Abstrak—Limbah  dari  pabrik  kelapa  sawit  terdiri  atas  tiga macam,  yaitu  limbah  cair,  padat,  dan  gas.  Salah  satu  limbah padat yang dihasilkan dari industri kelapa sawit adalah Tandan Kosong  Kelapa  Sawit  (TKKS).  TKKS  yang  dihasilkan  dari jumlah  panen  tandan  buah  sawit  sebesar  22-23%.  Salah  satu yang  menjadi  penyusun  tandan  kosong  kelapa  sawit  adalah lignoselusa.  Lignoselulosa  merupakan  komponen  polisakarida yang jumlahnya melimpah terutama sebagai limbah pertanian, perkebunan,  dan  kehutanan.  Lignoselulosa  tersusun  dari  tiga polimer,  yaitu  selulosa  (35-50%),  hemiselulosa  (20-35%),  dan lignin  (10-25%).  Kandungan  selulosa  ini  dapat  diolah  lebih lanjut  menjadi  Microcrystalline  Cellulose.  Microcrystalline Cellulose  banyak  dimanfaatkan  pada  industri  farmasi, kosmetik, dan makanan. Pra desain Pabrik Surfaktan NLS dari Lindi Hitam dengan Metode Presipitasi Asam ini direncanakan mulai  beroperasi  pada  tahun  2027  dengan  kapasitas  produksi sebesat 5000 ton/tahun. Lokasi pendirian pabrik direncanakan di Kabupaten Pelalawan,Riau. Pada proses pembuatan pabrik ini,  terdapat  tiga  tahap,  yaitu  tahap  isolasi  lignin  dengan H2SO4, tahap reaksi dengan sulfonasi, dan tahap pengeringan. Pra  Desain  Pabrik  Natrium  Lignosulfonate  dari  Lindi  Hitam dengan  Metode  Presipitasi  Asam  ini  dirancang  sebagai perusahaan berbadan hukum Perseroan terbatas (PT) dengan sistem  organisasi  garis  dan  staff.  Untuk  dapat  mendirikan pabrik  dengan  kapasitas  produksi  5000  ton/tahun,  maka diperlukan  modal  investasi  sebesar  $54.971.315,86  dan  total biaya  produksi  sebesar  $17.420.614,77.  Dengan  estimasi penjualan sebesar $27.500.000,00. Estimasi umur pabrik adalah 25 tahun dengan Internal rate of Return (IRR) sebsar 10.6%, Waktu pengembalian (POT) selama 9 tahun, dan Break Event Point (BEP) sebesar 40.5%.
Kata Kunci—Lindi Hitam, NLS. TKKS.

## I. PENDAHULUAN
LACK liquor (lindi  hitam),  produk  sampingan  dari pabrik pulp , merupakan bahan bakar cair dalam industri pulp dan  kertas. Black  liquor terdiri  dari    sisa  bahan  dari proses pemasakan pulp . Lignin dan zat organik lainnya, yang membentuk  setengah  dari pulp ,  meninggalkan  digester sebagai  lindi  hitam. Black liquor merupakan campuran dari beberapa  unsur  dasar  yang  proporsi  terbesarnya  adalah karbon C, oksigen O, sodium Na dan sulfur S. Black liquor mencemari  lingkungan  apabila  dibuang  langsung  ke  alam, sehingga  tergolong  limbah  B3.  Oleh  karena  itu,  harus diproses  ulang  untuk  memulihkan  ligninnya  [1].  Berbagai produk  yang  sangat  ekonomis  dapat  dihasilkan  dari kandungan  lignin    lindi  hitam  tersebut.  Misalnya menggunakan  lignin  sebagai  surfaktan  yang    berfungsi sebagai  bahan  kimia  semprot  dalam  industri  eksplorasi minyak atau booster oil recovery (EOR) untuk meningkatkan daya dorong  reservoir      terhadap      batuan.
Surfaktan adalah senyawa organik dengan gugus hidrofilik dan gugus hidrofobik. Surfaktan terdiri dari kepala dan ekor. Kepala  bersifat  hidrofilik  (suka  air)  dan  karenanya  sangat polar, sedangkan ekor bersifat hidrofobik, artinya bagian non- polar.  Kepala  bisa  anionik,  kationik,  nonionik  dan  amfoter sedangkan  ekornya  bisa  berupa  hidrokarbon  linier  atau bercabang.  Konfigurasi  head-to-tail  membuat  surfaktan serbaguna  di  banyak  industri.  Surfaktan  banyak  digunakan sebagai  aditif  penting  dalam  industri  sabun  dan  deterjen, industri tekstil, industri karet dan plastik, industri kosmetik, industri  makanan,  perekat  eternit,  dispersan  dalam  industri bahan  bangunan  dan  lain-lain  [2].  Karena  banyaknya permintaan  dan  penggunaan  surfaktan  di  berbagai  industri, surfaktan memiliki nilai.
Pada  tahun  2027,  jumlah  impor  surfaktan  NLS diperkirakan  mencapai  166.604,38  ton  yang  dapat  menjadi peluang pasar bagi industri surfaktan NLS di Indonesia. Data ekspor impor NLS surfaktan tertera pada Tabel 1. Perkiraan permintaan  NLS surfaktan di  Indonesia  Tahun  2027 ditunjukkan  pada  Tabel  2.  Penentuan  kapasitas  pabrik surfaktan  NLS  yang  akan  dibangun  akan  ditentukan  oleh beberapa  aspek  selain supply dan demand. Aspek  pertama adalah ketersediaan bahan baku sesuai hasil, dengan rata-rata produksi  limbah  pabrik  kertas  per  tahun  adalah  460.000 ton/tahun,  yang  dapat  menghasilkan  781.877,2  ton/tahun. Aspek  lainnya  adalah  rata-rata  produksi  di  perusahaan sejenis, karena kapasitas teknologi yang digunakan terbatas. Dengan  pertimbangan  tersebut  maka  kapasitas  pabrik

