oleh karena itu gula kasar
biasanya dimurnikan lebih lanjut ketika sampai di negara
pengguna.
6.Afinasi(Affination)Tahap pertama pemurnian gula yang masih
kasar adalah pelunakan dan pembersihan lapisan cairan induk yang
melapisi permukaan kristal dengan proses yang dinamakan dengan
afinasi. Gula kasar dicampur dengan sirup kental (konsentrat)
hangat dengan kemurnian sedikit lebih tinggi dibandingkan lapisan
sirup sehingga tidak akan melarutkan kristal, tetapi hanya
sekeliling cairan (coklat). Campuran hasil (magma') di-sentrifugasi
untuk memisahkan kristal dari sirup sehingga kotoran dapat
dipisahkan dari gula dan dihasilkan kristal yang siap untuk
dilarutkan sebelum proses karbonatasi. Cairan yang dihasilkan dari
pelarutan kristal yang telah dicuci mengandung berbagai zat warna,
partikel-partikel halus, gum dan resin dan substansi bukan gula
lainnya. Bahan-bahan ini semua dikeluarkan dari proses.
7.KarbonatasiTahap pertama pengolahan cairan (liquor) gula
berikutnya bertujuan untuk membersihkan cairan dari berbagai
padatan yang menyebabkan cairan gula keruh. Pada tahap ini beberapa
komponen warna juga akan ikut hilang. Salah satu dari dua teknik
pengolahan umum dinamakan dengan karbonatasi. Karbonatasi dapat
diperoleh dengan menambahkan kapur/ lime [kalsium hidroksida,
Ca(OH)2] ke dalam cairan dan mengalirkan gelembung gas
karbondioksida ke dalam campuran tersebut. Gas karbondioksida ini
akan bereaksi dengan lime membentuk partikel-partikel kristal halus
berupa kalsium karbonat yang menggabungkan berbagai padatan supaya
mudah untuk dipisahkan. Supaya gabungan-gabungan padatan tersebut
stabil, perlu dilakukan pengawasan yang ketat terhadap
kondisi-kondisi reaksi. Gumpalan-gumpalan yang terbentuk tersebut
akan mengumpulkan sebanyak mungkin materi-materi non gula, sehingga
dengan menyaring kapur keluar maka substansi-substansi non gula ini
dapat juga ikut dikeluarkan. Setelah proses ini dilakukan, cairan
gula siap untuk proses selanjutnya berupa penghilangan warna.
Selain karbonatasi, t eknik yang lain berupa fosfatasi. Secara
kimiawi teknik ini sama dengan karbonatasi tetapi yang terjadi
adalah pembentukan fosfat dan bukan karbonat. Fosfatasi merupakan
proses yang sedikit lebih kompleks, dan dapat dicapai dengan
menambahkan asam fosfat ke cairan setelah liming.
8.PenghilanganwarnaAda dua metoda umum untuk menghilangkan warna
dari sirup gula, keduanya mengandalkan pada teknik penyerapan
melalui pemompaan cairan melalui kolom-kolom medium. Salah satunya
dengan menggunakan karbon teraktivasi granular [granular activated
carbon, GAC] yang mampu menghilangkan hampir seluruh zat warna. GAC
merupakan cara modern setingkat bone char, sebuah granula karbon
yang terbuat dari tulang-tulang hewan. Karbon pada saat ini terbuat
dari pengolahan karbon mineral yang diolah secara khusus untuk
menghasilkan granula yang tidak hanya sangat aktif tetapi juga
sangat kuat. Karbon dibuat dalam sebuah oven panas dimana warna
akan terbakar keluar dari karbon. Cara yang lain adalah dengan
menggunakan resin penukar ion yang menghilangkan lebih sedikit
warna daripada GAC tetapi juga menghilangkan beberapa garam yang
ada. Resin dibuat secara kimiawi yang meningkatkan jumlah cairan
yang tidak diharapkan. Cairan jernih dan hampir tak berwarna ini
selanjutnya siap untuk dikristalisasi kecuali jika jumlahnya sangat
sedikit dibandingkan dengan konsumsi energi optimum di dalam
pemurnian. Oleh karenanya cairan tersebut diuapkan sebelum diolah
di panci kristalisasi.
