Abstrak—Pabrik  biopackaging  dilakukan  melalui  proses  kraft. Pabrik  biopackaging  ini  diharapkan  dapat  menghasilkan packaging  yang  ramah  lingkungan  untuk  mengurangi  limbah yang tidak bisa dimanfaatkan kembali. Pabrik ini direncanakan dengan  kapasitas  sebesar  2.465  pcs/hari  untuk  tipe  1;  116.722 pcs/hari untuk tipe 2; 218.494 pcs/hari untuk tipe 3 dan 301.730 pcs/hari  untuk  tipe  4.  Bahan  baku  utama  biopackaging  ini adalah  bagasse  dan  waste  virgin  paper.  Pendirian  pabrik biopackaging  ini  direncanakan  dibangun  di  Malang,  Jawa Timur, dengan mempertimbangkan beberapa aspek antara lain ketersediaan  bahan  baku  dan  air  yang  melimpah,  sumber energi  listrik  memadai,  jumlah  tenaga  kerja  pada  usia  kerja memenuhi,  dan  topologi  daerah  yang  memadai.  Proses  kraft menggunakan NaOH dan Na 2 S dilakukan pada suhu 175 o C dan tekanan  6,9  atm  selama  12  menit.  Konversi  dalam menghilangkan  lignin  yang  didapat  adalah  50%  dan  untuk proses  recovery  unit  dilakukan  pengolahan  black  liquor  yang berasal  dari  tahap  washing  pada  proses  pulping.  Black  liquor dipekatkan  konsentrasinya  dalam  multi-effect  evaporator  dan konsentrator merupakan titik dimana black liquor dapat efektif terbakar  dalam  recovery  boiler  yang  biasanya  berupa  65% padatan atau lebih. Black liquor disemprotkan ke dalam bagian bawah recovery boiler  untuk  dibakar dengan oksigen sehingga Na 2 S  terbentuk.  Pada  recovery  unit  ini,  juga  dilakukan pengolahan dalam lime kiln untuk mendapatkan kembali CaO dan  pemisahan  lignin.  Sumber  dana  investasi  berasal  dari modal  pinjaman  60%  dan  modal  sendiri  40%  dengan  bunga 8,5% per tahun. Dari analisa ekonomi, didapatkan penaksiran modal/
Capital Expenditure (CAPEX) sebesar Rp663.725.166.768 dan biaya operasional/ Operational Expenditure (OPEX) sebesar Rp194.004.201.727. Hasil penjualan produk per tahun sebesar Rp693.476.068.366 dengan Internal  Rate  Return  (IRR)  18,33%,  waktu  pengembalian produk  8,24  tahun  dan  Net  Present  Value  (NPV)  sebesar Rp922.110.902.337. Berdasarkan data analisa kelayakan di atas, maka disimpulkan bahwa pabrik ini layak untuk didirikan.
Kata Kunci—Biopackaging, Black Liquor, Kraft, Pulping, White Liquor.

## I. PENDAHULUAN
IOPACKAGING sangat  penting  untuk  diperhatikan karena dapat memberikan dampak positif bagi alam dan secara umum dapat meningkatkan kesadaran antar konsumen di seluruh dunia untuk mengurangi produk plastik yang dapat meningkatkan kerusakan pada lingkungan, sumber daya air, dan  ekosistem.  Sektor  terbesar  permintaan biopackaging adalah industri makanan. Perkembangan industri yang pesat menyebabkan  masalah packaging yang  tidak  dapat  terurai sehingga  membutuhkan  waktu,  kerja,  dan  kesabaran  untuk kembali ke biopackaging [1].
Pada  tahun  2020  nilai  produksi  global biopackaging mencapai  81,70  miliar  US  Dollar  dan  diperkirakan  pada tahun 2023 akan mencapai nilai 113,55 miliar US Dollar,
mencapai  118,85  miliar  US  Dollar  pada  tahun  2026  dan dengan Compound  Annual  Growth  Rate (CAGR)  sebesar 6,35% selama periode 2021-2026. Kapasitas produksi global meningkat  dari  2,11  juta  ton  pada  tahun  2019  dan diperkirakan  menjadi  2,43  juta  ton  pada  tahun  2024.  Pasar biopackaging terbesar  berada  di  kawasan  Eropa  dan  pasar dengan  pertumbuhan  tercepat  berada  pada  Asia  Pasifik sehingga  perlu  didirikannya  pabrik biopackaging di Indonesia mengingat tingginya permintaan pasar.
