• +6221 4288 5430
  • +62 8118 242 558 (BIC-JKT)
  • +62 8118 242 462 (BIC-INA)
  • info@bic.web.id

Penyerap Limbah Kelas Berat (2)

Penyerap Super dari Tanah Liat, Lerak, dan Kulit Durian

Deskripsi Singkat


Indonesia merupakan wilayah yang memiliki sumber daya alam yang berlimpah karena kondisi geografisnya yang terletak di garis khatulistiwa, menjadikan Indonesia dikenal sebagai negara agrikultural. Kondisi ini memacu perkembangan pesat pada sektor agroindustri dibandingkan sektor industri lainnya. Pengembangan di sektor agroindustri akan mengakibatkan peningkatan jumlah limbah agrikultur yang dihasilkan. Salah satu limbah agrikultur ialah kulit durian, yang dapat dijadikan sebagai bahan baku pembuatan biochar.

Indonesia menduduki posisi kedua sebagai negara ASEAN yang memiliki jumlah terbanyak dalam memproduksi durian. Menurut riset dari Badan Pusat Statistik pada tahun 2016, produksi durian di Indonesia mampu mencapai 735.419 ton dengan komposisi durian : 20 – 30% daging durian, 5 – 15% biji durian dan 60 – 75% kulit durian. Umumnya, proses pembakaran merupakan salah satu upaya yang sering dilakukan untuk pemusnahan limbah kulit durian dikarenakan karakter kulit durian sulit terurai. Hal ini berarti sebanyak 440.000 – 550.000 ton kulit durian akan dibakar setiap tahun yang akan mengakibatkan peningkatan polusi udara. 
Lerak (Sapindus rarak De Candole) merupakan buah berbiji yang mengandung saponin, suatu alkaloid beracun namun dapat dimanfaatkan sebagai sabun dan bertindak sebagai natural surfaktan. Pada jaman sekarang, pemanfaatan lerak sebagai sabun ataupun deterjen semakin jarang diminati karena tidak mampu bersaing dengan kompetitor – kompetitor baru yang lebih modern. Limbah lerak yang mudah terurai oleh alam dan tingkat pencemarannya hampir tidak ada, menjadikan alasan penggunaan lerak sebagai natural surfaktan pada penelitian ini.

Dengan demikian, saponin bentonit–biochar dari kulit durian merupakan salah satu jenis adsorben dari bahan alam yang ramah lingkungan. Dikatakan ramah lingkungan karena selain diproduksi untuk menyerap limbah zat warna dan logam berat, pemanfaatan limbah algikultur dapat mengurangi pencemaran lingkungan. Berdasarkan teknologi yang digunakan dalam proses pembuatan jenis adsorben ini, juga tidak menghasilkan limbah baru yang sulit terurai oleh lingkungan. 
Hingga saat ini produksi secara komersial untuk saponin bentonite–biochar dari limbah kulit durian sebagai adsorben masih belum ada. Proses komersial pada skala terbatas yang ada pada saat ini adalah menggunakan zeolit atau karbon aktif pada pengolahan air tawar dengan menggunakan beberapa tahapan proses. Jika dilihat dari inovasi yang ditawarkan pada proposal ini, maka ide inovasi adalah original.

Secara garis besar proses pembuatan saponin bentonite–biochar dari limbah kulit durian adalah sebagai berikut: proses pembuatan saponin bentonite–biochar yang kami kembangkan relatif sederhana, yaitu dengan proses ekstraksi, modifikasi sifat kimia permukaan, karbonisasi, dan pencampuran secara fisika. Proses ektraksi buah lerak menggunakan metode ekstraksi padat cair untuk mendapatkan kandungan saponinnya yang selanjutnya dikeringkan. Proses modifikasi sifat kimia permukaan bentonit dilakukan menggunakan larutan H2SO4 encer diikuti proses pengeringan bentonite menggunakan microwave, kemudian dilanjutkan proses pirolisis menggunakan furnace tube untuk membuat biochar. Pada biochar dilakukan modifikasi sifat kimia permukaan menggunakan KOH disertai pengadukan dan pemanasan. Dan terakhir pencampuran antara saponin, bentonite dan biochar pada komposisi tertentu dengan melibatkan pengadukan dan pemanasan pada suhu tertentu. Proses pembuatan ini tidaklah sulit untuk dilakukan, bahan utama yang dibutuhkan sangat mudah diperoleh, jenis bahan kimia yang diperlukan hanya berjumlah dua, sehingga bila diaplikasikan secara komersial tidak menimbulkan hambatan yang besar.