9.PendidihanSejumlah air diuapkan di dalam panci sampai pada
keadaan yang tepat untuk tumbuhnya kristal gula. Sejumlah bubuk
gula ditambahkan ke dalam cairan untuk mengawali/memicu pembentukan
kristal. Ketika kristal sudah tumbuh campuran dari kristal-kristal
dan cairan induk yang dihasilkan diputar dalam sentrifugasi untuk
memisahkan keduanya.Proses ini dapat diumpamakan dengan tahap
pengeringan pakaian dalam mesin cuci yang berputar. Kristal-kristal
tersebut kemudian dikeringkan dengan udara panas sebelum dikemas
dan/ atau disimpan siap untuk didistribusikan2.2 Pengertian Limbah
Gula
Limbah memberikan arti teknis adalah sebagai barang yang
dihasilkan oleh sebuah proses dan dapat dikategorikan sebagai bahan
yang sudah tidak terpakai . Limbah merupakan buangan yang
dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik
(rumah tangga atau yang lebih dikenal sabagai sampah), yang
kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki
lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Jenis sampah ini
pada umumnya berbentuk padat dan cair.
Tebu adalah bahan baku utama untuk proses produksi di pabrik
gula yang akan menghasilkan produk utama yaitu Gula Kristal Putih
(GKP) dan tetes. Disamping itu proses pengolahan tebu ini juga
memproduksi ampas tebu, selain itu juga menghasilkan limbah yang
bisa dimanfaatkan seperti blotong, abu boiler dan lain-lain. Jadi,
limbah gula merupakan hasil buangan yang diperoleh dari produksi
gula dari suatu pabrik.2.3 Jenis-jenis Limbah Yang Dihasilkan Dari
Pabrik GulaTebu merupakan salah satu jenis tanaman yang hanya dapat
ditanam di daerah yang memiliki iklim tropis. Dalam suatu produksi
barang, pastilah didapat hasil samping (limbah). Begitu pula halnya
dengan produksi pada pabrik gula. Berikut adalah limbah yang
dihasilkan dari produksi gula yang berasal dari tanaman tebu:
Pucuk Tebu
Pucuk tebu adalah ujung atas batang tebu berikut 5-7 helai daun
yang dipotong dari tebu giling ataupun bibit. Diperkirakan dari 100
ton tebu dapat diperoleh sekitar 14 ton pucuk tebu segar. Pucuk
tebu segar maupun dalam bentuk awetan, sebagai silase atau jerami
dapat menggantikan rumput gajah yang merupakan pakan ternak yang
sudah umum digunakan di Indonesia.
Ampas Tebu
Tebu diekstrak di stasiun gilingan menghasilkan nira dan bahan
bersabut yang disebut ampas. Ampas terdiri dari air, sabut dan
padatan terlarut. Komposisi ampas rata-rata terdiri dari kadar air
: 46 52 %; Sabut 43 52 %; padatan terlarut 2 6 %. Umumnya ampas
tebu digunakan sebagai bahan bakar ketel (boiler) untuk pemenuhan
kebutuhan energi pabrik. Pabrik gula yang efisien dapat mencukupi
kebutuhan bahan bakar boilernya dari ampas, bahkan berlebih. Ampas
yang berlebih dapat dimanfaatkan untuk pembuatan briket, partikel
board, bahan baku pulp dan bahan kimia seperti furfural, xylitol,
methanol, metana, dll.
Blotong
Pada proses pemurnian nira yang diendapkan di clarifier akan
menghasilkan nira kotor yang kemudian diolah di rotary vacuum
filter. Di alat ini akan dihasilkan nira tapis dan endapan yang
biasanya disebut blotong (filter cake). Blotong dari PG Sulfitasi
rata-rata berkadar air 67 %, kadar pol 3 %, sedangkan dari PG.
Karbonatasi kadar airnya 53 % dan kadar pol 2 %. Blotong dapat
dimanfaatkan antara lain untuk pakan ternak, pupuk dan pabrik wax.
