06-BAB 2 - PROSES UMUM Produksi Bersih Bata Merah - Makalah UAS

Universitas Banten Jaya- Fakultas Teknik Program Studi Teknik Lingkungan Andre Yulio - 2201151182

BAB II PROSES UMUM INDUSTRI

2.1. Lokasi, Bahan dan Alat Produksi Bata Merah

Lokasi produksi batu bata terletak tidak jauh dari sumber bahan baku dan sumber air yang umumnya dekat dengan persawahan. Untuk proses pengadonan dan penjemuran dilakukan pada area datar di dalam maupun berdekatan dengan lio (dapur/tempat pembakaran bata).

Gambar 2.1. Lio Yang Digunakan Untuk Proses Produksi Sumber: dokumen pribadi, 28/12/2016

Tanah liat adalah bahan utama untuk pembuatan bata merah. Tanah liat yang penulis amati berupa tanah liat berwarna putih hingga abu-abu kecoklatan dan berupa bongkahan kering hasil penggalian dengan menggunakan cangkul. Kemudian bongkahan tanah tersebut dimasukkan ke dalam karung dan terkadang dimuat oleh gerobak atau sepeda. Batu bata atau bata merah dibuat dengan bahan dasar lempung atau secara umum dikatakan sebagai tanah liat yang merupakan hasil pelapukan dari batuan keras (beku) dan batuan sedimen (Suwardono, 2002) dan menurut Murray (2011) di Indonesia pembuatan batu bata pada umumnya menggunakan jenis tanah liat aluvial. Sebagian besar sawah-sawah di Indonesia terdapat endapan aluvial. Sebaran jenis tanah aluvial di Provinsi Banten dapat dilihat pada Peta Jenis Tanah (Lampiran 1).

“Produksi Bersih Pada Industri Bata Merah”; Makalah ; Disusun untuk memenuhi Ujian Akhir (UAS) Semester Ganjil, Tahun Akademik 2016-2017, Mata Kuliah : Konsep Teknologi Bersih

II - 1


Air digunakan sebagai campuran pembuat adonan tanah liat agar memiliki tingkat keplastisan yang cukup dan mudah dibentuk. Air diperoleh dari aliran sungai, genangan luas atau tampungan air hujan pada bekas galian tanah liat. Beberapa pengrajin di tempat lain membuat kolam tampungan. Umumnya pada industri kecil dan rumah tangga pembuatan bata merah tidak menggunakan air dari sumur buatan atau sumur pompa. Peralatan yang diperlukan dan digunakan cukup sederhana dalam proses industri bata merah konvensional ini disajikan pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Daftar Peralatan Produksi Bata Merah Nama Alat

Spesifikasi

Kegunaan

Cangkul

standar

Menggali tanah bahan baku, mengaduk adonan/luluhan lempung

Sekop (opsional)

standar

Memindahkan bahan baku ke gerobak / karung

Gerobak sorong/alat angkut lain

kayu, beroda, standar

Mengangkut bahan baku dan bata mentah

Ember

Plastik, standar

Menggayung air untuk adonan, memuat bahan baku

Karung (opsional)

Plastik

Memuat bongkahan tanah bahan baku

Molding (alat cetakan bata) dan bilah bambu/kayu

kayu, 1 mata (lubang), konvensional

Mencetak adonan menjadi bata mentah

Pisau/golok (opsional)

standar

Mengikis lekatan, memotong dan merapikan hasil cetakan

Sumber: Wawancara dan Pengamatan

2.2. Proses Produksi Bata Merah

Industri batu bata secara konvensional adalah suatu jenis kegiatan industri kecil dan industri rumah tangga yang seluruh proses pembuatannya masih dilakukan secara manual. Dalam pembuatan batu bata tersebut, secara garis besar tahapan yang dilakukan adalah penyiapan bahan baku, pengadukan, pencetakan, penjemuran / pengeringan, pembakaran dan pendinginan sebagaimana tersaji pada Gambar 2.2.