Konsumsi biopackaging global  oleh Report  European Bioplastics setiap  tahun  semakin  meningkat  seperti  yang ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Kondisi  di  Indonesia  belum terdapat  industri biopackaging sehingga  dibutuhkan  pabrik biopackaging untuk  menunjang  kebutuhan biopackaging di Indonesia  dimana  saat  ini  masih  terus  dilakukan  impor biopackaging dalam  jumlah  tinggi.  Data  ekspor  dan  impor packaging di  Indonesia,  dimana  angka  impor packaging beberapa  tahun  terakhir  masih  sangat  tinggi  jika dibandingkan dengan angka ekspor dapat dilihat pada Tabel 2.
Pabrik biopackaging ini  didirikan  untuk  memenuhi kebutuhan  pergantian packaging tidak  ramah  lingkungan dalam  negeri  khususnya  pada packaging telur,  piring,  cup, dll.

## II. DATA DASAR PERANCANGAN

## A. Ketersediaan dan Kualitas Bahan Baku
Salah  satu  aspek  dasar  yang  penting  dalam  pendirian sebuah  pabrik  adalah  ketersediaan  bahan  baku  yang  akan digunakan.  Bahan  baku  utama  yang  digunakan  pada pembuatan biopackaging yaitu  campuran  ampas  tebu ( bagasse )  dan  sampah  kertas  ( waste  virgin  paper )  dengan perbandingan 4:1 (4 bagian untuk bagasse dan 1 bagian untuk waste  virgin  paper ).  Ampas  tebu  atau bagasse merupakan produk  samping  yang  dihasilkan  dalam  proses  pengolahan tebu  menjadi  gula,  yang  merupakan  residu  dari  proses penggilingan tanaman tebu setelah diekstrak atau dikeluarkan niranya.  Ketersediaan  ampas  tebu  di  Indonesia  cukup melimpah  sejalan  dengan  banyaknya pabrik  gula tebu,  baik yang dikelola oleh negara (PT Perkebunan Nusantara/PTPN) maupun  swasta.  Menurut  Direktorat  Jenderal  Perkebunan Kementerian  Pertanian,  jumlah  rata-rata  tebu  yang  digiling pabrik gula di Indonesia pada tahun 2020 adalah 29.737,781 ton  atau  per  satuan  luas  area  adalah  70,72  ton/ha  dengan ampas  tebu  yang  dihasilkan  sekitar  25-40%  dari  tebu  yang digiling.  Sekitar  50%  ampas  tebu  yang  dihasilkan  di  setiap pabrik  gula  dimanfaatkan  sebagai  bahan  bakar boiler dan sisanya  ditimbun  sebagai  buangan  yang  memiliki  nilai ekonomi rendah.
Penimbunan ampas tebu
Pra Desain Pabrik Biopackaging dari Bagasse dan Waste Virgin Paper dengan Proses Kraft
Nisa’ul Afifah Aini, Sashi Agustina, dan Raden Darmawan Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail: rdarmawan@chem-eng.its.ac.id
B
dalam  waktu  tertentu  dapat  menimbulkan  permasalahan, karena  bahan  ini  mudah  terbakar,  mencemari  lingkungan sekitar, dan menyita lahan yang luas untuk penyimpanannya [2].
Ampas tebu ( bagasse ) mengandung 30% pith cell dan 70% serat [5-6] dan juga mengandung H 2 O berkisar 45% seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3 [5].
Bahan baku utama yang lainnya adalah waste virgin paper atau  sampah  kertas.  Kertas  adalah  salah  satu  sampah  yang paling banyak dihasilkan oleh manusia, baik yang dihasilkan oleh rumah tangga maupun sekolah dan perkantoran. Sampah kertas menjadi salah satu masalah yang serius bagi bumi ini. Memang  sampah  kertas  tampak  tidak  berbahaya  karena kertas termasuk limbah organik kering dan kertas merupakan bahan yang dapat terurai oleh tanah. Namun, apabila jumlah sampah kertas tersebut sangat banyak maka dapat memakan ruang  yang  banyak  juga  untuk  menampungnya,  dan  perlu adanya  pengolahan  maupun  pemanfaatan  sampah  kertas supaya  mempunyai  nilai  tambah.  Sampah  kertas  yang dihasilkan  dalam  skala  tahunan  pada  tahun  2019  dan  2020 ditunjukkan pada Tabel 4.