Penggunaan yang paling menguntungkan saat ini adalah sebagai pupuk
di lahan tebu.
Tetes
Tetes (molasses) adalah sisa sirup terakhir dari masakan
(massecuite) yang telah dipisahkan gulanya melalui kristalisasi
berulangkali sehingga tak mungkin lagi menghasilkan gula dengan
kristalisasi konvensional. Penggunaan tetes antara lain sebagai
pupuk dan pakan ternak dan pupuk. Selain itu juga sebagai bahan
baku fermentasi yang dapat menghasilkan etanol, asam asetat, asam
sitrat, MSG, asam laktat dll.
Asap
Telah disebutkan di atas hasil sampingan (limbah) pabrik gula
cukup beragam. Agar limbah ini tidak menjadi masalah bagi
lingkungan sekitar, maka diperlukan suatu pengelolaan terhadap
limbah tersebut. Cara- cara yang bisa digunakan dalm pengolahan
limbah yaitu menetralkan limbah sehingga tidak berbahaya bagi
lingkungan , dan dengan merubah limbah menjadi barang lain yang
lebih bernilai tinggi.2.4 Proses Serta Tahap-tahap Pengolahan
Limbah Dari Pabrik GulaSecara umum pengelolaan limbah seperti
limbah cair, yang dikeluarkan pabrik gula merupakan limbah organik
dan bukan Limbah B3 (bahan beracun dan berbahaya). Limbah cair ini
dikelola melalui dua tahapan, yaitu:
1) Penanganan di dalam pabrik (in house keeping).
Sistem ini dilakukan dengan cara mengefisienkan pemakaian air
dan penangkap minyak (oil trap) serta pembuatan bak penangkap abu
bagasse (ash trap).
2) Penanganan setelah limbah keluar dari pabrik, melalui
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). IPAL dibangun di atas tanah
seluas lebih dari 8 ha, terdiri dari 13 kolam dengan kedalaman
bervariasi dari 2 m (kolam aerasi) sampai 7 m (kolam anaerob).
Total daya tampung lebih dari 240.000 m3, sehingga waktu inap
(retention time) dapat mencapai 60 hari.
Sedangkan pengelolaan limbah dengan cara pemanfaatan limbah dari
pabrik tebu dapat memberikan nilai lebih. Pemanfaatan limbah pabrik
tebu bisa berupa pembuatan bioetanol, pemanfaatan pucuk tebu
sebagai bahan pakan ternak, ampas tebu untuk pakan ternak dan
pembuatan senyawa furfural besrta turunannya, serta pembuatan pupuk
kompos dari blotong. Sedangkan untuk limbah berupa asap dapat
dikelola dengan jalan menekan pengeluaranya diudara bebas.
Berikut adalah sejumlah hal tentang pemanfaatan dan pengelolaan
hasil samping pabrik gula yang dapat digunkan untuk menekan tingkat
pencemaran:
1. Pembuatan Bioetanol
Pada dasarnya unit pembuatan etanol dari tebu terdiri dari 4
bagian, yaitu:
1. Unit gilingan
Unit gilingan berfungsi untuk menghasilkan nira mentah dari
tebu. Komponen unit gilingan terdiri dari pisau pencacah dan tandem
gilingan. Sebelum masuk gilingan, tebu dipotong-potong terlebih
dulu dengan pisau pencacah. Cacahan tebu selanjutnya masuk kedalam
tandem gilingan 3 rol yang biasanya terdiri atas 4 atau 5 unit
gilingan yang disusun secara seri. Pada unit gilingan pertama, tebu
diperah menghasilkan nira perahan pertama (npp). Ampas tebu yang
dihasilkan diberi imbibisi, kemudian digiling oleh unit gilingan
kedua. Nira yang terperah ditampung, ampasnya kembali ditambah air
imbibisi dan digiling lebih lanjut oleh unit gilingan ketiga, dan
demikian seterusnya. Semua nira yang keluar dari setiap unit
gilingan dijadikan satu dan disebut nira mentah.