II - 2


BAHAN PENUNJANG & KELUARAN LIMBAH

POTENSI PROSES PRODUKSI

KELUARAN PROSES

PENCEMARAN LINGKUNGAN

Gambar 2.2. Skema Proses Produksi Bata Merah Konvensional Sumber: wawancara dan pengamatan


II - 3


2.2.1. Penyiapan Bahan Baku

Pengggalian tanah merupakan tahapan untuk memperoleh bahan baku produksi bata merah. Pada lokasi yang penulis amati, pengalian tanah dilakukan dengan cara mencangkul sumber bahan baku menjadi bongkahan-bongkahan berdiameter 20-30 cm. Bongkahan tersebut kemudian dimasukkan ke dalam karung untuk diangkut ke tempat pengadukan menggunakan sepeda. Dalam proses ini kesetimbangan massa dianggap nihil, mengingat bentuk, jumlah volume dan massa tanah yang diambil tidak mengalami perubahan hingga sampai ke tempat pengolahan yang berjarak ± 50 meter. Jumlah massa bongkahan tanah liat yang diambil dalam satu kali penggalian ± 80 kg. Dalam satu hari dapat dilakukan 2-4 kali penggalian tergantung keadaan cuaca. Selain dikarenakan keadaan/kondisi wilayah sumber bahan baku, umumnya jika sumber tanah liat diambil dalam keadaan basah, akan menyulitkan penggalian disebabkan tanah liat yang basah memiliki kerapatan tinggi dan alot. Berdasarkan hasil wawancara dan pengamatan di lapangan, dalam satu hari dapat diperoleh rata-rata 200 kg tanah liat per orang. Tanah liat dalam keadaan kering cenderung lembab memiliki massa 1.700 kg/m 3, maka dalam satu hari volume tanah yang diambil 0,118 m 3 per orang.

Gambar 2.3. Proses Penyiapan Bahan Baku Dengan Penggalian Tanah Sumber: dokumen pribadi, 28/12/2016


II - 4


2.2.2. Pengadukan

Pengadukan merupakan tahapan untuk mencampur bahan baku dengan air untuk memperoleh tingkat keplastisan dan viskositas adonan yang diinginkan. Tahap ini meliputi penghancuran tanah, pembersihan kotoran (rumput/batu), kemudian pencampuran dengan air sehingga bahan adukan menjadi cukup lunak untuk dibentuk/dicetak menjadi bata. Peralatan yang digunakan adalah cangkul ataupun sekop dan ember plastik. Pelumatan umumnya dilakukan dengan cara diinjak-injak dengan kaki manusia, hingga menjadi campuran yang homogen. Untuk menjadi adonan yang cukup, diperlukan penambahan air dengan komposisi yang belum dapat didefinisikan. Namun dari pengalaman yang sering dilakukan, rata-rata untuk pengadukan bahan baku 200 kg tanah liat diperlukan air sebanyak ± 40 liter (0,04 m 3) atau setara dengan 40 kg ( ρ (massa jenis air) = 1.000 kg/m3).

Gambar 2.4. Proses Pengadukan Bahan Baku Menjadi Adonan Sumber: dokumen pribadi, 28/12/2016

Pada tahap ini ini tidak ada penguapan air yang dihasilkan. Sehingga penulis asumsikan volume/massa keluaran merupakan hasil penjumlahan dari massa bahan baku tanah liat dengan massa air yang digunakan: 200 kg Tanah Liat + 40 kg Air = 240 kg Adonan

Sistem kesetimbangan massa

pada proses pengadukan ini sebagaimana

Gambar 2.5 berikut:


II - 5


Gambar 2.5. Sistem Kesetimbangan Massa Proses Pengadukan Bata Merah Sumber: pribadi, hasil wawancara dan pengamatan

2.2.3. Pencetakan

Setelah hasil pengadukan dianggap cukup, proses selanjutnya adalah mencetak adonan tersebut menjadi bata, dengan menggunakan alat cetak konvensional yang terbuat dari kayu. Dimensi bagian dalam lubang alat cetak satu mata adalah 20 x 10 x 5,5 cm.