## B
Tabel 1.
Data kenaikan produksi, impor, dan ekspor surfaktan NLS di Indonesia Tahun Produksi (%) Impor (%) Ekspor (%) Tahun-1 0 0 0 Tahun-2 -38,05 -10,5 12,46 Tahun-3 85,52 18,82 3,42 Tahun-4 24,93 -6,91 9,09 Tahun-5 22,97 1,60 5,04 Tabel 2.
Proyeksi supply-demand surfaktan NLS di Indonesia pada tahun 2027 Produksi (Ton) Konsumsi (Ton) Impor (Ton) Ekspor (Ton) 14.278,9 14.065,89 166.604,38 25.429,87 Tabel 3. Spesifikasi black liquor dry basis Komposisi Persentase (%) Komposisi Persentase (%) Lignin 37,5 NaHS 3,6 Asam Sakarin 22,6 Na 2 CO 3 dan K 2 CO 3 9,2 Asam Alifatik 14,4 Na 2 SO 4 4,8 Lemak dan Resin 0,5 Na 2 S 2 O dan Na 2 S 0,5 Polisakarida 3,0 NaCl 0,5 NaOH 2,4 Lain-lain (Ca, dll) 2,0

## Pra Desain Pabrik Natrium Lignosulfonat (NLS) dari Lindi Hitam Dengan Metode Precipitation Acid H 2 SO 4
Muhammad Adafa Kenyo, Amri Maulana, Gede Wibawa, dan Rizky Tetrisyanda Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : gwibawa@chem-eng.its.ac.id
surfaktan NLS ditetapkan sebesar 5.000 ton/tahun, beroperasi 330 hari kerja per tahun dan memproduksi 57.415,35 ton lindi hitam sebagai bahan baku/tahun. Data spesifikasi bahan baku ditunjukkan pada Tabel 3.
Pemilihan lokasi bisa berdampak besar dalam pembangunan industri. Beberapa pemikiran harus terdiri dari beberapa  parameter.  Penentuan  lokasi  pabrik  akan menentukan keuntungan bagi perusahaan. Pemilihan ditinjau dari  beberapa  kondisi  seperti  ketersediaan  bahan  baku, ketersediaan  Pasar,  pasokan  energi,  iklim,  transportasi, ketersediaan  utilitas,  ketersediaan  pekerjaan  dan  lain-lain. Berdasarkan  kondisi  tersebut,  disimpulkan  bahwa  lokasi Kabupaten Pelalawan merupakan lokasi yang paling strategis untuk pembangunan pabrik surfaktan NLS Lindi Hitam.