2. Unit preparasi bahan baku
Unit preparasi berfungsi untuk menjernihkan dan memekatkan nira
mentah yang dihasilkan unit gilingan. Klarifikasi bisa dilakukan
secara fisik dengan penyaringan atau secara kimiawi. Klarifikasi
terutama bertujuan untuk menghilangkan beberapa impurities yang
bisa mengganggu proses fermentasi. Nira yang dihasilkan dari proses
ini disebut nira jernih. Selanjutnya tahap ini dilanjutkan untuk
memproduksi gula dan sisanya berupa molase bisa dilanjutkan masuk
ke tahapan pembuatan etanol.
3. Unit fermentasi
Unit fermentasi berfungsi untuk mengubah molase menjadi etanol,
melalui aktivitas fermentasi ragi. Jumlah unit fermentasi biasanya
terdiri dari beberapa unit (batch) atau system kontinyu tergantung
kepada kondisi dan kapasitas pabrik. Beberapa nutrisi ditambahkan
untuk optimalisasi proses. Etanol yang terbentukdibawa ke dalam
unit destilasi.
4. Unit destilasi.
Unit destilasi berfungsi untuk memisahkan etanol dari cairan
lain khususnya air. Unit ini juga terdiri dari beberapa kolom
destilasi. Etanol yang dihasilkan biasanya memiliki kemurnian
sekitar 95-96%. Proses pemurnian lebih lanjut akan menghasilkan
etanol dengan tingkat kemurnian lebih tinggi (99%/ethanol
anhydrous), yang biasanya digunakan sebagai campuran unleaded
gasoline menjadi gasohol.
Selain dari nira, ampas yang dihasilkan sebagai hasil ikutan
dari unit gilingan bisa diproses lebih lanjut menjadi etanol,
dengan menambah unit pretreatment dan sakarifikasi. Unit
pretreatment berfungsi untuk mendegradasi ampas menjadi komponen
selulosa, lignin, dan hemiselulosa. Dalam unit sakarifikasi,
selulosa dihidrolisa menjadi gula (glukosa) yang akan menjadi bahan
baku fermentasi, selanjutnya didestilasi menghasilkan etanol.
Pembuatan etanol selain dari molase juga dari ampas tebu. Ampas
tebu sebagian besar mengandung ligno-cellulose. Bahan lignoselulosa
dapat dimanfaatkan untuk memproduksi bioetanol. Limbah dari pabrik
gula yaitu tetes, dapat dipakai sebagai bahan baku pabrik
alcohol.
2. Pemanfaatan Ampas Tebu
Limbah padat berupa ampas tebu (bagasse) dapat dapat dijadikan
bubur pulp dan dipakai untuk pabrik kertas, untuk makanan ternak;
bahan baku pembuatan pupuk, particle board, bioetanol, dan sebagai
bahan bakar ketel uap (boiler) sehingga mengurangi konsumsi
bahan-bakar minyak oleh pabrik. Selain itu semua, adanya kandungan
polisakarida dalam ampas tebu dapat dikonversi menjadi produk atau
senyawa kimia yang digunakan untuk mendukung proses produksi sektor
industri lainnya. Salah satu polisakarida yang terdapat dalam ampas
tebu adalah pentosan, dengan persentase sebesar 20-27%. Kandungan
pentosan yang cukup tinggi tersebut memungkinkan ampas tebu untuk
diolah menjadi Furfural. Furfural memiliki aplikasi yang cukup luas
dalam beberapa industri dan juga dapat disintesis menjadi
turunan-turunannya seperti : Furfuril Alkohol, Furan, dan
lain-lain. Kebutuhan (demand) Furfural dan turunannya di dalam
negeri meski tidak terlalu besar namun jumlahnya terus meningkat.
Hingga saat ini seluruh kebutuhan Furfural untuk dalam negeri
diperoleh melalui impor. Impor terbesar diperoleh dari Cina yang
saat ini menguasai 72% pasar Furfural dunia.