Gambar 2.6. Proses Pencetakan dan Alat Cetak Konvensional 4 Mata Sumber: dokumen pribadi, 28/12/2016

Dalam proses pencetakan terdapat kemungkinan material yang terbuang, namun dengan jumlah persentase yang sangat kecil. Dari bahan baku yang disiapkan sejumlah 200 kg, material yang terbuang untuk perapihan bentuk diperkirakan < 1%, untuk merapikan bentuk hasil cetakan menggunakan pisau. Berikut ini sistem kesetimbangan massa dalam proses pencetakan bata merah konvensional sebagaimana Gambar 2.7:


II - 6


Gambar 2.7. Sistem Kesetimbangan Massa Proses Pencetakan Sumber: pribadi, hasil wawancara dan pengamatan

Agar hasil pencetakan tidak melekat pada molding (alat cetak), maka umumnya secara ekonomis digunakan abu hasil pembakaran yang ditaburi pada al at cetak dan hamparan di atas tanah tempat mencetak adonan. Penggunaan abu untuk pembuatan 70 buah bata adalah ± 5 kg. Proses pencetakan dilakukan sampai dengan jumlah maksimal daya tampung untuk satu kali pembakaran. 2.2.4. Penjemuran atau Pengeringan

Bila tanah liat tersebut sudah berbentuk bata, maka selanjutnya dilakukan pengeringan. Pengeringan dapat dilakukan dengan menjemur langsung di area terbuka yang ditutupi . Umumnya proses ini dilakukan pada bahan baku dan adonan tanah liat yang cukup baik. Sebagian besar perajin melakukan proses pengeringan dengan temperatur/suhu ruang di dekat ataupun dalam lio.

Gambar 2.8. Hasil Cetakan Dan Cara Tumpukan Pengeringan Sumber: dokumen pribadi, 28/12/2016


II - 7


Gambar 2.9. Penjemuran Bata di Tempat Terbuka Sumber : jembercitizen.files.wordpress.com dan batamerah.com, diunduh 29/12/2016

Proses pengeringan bertujuan agar hasil cetakan adonan bata cepat kering menjadi bata setengah jadi (beberapa perajin menyebutnya dengan bata hijau). Bata yang baru dibentuk memiliki kandungan air yang masih tinggi sehingga mudah patah bahkan hancur. Pengeringan dilakukan dengan cara menyusun tumpukan bata mentah maksimal setinggi 2 meter agar mudah dijangkau saat pengumpulan. Tumpukan bata mentah ditata sedemikian rupa sehingga dapat teraliri udara maupun panas matahari yang cukup merata ke semua sisi bila perlu dengan membolak-balik. Lama pengeringan pada suhu ruang memakan waktu 4-7 hari, tergantung cuaca. Sedangkan cara pengeringan di tempat terbuka antara 3-5 hari. Sistem kesetimbangan massa pada proses pengeringan dapat dilihat pada Gambar 2.10 berikut:

Gambar 2.10. Sistem Kesetimbangan Massa Dalam Proses Pengeringan Sumber: pribadi, hasil wawancara dan pengamatan


II - 8


Penyusutan terjadi karena kandungan air dalam bata mentah menguap. Penguapan yang terjadi rata-rata adalah 5%. Disamping penguapan, dimensi bata mentah juga mengalami pengurangan menjadi 19,9 x 9,9 x 4,8 cm. Massa rata-rata adalah 3,4 kg per buah.

2.2.5. Pembakaran

Bata setengah jadi hasil pengeringan bila telah dianggap cukup untuk dibakar, diangkat/diangkut menuju lio, kemudian disusun dengan tumpukan yang teratur menyerupai tungku. Penataan susunan tumpukan bata mentah ini nantinya bertujuan untuk menghasilkan pembakaran yang merata dan maksimal. Oleh karenanya harus memperhitungkan konstruksi tumpukan yang kokoh, adanya ruang untuk sirkulasi udara (oksigen), ruang tampung dan posisi untuk menuangkan bahan bakar sekam, serta posisi untuk meletakan kayu bakar.