## II. SELEKSI DAN URAIAN PROSES

## A. Ketersediaan dan Kualitas Bahan Baku dan Produk
Pabrik  ini  menggunakan  lindi  hitam  yang  mengandung lignin,  limbah  dari  pabrik  kertas,  sebagai  bahan  bakunya. Ketersediaan bahan baku tergantung pada potensi total lindi hitam  di  Indonesia.  Total  produksi  kertas  di  Indonesia diperkirakan  meningkat  sebesar  1,85%  sejak  2011.  Pada tahun  2003,  total  produksi  kertas  di  Indonesia  mencapai 10.297.560,98 ton, dan diperkirakan mencapai 10.474.027,01
ton  pada  tahun  2020  dengan  kenaikan  rata-rata  1%.  Pulau Jawa  menyumbang  sebanyak  44,8%  dari  total  produksi kertas.
Produksi  kertas  menghasilkan  sekitar  1,7-1,8  ton  lindi hitam  per  ton  kertas  (pulp).  Dengan  produksi  tahun  2020, jumlah  lindi  hitam  yang  terhasil  adalah  sekitar  19.999.990 ton,  dengan  Pulau  Jawa  menyumbang  sekitar  7.977.018,97 ton  lindi hitam. Data ketersediaan lindi hitam menunjukkan potensi pemanfaatan yang tinggi dan berprospek baik di masa mendatang [3].
Selain  lindi  hitam  sebagai  bahan  baku  utama,  diperlukan juga  beberapa  bahan  baku  penunjang  lainnya,  diantaranya adalah NaOH sebagai  senyawa dengan pH yang tinggi  (14) sehingga dapat menetralkan asam kuat yang mana digunakan untuk menciptakan suasana basa pada reaksi sulfonasi. Selain itu,  dibutuhkan  juga  asam  sulfat  untuk  menurunkan  pH larutan  lindi  hitam  sehingga  tercipta  suatu  lignin  yang terpresipitasi.  Pada  proses  sulfonasi  dibutuhkan  natrium bisulfit yang bertujuan untuk menambahkan gugus sulfat ke dalam senyawa lignin sehingga terciptanya surfaktan. Selain itu, digunakan juga methanol dalam mengikat natrium bisulfit berlebih sehingga dapat hilang dari produk.
Berdasarkan  Tabel  4,  produk  Surfaktan  Natrium Lignosulfonat  (NLS)  yang  dihasilkan  memiliki  kemurnian 80% dengan kandungan air kurang dari  7%, gula pereduksi kurang dari 7% dan pH dalam rentang 6-8.

## B. Penentuan Kapasitas
Perhitungan kapasitas pabrik surfaktan natrium lignosulfonat  (NLS)  mempertimbangkan  data  produksi, impor,  expor,  dan  konsumsi.  Data  impor,  produksi,  dan ekspor  didapatkan  berdasarkan  data  Badan  Pusat  Statistik
Tabel 4.
Spesifikasi standar surfaktan NLS Karakteristik Spesifikasi Fase Padatan ( Powder) Warna Kuning-Coklat Berat Molekul, kg/kmol 534 Densitas, kg/m 3 368,42 Kemurnian,% min 80 pH : 20% larutan 7,5 Gula Pereduksi, % min 7 Kandungan Air, % min 7 Kelarutan dalam Air Larut
Tabel 5. Supply- Demand NLS Tahun Import (2015-2019) (Ton/tahun) Produksi (2011-2015) (Ton/tahun) Ekspor (2002-2006) (Ton/tahun) Ke -1 16.355 12.972 27.359 Ke -2 10.131 11.610 30.767 Ke -3 18.795 13.795 31.820 Ke -4 23.483 12.842 34.712 Ke -5 26.293 13.048 36.463
Tabel 6. Spesifikasi black liquor dry basis Parameter Presipitasi Asam Ultrafiltration Lignoforce TM Temperature 60-80 o C 25 o C 70-75 o C Tekanan 1 atm 1 atm 1 atm pH pH 2-4 pH 10-14 pH 9,5-10 Kehandalan Handal Sulit Sulit Purity 90% 67-80% 97-99% Yield 90% 67-80% 62% Harga alat Murah Mahal Sedang TRS Emission 6,6% 0% 1,9-2,5 %
Gambar  1.    Diagram  blok  proses  isolasi  lignin  dengan  metode  presipitasi asam
Gambar 2.  Diagram blok proses pembuatan surfaktan NLS
Gambar 3.  Reaksi Lignin Menjadi Surfaktan Natrium Lignosulfonat dengan Katalis NaOH.
(BPS),  sedangkan  data  konsumsi  diperoleh  penggunaan surfaktan  NLS  diberbagai  industri  salah  satunya  adalah sebagai bahan dispersi oli dan bahan penambah untuk industri tekstil.  Berikut  adalah  data  terkait  import,  produksi,  dan ekspor Natrium Lignosulfonat pada Tabel 5.
Data  tersebut  kemudian  diolah  untuk  mengetahui  laju produksi,  konsumsi,  ekspor,  dan  impor  dalam  melakukan estimasi  kebutuhan  NLS  pada  tahun  2027.  Berdasarkan perhitungan  diperoleh  kapasitas  pabrik  sebesar  5.000 ton/tahun.