Furfural
(C5H4O2) atau sering disebut dengan 2-furankarboksaldehid,
furaldehid, furanaldehid, 2-Furfuraldehid, merupakan senyawa
organik turunan dari golongan furan. Furfural memiliki aplikasi
yang cukup luas terutama untuk mensintesis senyawa-senyawa
turunannya. Di dunia hanya 13% saja yang langsung menggunakan
Furfural sebagai aplikasi, selebihnya disintesis menjadi produk
turunannya. Furfural dihasilkan dari biomassa (ampas tebu) lewat 2
tahap reaksi, yaitu hidrolisis dan dehidrasi. Untuk itu digunakan
bantuan katalis asam, misalnya: asam sulfat, dan lain-lain.
Furan
Furan merupakan contoh lain senyawa yang dapat dihasilkan dengan
bahan baku Furfural. Furan yang biasa disebut juga Furfuran atau
oxole, memiliki rumus molekul C4H4O. Furan diproduksi dengan proses
dekarbonilasi Furfural dengan kehadiran katalis logam mulia. Furan
dimanfaatkan sebagai bahan kimia pembangun dalam produksi senyawa
kimia yang digunakan pada industri farmasi, herbisida, senyawa
penstabil (stabilizer), dan sebagai bahan baku dalam pembuatan
senyawa turunan dari furan. Salah satu senyawa yang diproduksi
dengan bahan baku Furan adalah Tetrahidrofuran (tetrametilen oksida
atau oxolane). Senyawa yang dihasilkan melalui hidrogenasi
katalitik dari Furan ini digunakan sebagai pelarut untuk polivinil
klorida (PVC), polivinilidene klorida, beberapa serat poliuretan
yang diaplikasikan pada proses pelapisan dan perekat.
3. Pemanfaatan Blotong untuk pembuatan kompos
Pembuatan kompos dilakukan dengan pencampuran bahan baku asal
limbah pabrik gula, antara lain ; serasah, blotong dan abu ketel,
serta menambahkan bahan aktivator berupa mikroorganisme, yang
terdiri dari ; campuran bakteri, fungi, aktinomisetes, kotoran ayam
dan kotoran sapi. Proses pengolahan ini dilakukan secara biologis
karena memanfaatkan mikroorganisme sebagai agen pengurai limbah.
Contoh Prosedur pembuatan pupuk kompos adalah sebagai berikut:
Bahan pupuk terdiri dari tumpukan berisi 60 kg serasah, 300 kg
blotong , dan 100 kg abu ketel. Bahan-bahan tersebut dimasukkan ke
dalam cetakan berbentuk kotak dengan ukuran bawah 1,5 x 1,5 m;
ukuran atas 1 m x 1 m serta tinggi 1,25 m. Sebelum dicetak, daun
tebu dipotong-potong sehingga panjangnya kurang dari 5 cm. Semua
bahan dicampur rata, kemudian ditambah 5 kg TSP dan 10 kg Urea.
Untuk menjaga kelembaban dilakukan penambahan air.
Pemberian aktivator pada setiap tumpukan masing-masing sebanyak
10 kg campuran mikroorganisme selulolitik,yaitu 5 kg fungi; 2,5 kg
bakteri dan 2,5 kg aktinomisetes. Aktivator ditabur bersamaan
dengan saat memasukkan bahan kompos ke dalam cetakan. Setelah
tercetak, kemudian di setiap tumpukan diberi lubang aerasi pada
masing-masing sisi dan bagian atas tumpukan dengan cara menusukkan
sebatang bambu.
Pembalikan tumpukan kompos dilakukan dua minggu sekali. Hal ini
dimaksudkan untuk membantu memperlancar sirkulasi udara ke bagian
tengah kompos, sehingga dapat mempercepat pertumbuhan
mikroorganisme selulolitik. Setiap dua minggu dengan menganalisa
nisbah C/N dan pH sampai diperoleh nisbah C/N sekitar 12-20 dan pH
mendekati netral.