Gambar 2.11. Susunan Tumpukan Untuk Proses Pembakaran Bata Sumber : enadahliaitsokay.blogspot.co.id dan batamerah.blogspot.co.id, diunduh 30/12/2016

Untuk lio seluas 5 x 7 meter persegi dengan ketinggian tumpukan mencapai 2-3 meter, dapat menampung maksimal 6.000 bata. Setelah bata setengah jadi tersebut disusun, maka langkah selanjutnya adalah menuangkan sekam sebagai bahan bakar. Sekam dituangkan mulai dari atas memenuhi rongga-rongga hingga ke dasar tumpukan. Kebutuhan sekam untuk pembakaran 6.000 buah bata kurang lebih 4 karung atau ± 300 kg. Sekam digunakan karena memberikan panas pembakaran yang merata. Apabila menggunakan kayu bakar, sebaiknya susunan bata dibuatkan model tungku (kiln), sehingga kayu dapat diletakkan pada rongga-rongga bagian bawah.


II - 9


Jika pembakaran hanya menggunakan kayu, sebaiknya menggunakan kayu dengan diameter/diagonal minimal 15 cm. Hal ini dimaksudkan agar api dan panas yang dihasilkan dapat bertahan lebih lama. Umumnya hasil pembakaran dengan kayu dan model pembakaran tungku, akan menghasilkan proses pematangan yang lebih baik, karena panasnya merata.

Gambar 2.12. Sekam dan Penuangan Sekam Pada Proses Pembakaran Bata Merah Sumber : jualbatubatamerahmesin.blogspot.co.id, diunduh 03/01/2017

Bila menggunakan kayu belahan hasil limbah industri pengolahan maupun pemotongan kayu, maka dalam proses pembakaran harus sering melakukan pengecekan dan penambahan kayu secara berkala untuk menjaga api agar tidak padam. Dari wawancara yang dilakukan bahwa untuk membakar 1.000 bata dibutuhkan kayu kering sebanyak 1 m 3. Lama pembakaran rata-rata untuk 6.000 bata 7-10 hari menggunakan sekam dan 4-6 hari menggunakan kayu bakar kering.

Gambar 2.13. Kayu Bakar Untuk Pembakaran Bata Sumber: academia.edu/1004286, diunduh 03/01/2017

Hasil pembakaran menggunakan sekam seluruhnya menghasilkan abu dan asap pembakaran. Sedangkan bahan bakar kayu menghasilkan abu, arang dan asap pembakaran.


II - 10


Proses pembakaran merupakan hal yang sangat penting dalam produksi bata merah. Oleh karenanya nyala api dan suhu harus tetap dijaga siang dan malam (24 jam). Jika kondisi cuaca cerah/musim kemarau, pembakaran dapat dilakukan dua kali, musim penghujan hanya dapat dilakukan satu kali dalam sebulan. Bata dengan bahan bakar sekam umumnya akan matang pada tumpukan bata paling atas terlebih dahulu kemudian turun ke tumpukan bawah. Bata yang matang dapat dilihat dari warnanya. Jika berwarna merah agak keunguan berarti batu bata matang dengan baik, jika berwarna putih kecoklatan, berarti batu bata belum matang sempurna. Sistem kesetimbangan massa pada proses pembakaran sebagaimana tersaji pada Gambar 2.14 berikut:

Gambar 2.14. Sistem Kesetimbangan Massa Dalam Proses Pembakaran Bata Merah Sumber: pribadi, hasil wawancara dan pengamatan

Bata yang sudah matang biasanya ditandai dengan habisnya bahan bakar sekam atau kayu yang sudah menjadi abu, warna bata kemerahan pada tumpukan atas maupun bawah (merata), asap pembakaran sekam menipis, tampak lidah api dan asap putih tipis kemerahan yang keluar pada b agian samping jika menggunakan tungku. Jika bata sudah dianggap matang, maka selanjutnya adalah dilakukan pendinginan yang akan memakan waktu dua hari. Pendinginan yaitu membiarkan bata yang sudah selesai dibakar hingga suhu tertentu kemudian dianggap sudah dapat diambil dari tumpukan/tungku pembakaran.


II - 11

06-BAB 2 - PROSES UMUM Produksi Bersih Bata Merah - Makalah UAS

Recommend Documents