## C. Lokasi dan Ketersedian Utilitas
Pemilihan  lokasi  pabrik  merupakan  hal  yang  sangat penting  yang  perlu  diperhatikan  dalam  perancangan  sebuah pabrik.  Lokasi  dapat  menentukan  resiko  serta  keuntungan dari  sebuah  perusahaan.  Karena  lokasi  pabrik  akan mempengaruhi distribusi bahan baku maupun hasil produksi dari  pabrik  sehingga  segalanya  mesti  diperhatikan.  Berikut merupakan  pertimbangan-pertimbangan  dalam  pemilihan lokasi pabrik, antara lain :
1. Ketersediaan bahan baku
2. Lokasi pemasaran
3. Aksesibilitas dan fasilitas transportasi
4. Tenaga kerja
5. Ketersediaan utilitas
6. Harga tanah dan gedung
7. Kondisi geografis wilayah
8. Tingkat polusi
Berdasarkan  parameter  di  atas,  didapatkan  dua  alternatif pendirian  lokasi  pabrik  yaitu  Provinsi  Riau,  Kabupaten Pelalawan  dan  Provinsi  Jawa  Timur,  Kabupaten  Sidoarjo.
Berdasarkan  dua  opsi  tersebut,  dilakukan  pembobotan menggunakan  metode Analytical  Hierarchy  Process pada software  “Expert  Choice”  dan  dipilihlah  Provinsi  Riau, Kabupaten Pelalawan sebagai berdirinya lokasi pabrik.

## III. SELEKSI DAN URAIAN PROSES
Permasalahan  utama  dalam  proses  pembuatan surfaktan NLS dari black liqour adalah memisahkan lignin murni dari mother liqour . Perlu dilakukan pengendapan dan perncucian berkali-kali terhadap black liqour untuk mendapatkan lignin. Lignin  murni  yang  dipatkan  kemudian  direaksikan  dengan natrium bikarbonat yang akan membentuk surfaktan NLS. Pemillihan proses ditentukan dari efektifitas proses dalam mengendapkan lignin dari black liqour sehingga  didapatkan produk surfakatn NLS  sesuai  Tabel  4  [4].  Dari  Tabel  6. Metode  presipitasi  asam  dengan  asam  sulfat  dipilih dikarenakan bahan baku pendukung yang relatif murah dan mendapatkan yield lignin yang cukup tinggi hingga 90% [5].

## A. Pengendapan dengan Presipitasi Asam
Lignin  tidak  larut  dalam  suasana  asam,  sehingga  larutan asam  dapat  digunakan  sebagai  pelarut  dalam  isolasi  lignin untuk mencegah lignin terakumulasi dalam lindi hitam. Cara terbaik  untuk  mengisolasi  lignin  dari  lindi  hitam  adalah dengan  menggunakan  asam  sulfat  (H 2 SO 4 ).  Menggunakan H 2 SO 4 sebagai asam kuat lebih baik daripada menggunakan HCL  karena  lignin  mengandung  kation  Na+  dalam  proses akhir  dan  oleh  karena  itu  membutuhkan  isolasi  yang  lebih sedikit daripada HCl. Penggunaan sulfuric acid juga bersifat lebih  ekonomis  dibandingkan  dengan  penggunaan  HCl, penggunaan  H 2 SO 4 juga  akan  mendegradasi  substansi organik non-lignin [6].
Berikut urutan proses pada metode Presipitasi asam dapat dilihat  pada  Gambar  1.  Pertama-tama black  liquor diisolasi
Gambar 4.  Diagram presipitasi asam dengan H 2 SO 4 .
Gambar 5.  Diagram reaktor sulfonasi dangan pemurnian surfaktan NLS. Tabel 7. Neraca Massa Komponen Massa Masuk (Kg/hari) Massa Keluar (Kg/hari) Lindi Hitam 173.743,66 - H2SO4 4.433,01 - NaOH 2.532,84 - Natrium Bisulfit 11.075,65 - Metanol 1.763,65 - Air 657.264,56 - Produk - 15.151,52 Air Limbah - 805.561,85 Tabel 8. Neraca Panas Komponen Panas Masuk (Kg/hari) Komponen Panas Keluar (Kg/hari) Metanol 68.344,47 Produk NLS 341.110,10 NaHSO4 155.021,87 WWTP 11.472.242,00 NaOH 37.704,21 Steam Condensate 213.747.338,00 H2SO4 51.248,13 Air Pendingin 318.704.432,00 Lindi Hitam 3.415.877,13 Udara 335.753,30 Air Proses 7.964.632,23 - - Low Pressure Steam 415.948.680,00 - - High Pressure Steam 31.962.127,20 - - Air Pendingin 30.276.320,00 - - Udara 85.257,20 - - <∆Hr> 54.635.662,20 - - TOTAL 544.600.875,00 TOTAL 544.600.875
menggunakan  H 2 SO 4 hingga  pHnya  menjadi  2  dan  larutan berwarna coklat. Kemudian hasil endapan dipisahkan dengan liquid menggunakan metode sentrifugasi sehingga menghasilkan  endapan  crude  lignin.  Guna  menigkatkan kemurnian  endapan  lignin,  dilakukan  pelarutan  dengan pelarut NaOH sehigga pH mencapai 10,5 - 11,5. Larutan hasil pemurnian  difiltrasi  kembali  menggunakan  sentrifugasi, selanjutnya  dilakukan  isolasi  kembali  dengan  H 2 SO 4 Kemudian, dilakuakan sentrifugasi kembali untuk memisahkan  liquid  yang  tidak  diperlukan.  Setelah mendapatkan  endapan,  dilakukan  netralisasi  endapan menggunakan  distilled  water  sehingga  pH  konstan  pada angka  netral.  Setelah  itu,  kembali  dilakukan  sentrifugasi untuk memisahkan air pencuci dengan endapan lignin murni, kemudian  dilakukan  pengeringan  terhadap  endapan  lignin untuk mengurangi kadar air. Hasil produk akhir proses isolasi adalah padata berbentuk bubuk berwarna coklat.