Limbah pabrik gula berupa blotong juga dapat dijadikan pupuk
organik dengan cara mencampurkannya dengan limbah pabrik etanol
berupa vinace dan ditambah sejumlah mikroba. Seorang peneliti pupuk
mengungkapkan, kandungan unsur karbon (C) dan Nitrogen (N) pupuk
ini mencapai 12 persen. Sementara tanah yang sehat punya kandungan
unsur C dan N antara 10-15 persen. Mikroba yang ada di pupuk ini
antara lain Celulotic bacteria, Pseudomonas, Bacyllus, dan
Lactobacyllus. Dikatakan pula bahwa bakteri itu ada yang berfungsi
melarutkan fosfat. Seperti diketahui, fosfat jika dipakai untuk
pupuk harus dalam keadaan terlarut, dan yang melarutkan itu
mikroba. Pupuk organik ini mampu memperbaiki tekstur dan mampu
menyehatkan tanah kritis akibat pupuk kimia (anorganik).
4. Pengelolaan asap dan debu
Senyawa pencemar udara itu sendiri digolongkan menjadi (a)
senyawa pencemar primer, dan (b) senyawa pencemar sekunder. Senyawa
pencemar primer adalah senyawa pencemar yang langsung dibebaskan
dari sumber sedangkan senyawa pencemar sekunder ialah senyawa
pencemar yang baru terbentuk akibat antar-aksi dua atau lebih
senyawa primer selama berada di atmosfer. Dari sekian banyak
senyawa pencemar yang ada, lima senyawa yang paling sering
dikaitkan dengan pencemaran udara ialah: karbonmonoksida (CO),
oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SOx), hidrokarbon (HC), dan
partikulat (debu).
Pencemaran udara dari pada pabrik gula berupa asap dan debu,
yang dapat menyebabkan sejumlah penyakit pernafasan seperti infeksi
saluran pernafasan pada manusia disekitar pabrik tersebut, iritasi
mata dan lain-. Untuk menanggulanginya dibutuhkan pengendalian
pencemaran udara. Pengendalian ini dapat dilakukan dengan dua cara
yaitu pengendalian pada sumber pencemar dan pengenceran limbah gas.
Pengendalian pada sumber pencemar merupakan metode yang lebih
efektif karena hal tersebut dapat mengurangi keseluruhan limbah gas
yang akan diproses dan yang pada akhirnya dibuang ke lingkungan. Di
dalam sebuah pabrik kimia, pengendalian pencemaran udara terdiri
dari dua bagian yaitu penanggulangan emisi debu dan penanggulangan
emisi senyawa pencemar. Idealnya demikian pula yang harus dilakukan
oleh pabrik tebu.
Guna menekan tingkat pencemaran udara, pabrik tebu dapat
mengelola asap dan debu tersebut dengan jalan memisahkan partikel
padatanya yang berada di asap. Nantinya partikel-partikel ini dalam
jumlah yang cukup, bisa diolah menjadi pupuk. Karenanya suatu
pabrik gula seharusnya dilengkapai dengan alat-alat pemisah debu
untuk memisahkan debu dari alirah gas buang. Debu dapat ditemui
dalam berbagai ukuran, bentuk, komposisi kimia, densitas, daya
kohesi, dan sifat higroskopik yang berbeda.
Maka dari itu, pemilihan alat pemisah debu yang tepat berkaitan
dengan tujuan akhir pengolahan dan juga aspek ekonomis. Secara umum
alat pemisah debu dapat diklasifikasikan menurut prinsip
kerjanya:
Pemisah Brown
Alat pemisah debu yang bekerja dengan prinsip ini menerapkan
prinsip gerak partikel menurut Brown. Alat ini dapat memisahkan
debu dengan rentang ukuran 0,01 0,05 mikron. Alat yang dipatenkan
dibentuk oleh susunan filamen gelas dengan jarak antar filamen yang
lebih kecil dari lintasan bebas rata-rata partikel.
Penapisan
Deretan penapis atau filter bag akan dapat menghilangkan debu
hingga 0,1 mikron. Susunan penapis ini dapat digunakan untuk gas
buang yang mengandung minyak atau debu higroskopik.
