Pengolahan Limbah Pabrik Gula

Post kali ini akan membahas mengenai pengolahan limbah dari  pabrik gula. Sebelum membahas inti dari post kali ini, mari kita bahas satu persatu. Apa itu limbah? Limbah 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 industry maupun domestic (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 dalam pembuatan gula  (gula kristal putih/white sugar  plantation) di pabrik gula. Dalam  operasionalnya setiap musim giling (setahun), pabrik gula selalu mengeluarkan limbah yang berbentuk cairan, padatan dan gas. Limbah cair meliputi cairan bekas analisa di laboratorium dan luberan bahan olah yang tidak disengaja. Limbah padat meliputi ampas tebu, abu dan debu hasil pembakaran ampas di ketel, padatan bekas analisa laboratorium, blotong dan tetes. Limbah gas meliputi gas cerobong ketel dan gas SO₂ dari cerobong reaktor pemurnian cara sulfitasi. Berikut adalah sejumlah hal tentang pemanfaatan dan pengelolaan hasil samping pabrik gula yang dapat digunkan untuk menekan tingkat pencemaran:

1.     Pembuatan Bioetanol

Pemanfaatan yang pertama pada limbah yang dihasilkan oleh pabrik gula adalah pembuatan bioetanol. Unit pembuatan etanol dari tebu terdiri dari 4 bagian, yaitu:

a.    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.

b.    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.

c.    Unit fermentasi

Unit fermentasi berfungsi untuk mengubah molase menjadi etanol, melalui aktivitas fermentasi ragi. Jumlah unit fermentasi biasanya terdiri dari beberapa unit (batch) atau sIstem kontinyu tergantung kepada kondisi dan kapasitas pabrik. Beberapa nutrisi ditambahkan untuk optimalisasi proses. Etanol yang terbentukdibawa ke dalam unit destilasi.

d.    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 alkohol.  Limbah cair yang dikeluarkan pabrik merupakan limbah organik dan bukan Limbah B3 (bahan beracu dan berbahaya).

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 (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. Furfural memiliki aplikasi yang cukup luas dalam beberapa industri dan juga dapat disintesis menjadi turunan-turunannya seperti : Furfuril Alkohol, Furan, dan lain-lain. Kebutuhan 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.

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.

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).

Pupuk kompos yang dihasilkan dapat dimanfaatkan kembali untuk perkebunan tebu. Pemberian kompos yang berasal dari limbah industri gula ini telah dicoba pada tanaman tebu di berbagai wilayah pabrik gula di Indonesia. Secara umum kompos dapat meningkatkan produksi dan produktivitas gula. Pemberian kompos blotong dan kompos ampas pada lahan tebu di pabrik gula Cintamanis Palembang, masing-masing dengan takaran 30 ton/ha mampu meningkatkan bobot tebu. Bobot tebu yang diberikan pupuk kompos ini pada tanaman pertama, berturut-turut lebih tinggi 26,5 dan 8,1 ton/ha dibandingkan dengan kontrol.

Sekian post kali ini mengenai pengolahan limbah pabrik gula. Terimakasih sudah membaca post  ini. Semoga bermanfaat! GOD Bless J. Sumber post ini adalah https://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/pengolahan-limbah-pabrik-gula/. Thanks, ka!