## B. Reaktor Sulfonasi
Sulfonasi lignin adalah sebuah reaksi pembuatan Natrium Lignosulfonat (NLS) dengan cara menambahkan gugus sulfat seperti  asam  sulfat,  oleum,  natrium  bisulfit  (NaHSO 3 ) maupun natrium thiosulfat ke dalam senyawa lignin. Tujuan dari  reaksi  ini  yaitu  mengubah  sifat  hidrofilitas  lignin  yang kurang polar (tidak larut air) menjadi NLS yang lebih polar. Sifat  NLS  yang  lebih  polar  akan  berperan  sebagai  surface
active  agent  (surfaktan).  Dalam  meningkatkan  kemurnian NLS dilakukan penambahan katalis beruba NaOH sekaligus pengatur  pH  sehingga  tidak  perlu  menggunakan  bahan NaHSO 3 yang  berlebihan.  Reaksi  sulfonasi  lignin  menjadi NLS  menggunakan  katalis  NaOH  seperti  pada  Gambar  3, dimana  gugus  lignin  akan  berbentuk  Kuinon  metida kemudian  menjadi  NLS.  Penambahan  katalis  NaOH bertujuan untuk menjaga kondisi pH menjadi basa, walaupun NaHSO 3 juga akan menaikan pH namun harus dalam jumlah banyak sehingga akan terdapat NaHSO 3 berlebihan. NaHSO 3 berlebihan  yang  tidak  beraksi  harus  diendapkan  dan dihilangkan  menggunakan  methanol,  sehingga  penggunaan NaOH dapat mengurangi penggunaan NaHSO 3 .

