TEKNOLOGI BIOPROSES DALAM SKALA INDUSTRI PERTEMUAN 10 ARIYO
TEKNOLOGI BIOPROSES DALAM SKALA INDUSTRI PERTEMUAN 10 ARIYO PRABOWO FAKULTAS ILMU KESEHATAN
KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN Mahasiswa mampu untuk menjelaskan aspek penting teknologi bioproses dalam skala industri meliputi : bahan baku, tingkatan proses, ruang lingkup, proses upstreamdownstream, serta diagram alir proses
Bioindustri • BIOINDUSTRI merupakan penerapan mikroorganisme dan enzim dalam skala besar (skala industri) serta memperhitungkan kajian ekonomi dan untung rugi suatu proses produksi • Point penting: 1. Penerapan agen biologis (mikroorganisme) 2. Skala produk yang besar (skala industri) 3. Adanya kajian ekonomi
Bahan Baku • Hasil Pertanian – Sereal, buah-buahan, sayuran, kacang-kacangan • Hasil Peternakan – Susu sapi, daging • Hasil Perkebunan – Kopi, coklat, tebu • Limbah Industri – Jerami, dedak, kulit kopi, kulit coklat, sabut kelapa, ampas tahu, ampas biji yang telah diambil minyaknya, air limbah, dsb.
Tingkatan proses : 1. Laboratorium q Tahap seleksi mikroorganisme (baik tanaman maupun hewan) 2. Skala pilot q Penerapan kondisi operasi optimum 3. Skala industri q Proses produksi dengan pertimbangan ekonomi industri
RUANG LINGKUP
RUANG LINGKUP
RUANG LINGKUP
ISTILAH DALAM PROSES INDUSTRIAL 1. Efisien q Efisiensi adalah perbandingan terbaik antara suatu kegiatan dengan hasilnya q Menunjukkan sesuatu yang kita kerjakan berkaitan dengan menghasilkan produk yang optimal dengan tidak membuang banyak waktu dalam proses pengerjaannya 2. Efektif q Merupakan pemanfaatan sumber daya, sarana dan prasarana dalam jumlah tertentu yang secara sadar ditetapkan untuk menghasilkan pekerjaan tepat waktu q Menunjukkan seberapa jauh target telah tercapai 3. Sintesis q Menunjukkan proses pengolahan baku menjadi bahan jadi yang membutuhkan adanya energi dari luar
ISTILAH DALAM PROSES INDUSTRIAL 4. Produk awal q Terdiri dari main product dan co-product q Main product didefinisikan sebagai produk yang paling diinginkan yang dihasilkan dalam proses produksi q Co-product didefinisikan sebagai produk yang dihasilkan secara bersamaan dengan main product yang memiliki fungsi / guna komersial yang relatif sama dengan main product 5. Produk akhir q Terdiri dari by-product serta waste product q By product adalah produk sampingan yang dihasilkan secara tidak sengaja dalam memproduksi main product yang memiliki nilai komersial yang sangat kecil, ex: etanol sebagai co-product industri gula q Sedangkan waste product merupakan produk akhir yang tidak memiliki daya guna sebagai produk yang tidak bernilai komersial
Rekayasa Bioproses Meliputi: 1. Proses hulu (upstream) q Optimasi/manipulasi media dan lingkungan pertumbuhan untuk memberikan hasil yang maksimal q Perancangan, pengoperasian dan pengendalian proses dan bioreaktor q Stoikiometri, Kinetika dan Permodelan Kultivasi 2. Proses hilir (downstream) q Proses hilir untuk pemanenan dan pemurnian produk (pemisahan, ekstraksi, isolasi, purifikasi serta formulasi produk) 3. Scale Up q Fenomena perpindahan (Transport Phenomena) q Penggandaan skala dari skala laboratorium ke skala pilot plant dan skala industri
DIAGRAM ALIR PROSES INDUSTRI
6 langkah perancangan proses industri Konsepsi dan Definisi Pengembangan Diagram Alir (Flow Sheet) Desain Peralatan Analisa Ekonomi Optimasi Pelaporan
Diagram Alir (Flow Sheet) Proses • Adalah gambar yang ringkas dan tepat yang menampilkan dalam jumlah besar informasi teknik tentang proses industri • Merupakan bahasa yang digunakan oleh engineer / operator proses industri
Tipe Utama Flow Sheet Proses Kimia Gambar/Diagram Informasi Diagram alir input-output v. Bahan baku v. Reaksi kimia v. Produk v“Tampilan paling sederhana” Diagram Alir Blok (Block Flow Diagram / BFD) v. Semua hal di atas, ditambah v. Necara bahan v. Satuan proses utama (mayor) v. Tampilan khusus satuan proses Diagram Alir Proses (Process Flow Diagram / PFD) v. Semua hal di atas, ditambah v. Neraca energi v. Kondisi proses (T dan P) v. Spesifikasi peralatan proses utama
CONTOH : Diagram Alir Input-Output Pembuatan Amonia 350 ton CH 4/hari 795 ton H 2 O/hari 825 ton N 2/hari Proses pembuatan Amonia Pertanyaan yang bisa dikembangkan: • Apa sumber Nitrogen? • Haruskah kita gunakan udara? • Jika ya, bagaimana dengan oksigen? 1000 ton NH 3/hari 970 ton CO 2/hari
Udara Gas Alam Mixer Reaktor H 2 O 2 N 2 CH 4 CO H 2 O Steam H 2 N 2 CO 2 H 2 O CO 2 Separator Mixer Reaktor H 2 NH 3 H 2 N 2 Separator H 2 N 2 Amonia Air CONTOH : Diagram Alir Blok Pembuatan Amonia
CONTOH : Diagram Alir Proses Pembuatan Amonia
- Slides: 18