Electrostatic Precipitator
Pengendap elektrostatik
Alat ini mengalirkan tegangan yang tinggi dan dikenakan pada
aliran gas yang berkecepatan rendah. Debu yang telah menempel dapat
dihilangkan secara beraturan dengan cara getaran. Keuntungan yang
diperoleh dari penggunaan pengendap elektrostatik ini ialah
didapatkannya debu yang kering dengan ukuran rentang 0,2 0,5
mikron. Secara teoritik seharusnya partikel yang terkumpulkan tidak
memiliki batas minimum.
Pengumpul sentrifugal
Pemisahan debu dari aliran gas didasarkan pada gaya sentrifugal
yang dibangkitkan oleh bentuk saluran masuk alat. Gaya ini
melemparkan partikel ke dinding dan gas berputar (vortex) sehingga
debu akan menempel di dinding serta terkumpul pada dasar alat. Alat
yang menggunakan prinsip ini digunakan untuk pemisahan partikel
dengan rentang ukuran diameter hingga 10 mikron lebih.
Pemisah inersia
Pemisah ini bekerja atas gaya inersia yang dimiliki oleh
partikel dalam aliran gas. Pemisah ini menggunakan susunan penyekat
sehingga partikel akan bertumbukan dengan penyekat dan akan
dipisahkan dari aliran fasa gas. Alat yang bekerja berdasarkan
prinsip inersia ini bekerja dengan baik untuk partikel yang
berukuran hingga 5 mikron.
Pengendapan dengan gravitasi
Alat yang bekerja dengan prinsip ini memanfaatkan perbedaan gaya
gravitasi dan kecepatan yang dialami oleh partikel. Alat ini akan
bekerja dengan baik untuk partikel dengan ukuran yang lebih besar
dari 40 mikron dan tidak digunakan sebagi pemisah debu tingkat
akhir.
Pada industri, yang lebih maju terdapat juga beberapa alat yang
dapat memisahkan debu dan gas secara bersamaan (simultan).
Alat-alat tersebut memanfaatkan sifat-sifat fisik debu sekaligus
sifat gas yang dapat terlarut dalam cairan. Beberapa metoda umum
yang dapat digunakan untuk pemisahan secara simultan ialah:
Irrigated Cyclone Scrubber
Menara percik
Prinsip kerja menara percik ialah mengkontakkan aliran gas yang
berkecepatan rendah dengan aliran air yang bertekanan tinggi dalam
bentuk butiran. Alat ini merupakan alat yang relatif sederhana
dengan kemampuan penghilangan sedang (moderate). Menara percik
mampu mengurangi kandungan debu dengan rentang ukuran diameter
10-20 mikron dan gas yang larut dalam air.
Siklon basah
Modifikasi dari siklon ini dapat menangani gas yang berputar
lewat percikan air. Butiran air yang mendandung partikel dan gas
yang terlarut akan dipisahkan dengan aliran gas utama atas dasar
gaya sentrifugal. Slurry dikumpulkan di bagian bawah siklon. Siklon
jenis ini lebih baik daripada menara percik. Rentang ukuran debu
yang dapat dipisahkan ialah antara 3 5 mikron.
Pemisah venture
Metode pemisahan venturi didasarkan atas kecepatan gas yang
tinggi pada bagian yang disempitkan dan kemudan gas akan
bersentuhan dengan butir air yang dimasukkan di daerah sempit
tersebut. Alat ini dapat memisahakan partikel hingga ukuran 0,1
mikron dan gas yang larut di dalam air.
Tumbukan orifice plate
Alat ini disusun oleh piringan yang berlubang dan gas yang lewat
orifis ini membentur lapisan air hingga membentuk percikan air.
Percikan ini akan bertumbukkan dengan penyekat dan air akan
menyerap gas serta mengikat debu. Ukuran partikel paling kecil yang
dapat diserap ialah 1 mikron.
Menara dengan packing
Prinsip penyerapan gas dilakukan dengan cara mengkontakkan
cairan dan gas di antara packing. Aliran gas dan cairan dapat
mengalir secara co-current, counter-current, ataupun cross-current.
Ukuran debu yang dapat diserap ialah debu yang berdiameter lebih
dari 10 mikron.