## C. Uraian Proses
Uraian proses dapat dilihat pada Gambar 2. Tahap pertama, adalah isolasi lignin, pertama-tama bahan baku berupa black liqour masuk  melalui storage ke  dalam  evaporator,  fungsi dilakukan evaporasi adalah untuk mengurangi kadar air pada black liqour sehingga dapat mengurangi daya tampung pada tangki proses, selain itu kandungan air dalam lindi hitam juga cukup  banyak  yaitu  95  %.  Setelah  melalui  evaporator, selanjutnya dilakukan pencampuran pada mixing tank untuk dihasilkan  endapan  isolat  lignin,  sehingga  lignin  mudah dipisahkan  dengan  proses  separasi.  Kemudian,  dilakukan filtrasi dengan rotary drum vacuum filter. Digunakan rotary drum  vacuum  filter dikarenakan  memiliki  efisiensi  yang tinggi dalam menghilangkan kandungan air secara continuos sebesar 80%. Pada proses filtrasi akan dihasilkan dua output yaitu larutan asam yang akan di- recycle dan lignin cake yang akan dimasukkan ke dalam reaktor.   Selanjutnya isolat lignin dimasukkan ke dalam tangki reaktor sulfonasi dengan penyimpanan  terlebih  dahulu.  Diagram flowsheet dapat dilihat pada Gambar 4.
Tahap  kedua,  yaitu  proses  pembuatan  NLS  pada  reaktor dilakukan  reaksi  antara  natrium  bisulfit  dan  isolat  lignin dengan  bantuan  katalis  NaOH  untuk  menghasilkan  produk NLS,  hal  ini  disebabkan  karena  reaksi  akan  berjalan maksimal pada kondisi basa. Berikut adalah reaksi dari proses sulfonasi  [1]:
[H 2 C(OH)R’R”] 36 + 36NaHSO 3 → [H 2 C(SO 3 Na)R’R”] 36 + 36H 2 O
Setelah  proses  batch  pada  reaktor  selesai  dilakukan selanjutnya  hasil  masakan  disimpan  didalam  tangki intermediate . Hasil filtra t dari proses centrifuge akan masuk ke  tahap  selanjutnya  dan  residue  akan  di recycle untuk dikumpulkan  terlebih  dahulu  di  dalam.  Setelah  itu, filtrat yang  mengandung  NLS  akan  di  campur  terlebih  dahulu dengan  metanol,  hal  ini  bertujuan  untuk  mengikat  natrium bisulfit  sisa  yang  belum  bereaksi,  kemudian  dilanjutkan dengan  pencampuran    dengan  NaOH  untuk  menghilangkan kandungan  H 2 SO 4 .  Kemudian  dari  hasil  campuran  akan diperoleh  suatu  endapan  yang  akan  dipisah  pada  tahap selanjutnya dengan centrifuge . Pada tahap ini endapan yang terbentuk pada proses pencampuran NaOH dan metanol akan dibuang sebagai residu dan diperoleh filtrat NLS yang lebih murni. Diagram reaktor sulfonasi tertera pada Gambar 5.
Tahap  ketiga,  yaitu  pengeringan.  Pengeringan  dilakukan menggunakan dryer agar  dihasilkan  NLS  yang  berbentuk bubuk.  Pada  spray  dryer  dibutuhkan  feed  dengan  kondisi tekanan  15-17  bar,  dengan  suhu  masuk  sekitar  90 o C.  Pada
Gambar 6.  Grafik Break Event Point.
Gambar 7.  Grafik Sensitivitas IRR. $- $5.000.000,00 $10.000.000,00 $15.000.000,00 $20.000.000,00 $25.000.000,00 $30.000.000,00 0% 10%20%30%40%50%60%70%80%90%100% N il ai M ata U ang ( $) Kapasitas Produksi Break Even Point Chart Biaya Tetap Biaya Pengeluaran Biaya Penjualan
BEP = 40,5%
spray dryer, feed dikontakkan secara langsung dengan udara kering  bersuhu  350 o C  dengan  humidity  yang  kecil. Kemudian,  dihasilkan  produk  NLS  bubuk  yang  mana  akan dilakukan screener terlebih  dahulu  agar  ukuran  partikel sesuai  dengan  spesifikasi  produk  350  mikron,  bubuk  NLS yang tidak sesuai spesifikasi akan dimasukkan ke dalam ball mill untuk di grinding dan bubuk yang sudah sesuai spek akan dimasukkan  ke  dalam  storage  melalui screw  conveyor . Selanjutnya  hasil  bubuk  dari ball  mill akan  dimasukkan  ke dalam screener kembali dan apabila sesuai spesifikasi maka akan  masuk  ke  dalam storage. Selanuutnya  dilakukan pengemasan NLS dan penyimpanan pada storage house.

## IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI
A. Neraca Massa
Bahan baku yang digunakan pada pabrik surfaktan NLS ini adalah black  liquor sebanyak  737.350,85  kg/hari membutuhkan  bahan  pendukung  seperti  bahan  peraksi maupun bahan pemurni. Kebutuhan bahan perekasi NaHSO 4 sebanyak  11.015,4  kg/hari.  Sedangkan  kebutuhan  NaOH sebayak  4.384,52  kg/hari,  H 2 SO 4 sebanyak  983,49  kg/hari, dan metanol sebanyak 1.737,4 kg/hari. Dari bahan baku dan bahan  pendukung  dapat  menghasilkan  produk surfaktan sebanyak 15.151,52 kg/hari dengan kemurniaan hingga 89%. Detail  untuk  neraca  massa  keluar  dan  masuk  dapat  dilihat pada Tabel 7.