Ketersediaan bahan baku yang sangat melimpah dan harga murah, maka harga produk yang dihasilkan juga akan murah. Dengan keunggulan harga produk yang murah, maka kehadiran produk sejenis dari luar negeri bukan merupakan ancaman yang serius bagi keberlanjutan saponin bentonite–biochar dari limbah kulit durian.

Heavyweight Waste Absorbent (2)

 

Short Description


-


Perspektif

-


Keunggulan Inovasi:

Kebaruan dan keunggulan karya inovasi ini adalah sebagai berikut:

1. Bahan utama yang digunakan adalah bentonit dan biomassa dari limbah pertanian yang tersedia melimpah sehingga mudah didapat dan ketersediaan bahan baku tidak akan menjadi masalah dan masih belum ada pemanfaatan yang lebih lanjut sehingga belum memiliki harga ekonomi.  

2. Proses pengeringan bentonit menggunakan metode microwave yang memiliki konversi reaksi cukup tinggi, proses pengeringan yang lebih cepat dibandingkan oven, terjadi peningkatan kemampuan adsorpsi bentonit, serta ramah lingkungan dimana tidak ada limbah yang dihasilkan selama proses pembuatan.

3. Proses pembuatan biochar menggunakan teknologi ramah lingkungan dan tidak membutuhkan waktu yang lama (kurang dari 2 jam) yaitu furnace tube.

4. Penggunaan mineral lempung alami terimpregnasi natural saponin sebagai adsorbent support mampu meningkatkan kapasitas adsorpsi sehingga akan mengurangi biaya produksi biochar dalam jumlah yang cukup signifikan.

5. Proses pencampuran antara saponin, bentonit dan biochar tidak melibatkan penambahan senyawa kimia apapun namun hanya memanfaatkan pengadukan pelan dan pemanasan pada suhu dibawah 80°C (secara fisika) sehingga tidak menambah biaya bahan kimia lainnya dan tidak membutuhkan energi yang tinggi.

6. Teknik pembuatan saponin bentonite–biochar yang sangat sederhana, mudah untuk dilakukan scale up dari skala laboratorium ke skala industri, dan hanya melibatkan 2 jenis bahan kimia lainnya yang sedikit pemakaiannya, murah dan mudah didapat. 

7. Menghasilkan suatu jenis adsorben baru dengan luas permukaan aktif yang besar dan tingkat porositas tinggi.


Potensi Aplikasi:

Teknologi yang diusulkan dalam inovasi ini merupakan teknologi sederhana dan ramah lingkungan, menggunakan bahan baku yang berasal dari limbah agrikultur namun menghasilkan adsorben dengan kemampuan kapasitas adsorpsi limbah zat warna dan logam berat yang lebih tinggi dibandingkan adsorben lainnya seperti zeolit dan karbon aktif yang sering digunakan dalam industri pengolahan air, maka aplikasi dari buah lerak, bentonit dan limbah kulit durian sebagai bahan baku utama akan memiliki potensi industri yang sangat besar dan berprospek untuk dikembangkan lebih jauh lagi di masa mendatang. 

Disamping itu, dengan harga bahan baku yang sangat murah dan proses pembuatan yang mudah maka ditinjau dari segi ekonomi, adsorben yang dihasilkan juga akan lebih murah daripada jenis adsorben yang ada saat ini.