Pencuci dengan pengintian
Prinsip yang diterapkan adalah pertumbuhan inti dengan
kondensasi dan partikel yang dapat ditangani ialah partikel yang
berdiameter hingga 0,01 mikron serta dikumpulkan pada permnukaan
filamen.
Pembentur turbulen
Pembentur turben pada dasarnya ialah penyerapan partikel dengan
cara mengalirkan aliran gas lewat cairan yang berisi bola-bola
pejal. Partikel dapat dipisahan dari aliran gas karena bertumbukkan
dengan bola-bola tersebut. Efisiensi penyerapan gas bergantung pada
jumlah tahap yang digunakan.BAB III
PENUTUP
3.1 SIMPULAN
Keberadaan pabrik gula tidak hanya memberikan keuntungan bagi
masyarakat, namun di sisi lain memberikan suatu kerugian. Adapun
proses pembuatan gula meliputi ekstraksi, liming, evaporasi,
kristalisasi, penyimpanan, afinasi, karbonatasi, penghilangan warna
dan pendidihan sehingga terbentuklah gula. Keberadaan limbah ini
tentu saja dapat berdampak pada kesehatan serta mencemari
lingkungan (estetika). Limbah yang dihasilkan dari pabrik gula
dapat berupa etanol, ampas debu, blotong dan asap dari pabrik tebu.
Adapun teknik-teknik pengolahan limbah dapat dilakukan dengan
penanganan di dalam pabrik (in house keeping) yang dilakukan dengan
cara mengefisienkan pemakaian air dan penangkap minyak (oil trap)
serta pembuatan bak penangkap abu bagasse (ash trap). Sedangkan
penanganan setelah limbah keluar dari pabrik, melalui Instalasi
Pengolahan Air Limbah (IPAL). Adapun limbah dari pabrik gula ini
dapat dilakukan pemanfaatan bioetanol dan blotong untuk dijadikan
kompos, ampas tebuuntuk dijadikan bahan bubur pulp dan memiliki
nilai guna serta pengelolaan asap pabriknya agar tidak mencemari
lingkungan.DAFTAR PUSTAKAPosted on September 6th, 2008 oleh Boy
Macklinhttp://www.ecoton.or.id/tulisanlengkap.php?id=1364http://www.suaramerdeka.com/harian/0707/26/ked04.htmTUGAS
TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAHPENGOLAHAN LIMBAH PABRIK GULA
OLEH :
NI PUTU WIDAYANTI0808105016JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2011
KATA PENGANTAR
Rasa syukur yang dalam kami sampaikan ke hadiran Tuhan Yang Maha
Esa, karena berkat rahmat - Nya makalah ini dapat kami selesaikan
dengan tepat waktu dan sesuai yang diharapkan. Dalam makalah ini
kami membahas Pengolahan Limbah Pabrik Gula yang merupakan
teknologi pengolahan limbah yang dihasilkan dari pabrik gula.
Makalah ini dibuat dalam rangka memperdalam pemahaman tentang
pengolahan limbah pabrik gula yang belakangan ini sangat sering
dimanfaatkan dalam berbagai bidang industri terutama untuk
mengurangi pencemaran lingkungan.Tak ada gading yang tak retak.
Demikian pula dengan makalah ini. Penulis memohon maaf apabila ada
kesalahan kata baik yang di sengaja maupun yang tak disengaja.
Demikian makalah ini penulis buat semoga bermanfaat bagi pembaca.
Akhirnya kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan
dari pembaca.
Bukit Jimbaran, 12 Januari 2011 Penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
KATA PENGANTAR iiDAFTAR ISI iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 2
1.3 Tujuan 2
BAB II PEMBAHASAN
2.1Proses Pembuatan Gula 3
2.2Pengertian Limbah gula 5
2.3Jenis-jenis yang dihasilkan dari pabrik Gula 5
2.4Proses Serta Tahap-tahap Pengolahan Limbah Dari Pabrik Gula
7BAB IIIPENUTUP 16
3.1Simpulan 16DAFTAR PUSTAKA 19