## B. Neraca Energi
Pabrik surfaktan ini  membutuhkan steam sebagai pemanas.  air  pendingin  dan  listrik.  Diperlukan steam sebanyak  292.792  kg.hari  .  Air  pendingin  digunakan  dalam mesin  sebagai  pendingin  dalam  sehari  membutuhkan  air pendingin  sebanyak  4.222.995  kg.  Listrik  berfungsi  untuk mengoperasikan  unit  pompa  dan  beberapa  alat  lainnya dengan daya yang dibutuhkan 5918,3 kWh/hari. Detail panas masuk dan keluar dapat dilihat pada Tabel 8

## V. ANALISA EKONOMI
Analisa  ekonomi  merupakan  sesuatu  hal  yang  perlu  di perhatikan  yang  berfungsi  sebagai  parameter  kelayakan berdirinnya  sebuah  pabrik.  Macam-macam  parameter  yang digunakan  untuk  ekonomi  yaitu  Pay  Out  Time  (POT),  Net Present  Value  (NPV),  Break  Even  Point  (BEP),  dan sensitifitas (Analisa kepekaan),.

## A. Asumsi-asumsi
Analisis ekonomi dilakukan dengan menggunakan metode arus  kas  yang  didiskontokan.  Yaitu  arus  kas,  nilainya perkiraan  nilai  arus  kas  saat  ini.  Nilai-nilai  asumsi  yang digunakan dalam evaluasi ini adalah sebagai berikut :
1. Modal  investasi  dari  modal  sendiri  20%  dan  modal pinjaman bank 80%
2. Bunga bank peminjaman yang digunakan sebesar 7,95%.
3. Laju inflasi yang diasumsikan terjadi di Indonesia adalah 5,42%.
4. Pengambalian modal pinjaman dalam 10 tahun
5. Lama  konstruksi  selama  3  tahun,  dengan  tahapan produksi  tahun  pertama  40%  dan  meningkat  tiap tahunnya sebesar 20%.
6. Umur pabrik selama 25 tahun.

## B. CAPEX dan OPEX
Capital  Expenditures (CAPEX) adalah faktor biaya yang perlu digunakan oleh perusahaan pembangunan awal pabrik dan Operating  Expenses (OPEX)  adalah  biaya  yang dikeluarkan  oleh  perusahaan  untuk  mengarahkan  operasi perusahaan  dari  waktu  ke  waktu  spesifik  [7].  Dalam perhitungan  ini, CAPEX memiliki  nilai  yang  sama  dengan investasi  tetap  (FCI)  dengan  menghitung  aset  yang  paling penting  perusahaan.  Aset  terpenting  dari surfaktan NLS  ini berasala  dari  teknologi  yang  digunakan  sebesar  Rp. 70.565.029.028.496.
Pada  perhitungan  OPEX  nilainya  sama  dengan  nilai  dari Total Production Cost yang meliputi Direct Production Cost, Fixed  Cost,  Plant  Overhead  Cost,  General  Expenses, dan Manufacturing  Cost. Nilai  OPEX  pabrik surfaktan NLS  ini adalah Rp. 271.935.796.559,7.
C. Faktor Kelayakan Pendirian Pabrik
Kelayakan pendirian pabrik surfaktan NLS ini ditinjau dari beberapa hal  antara lain Net  Present  Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Pay Out Time (POT), dan Break Even Point (BEP).
NPV adalah analisis yang membandingkan nilai investasi sekarang dengan nilai investasi yang dia buat di masa depan. Biaya  modal  rata-rata  tertimbang  (WACC)  digunakan menentukan  nilai  proyeksi  arus  kas  sekarang.  Berdasarkan perhitungan,  nilai  modal  ditentukan  Rp.  81.296.533.798,54 dengan  WACC  10,47%.  NPV  positif  menunjukkan  bahwa aset  tersebut  dapat  digunakan  untuk  didirikan  dalam  arti pabrik layak didirikan yang ditinjau dari NPV.
IRR berdasarkan arus kas yang didiskontokan yang berarti hitungan  tingkat  bunga  dengan  membandingkan waktu  saat ini  dengan  nilai  sekarang  dari  hasil  kas  bersih  yang  akan dating.  Ditentukan  dalam  perhitungan  yang  dibuat  Nilai  i ( discount  factor )  adalah  10,6%,  yang  merupakan  angka  di atas suku bunga deposito bank sebesar 2,01%/Tahun. Hal ini menunjukan kelayakan investasi yang lebih menguntungkan dibandingkan dengan penenaman modal pada bank.
Selain itu IRR akan berubah terhadap sesuatu, yang disebut sensitivitas  IRR.  Sensitivitas  IRR  digunakan  untuk menganalisis  perubahab-perubahan  yang  terjadi,  misalnnya harga  bahan  baku,  harga  produk,  dll.  Berdasarkan  grafik Gambar 7, dapat disimpulkan harga produk dan modal usaha berpengaruh  secara  signifikan  terhadap  kenaikan  dan penurunan IRR. Namun untuk harga bahan baku relatif tidak berubah  atau  dapat  disimpulkan  bahwa  harga  bahan  tidak terlalu berpengaruh terhadp IRR.
Pay  Out  Time adalah  waktu  yang  dibutuhkan  untuk mengembalikan  modal  suatu  pabrik.  Dalam  hal  ini  adalah arus  kas  masuk  terakumulasi  telah  melebihi  CAPEX. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan, didapatkan waktu pengembalian  modal  yang  dibutuhkan  dalam  pendirian pabrik ini, yaitu 9 tahun. Waktu pengembalian tersebut masih kurang  dari  setengah  umur  pabrik  sehingga  pabrik  layak untuk  didirikandidirikan  dalam  arti  pabrik  layak  didirikan yang  ditinjau  dari  NPV.  Perhitungan Break  Even  Point dilakukan  untuk  mengetahui  kapasitas  produksi  pabrik dimana  biaya  produksi  total  sama  dengan  hasil  penjualan. Berdasarkan  perhitungan  yang  dilakukan,  didapatkan  nilai BEP  sebesar  40,5%  atau  jumlah  produksi  sebesar  2.205 ton/tahun. Grafik BEP tertera pada Gambar 6.