 

Analisa Ekonomi :

Kapasitas Produksi Saponin Bentonite–Biochar dari Kulit Durian = 1200 ton/tahun

Kebutuhan bentonit = 800 ton/tahun

Produksi bentonit di Jawa Timur = 10.000 ton/tahun

Kebutuhan kulit durian = 1333 ton/tahun

Produksi durian di Jawa Timur = 201.687 ton/tahun

Kapasitas kulit durian di Jawa Timur = 121.012 ton/tahun

Kebutuhan Lerak = 2 ton/tahun
 

Sumber bahan baku :

Bentonit didapatkan dari PT.Indobent dengan lokasi pertambangan berada di dusun Klepu, Desa Punung, Kecamatan Punung, Pacitan, Jawa Timur. Cadangan bentonit yang tersedia sebesar 300.000 ton dan pabrik pengolahan berkapasitas 10.000 ton per tahun.
 

Dari data diatas dapat diketahui bahwa limbah kulit durian sangat berlimpah. Ada dua musim puncak panen durian dari 42 lokasi yang disurvei, yaitu pada bulan Desember  - Januari dan pada bulan Agustus. Produksi buah durian di Provinsi Jawa Timur pada tahun 2016 cukup tinggi yaitu berkisar antara 201.687 ton/tahun. Hal ini berarti ketersediaan limbah kulit durian di Jawa Timur sangat berlimpah yakni 121.012 ton/tahun. Kediri dan Jombang merupakan salah satu contoh lokasi – lokasi di Jawa Timur yang memiliki ketersediaan durian berlimpah. Dalam industri makanan sering dimanfaatkan untuk pembuatan dodol atau lempok, pancake, selai, keripik, dan tepung biji durian.
 

Lerak merupakan tanaman yang tidak perlu penanganan khusus atau dapat tumbuh liar dan banyak ditemukan di pulau Jawa dan Sumatera. Salah satu produsen yang menjual buah lerak adalah Toko Salmi berlokasi di Bukittinggi, Sumatera Barat dengan harga Rp. 20.000,00/kg.

Biaya bahan baku (harga bahan baku sudah termasuk biaya pengiriman bahan) :

Kulit Durian = -

Buah lerak = Rp. 80.500.000,00

Bentonit = Rp. 300.000.000,00

H2SO4 (Teknis) = Rp. 67.240.000,00

KOH (Teknis) = Rp. 68.000.000,00

Total Harga Bahan Baku = Rp. 515.740.000,00

Biaya Transportasi :

Biaya pengiriman Kulit Durian = Rp. 333.333.333,00

Biaya pengiriman Saponin Bentonite–Biochar = Rp.  300.000.000,00

Total Harga Transportasi = Rp. 633.333.333,00

Harga bahan baku + transportasi = Rp. 1.149.073.333

Biaya total harga alat proses (Conveyor, Dryer, Jaw crusher, Screener, Furnace tube, seperangkat alat ekstraksi padat-cair) = Rp. 2.961.192.125,00

Harga tanah = Rp. 10.500.000.000,-

Modal = harga alat proses + harga tanah = Rp. 13.461.192.125,-

Depresiasi 10% dari harga alat proses = Rp. 296.119.212

Biayai total operasional (meliputi : tenaga kerja, bahan bakar, harga listrik) = 

Rp. 341.400.000,00

Biaya Produk yang dijual dalam satu tahun :

Harga Produk = Rp. 6000/kg = Rp. 7.200.000.000

Dengan metode discounted cash flow diperoleh:

BEP (sebelum pajak) = 20,7 %

Laju pengembaliam modal (sebelum pajak) = 31,6%


Innovator:

Tim Inovasi

Suryadi Ismadji, Felycia Edi Soetaredjo, Ph. D

Institusi

Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya

Alamat

Jl. Kalijudan 37 Surabaya, Jawa Timur 60114

Status Paten

Belum Didaftarkan

Kesiapan Inovasi

* Prototype

Kerjasama bisnis

* Terbatas

Peringkat Inovasi

* Prospektif


File

Tidak ada


Video

Tidak ada


Perkembangan Inovasi