## VI. KESIMPULAN
Dari hasil Analisa pra-desain dan tinjauan pabrik lainnnya maka  dapat  disimpulkan  bahwa  Pabrik Surfaktan NLS  dari Lindi Hitam akan dibangun dengan sistem semibatch selama 330 hari kerja, dengan kapasitas produksi 5000 ton/tahun.Dari segi ekonomi pabrik ini memiliki IRR sebesar 10,6%, POT 9 tahun, dan BEP sebesar 40,5%. Dari IRR yang diperoleh  memiliki  keunggulan  dalam  investasi  jangka panjang  yang  memiliki  nilai  lebih  besar  dari  bunga  bang deposito  selain  itu  NPV  dari  perusahaan  yang  berumur  25 tahun bernilai positif. Maka dapat disimpulkan bahwa pabrik surfaktan natrium lignosulfonate dari lindi hitam layak untuk dibangun.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  S.  Ismiyati,  “Pembuatan  natrium  lignosulfonat  berbahan  dasar  lignin
isolat tandan kosong kelapa sawit : indentifikasi, dan uji kinerjannya sebagai bahan pendispersi,” J. Teknol. Ind. Pertan. , vol. 19, no. 1, pp. 25--29, 2000.
[2]  M.  A.  Hubin,  “Lignin  recovery  from  spent  alkaline  pulping  liqours using acidification, membrane separation, and related processing steps: a review,” BioResources , vol. 14, no. 1, pp. 2300--2351, 2019.
[3]  S.  a  Priyanto et  al. , “The effect of acid concentration (h2so4) on the yield  and  functional  group  during  lignin  isolation  of  biomass  waste pulp and paper industry,” Reaktor , vol. 19, no. 4, pp. 162--167, 2019.
[4]  S. Nugroho, “Potensi Lignin pada Limbah Lindi Hitam Hasil Produksi Bioetanol dari Tandan Kosong Sawit Sebagai Aditif Flame Retardant,” Departemen Kimia: UIN Syarif Hidayatullah, 2017.
[5]  B.  Kavitha,  P.  a  Jothimani,  and  G.  Rajannan,  “Empty  fruit  bunch-a potential organic manure for agriculture,” Int. J. Sci. Environ. Technol. , vol. 2, no. 5, pp. 930--937, 2013.
[6]  M.  S.  Peters,  K.  D.  Timmerhaus,  and  R.  E.  West, Plant  Design  and Economics  for  Chemical  Engineers .  New  York:  McGraw-Hill, 2003.ISBN: 9780070495791.
[7]  A. K. Paminto, R. S. Sitorus, R. Firmansyah, and N. S. Laili, “Kajian peningkatan efisiensi energi di industri pulp dan kertas,” J. Energi dan Manufaktur , vol. 13, no. 1, pp. 1--7, 2020.