Kandungan waste  virgin  paper yaitu  selulosa  yang dibutuhkan dalam pembuatan biopackaging . Komposisi dari waste virgin paper ditunjukkan pada Tabel 5 .
B. Kapasitas Produksi
Penentuan  kapasitas  produksi  memperhatikan  kebutuhan biopackaging , nilai ekspor dan impor packaging di Indonesia, produksi biopackaging dan juga sumber bahan baku pada 5 tahun  terakhir yang  terlampir  pada  Tabel  1,  sehingga dapat ditentukan  estimasi  produksi,  konsumsi,  ekspor,  dan  impor biopackaging di  Indonesia  pada  tahun  2026  dapat  dihitung menggunakan persamaan (1).
P 2026 = P 2021 (1+i) n (1) Selain  itu  juga  dipertimbangkan  dengan  kapasitas  pabrik yang  sudah  berdiri  di  luar  negeri  seperti  China  dan  India, maka ditetapkan kapasitas pabrik yaitu 5.000.000 kg bagasse / tahun atau 5.000 ton bagasse / tahun.

## C. Lokasi Pabrik
Lokasi  pabrik  dalam  suatu  perancangan  pabrik  merupakan salah  satu  aspek  yang  penting  karena  dapat  mempengaruhi kedudukan  pabrik  dalam  persaingan.  Pemilihan  lokasi merupakan hal yang sangat penting dalam perancangan suatu pabrik, karena berhubungan langsung dengan nilai ekonomis dari  pabrik  yang  akan  didirikan.  Oleh  karena  itu,  lokasi pendirian  pabrik  ini  sangat  menentukan  kesuksesan  sebuah perusahaan  baik  dalam  jangka  pendek  maupun  jangka panjang,  sehingga  penentuan  lokasi  pabrik  biopackaging akan tetap mengutamakan aspek ramah lingkungan dan tidak menimbulkan dampak buruk bagi lingkungan sekitar [8].
Beberapa  faktor  yang  menjadi  pertimbangan  dalam pemilihan lokasi pabrik yaitu ketersediaan bahan baku, lokasi pemasaran, ketersediaan utilitas, sumber tenaga kerja, hukum dan  peraturan,  iklim  dan  topografi,  dan  tata  ruang  wilayah. Dari parameter-parameter yang telah dijabarkan,
Tabel 1.
Data Konsumsi Biopackaging di Indonesia Tahun Konsumsi (ton) 2021 1.234.000 2020 1.201.000 2019 1.174.000 2018 1.077.000 Tabel 2. Data Ekspor dan Impor Biopackaging di Indonesia Tahun Ekspor (ton/tahun) Impor (ton/tahun) 2021 187,57 17.311,22 2020 158,98 19.036,62 2019 27,91 26.306,12 2018 9,67 19.616,71 2017 12,28 11.304,26 Tabel 3. Komposisi Serat Ampas Tebu (Bagasse) Komponen Komposisi (%) Selulosa 50 Hemiselulosa 25 Lignin 25 Total 100
Tabel 4. Rekapitulasi Sampah Kertas Tahun 2019 dan 2020
Skala Uraian Satuan Tahun 2019 2020 Jawa Timur Timbulan Sampah Tahunan Ton 5.495 632,20 5.724 626,42 % Sampah Kertas/Karton % 11,50 10,69 Jumlah Sampah Kertas/Karton Ton 631 997,19 611 962,56 Nasional Timbulan Sampah Tahunan Ton 33,681 980,19 24,511 278,65 % Sampah Kertas/Karton % 11,40 12,19 Jumlah Sampah Kertas/Karton Ton 3,839 745,74 4,206 924,97 Tabel 5. Komposisi Kimia Waste Virgin Paper Komponen Komposisi (%) Selulosa 69,3 Hemiselulosa 29,5 Lignin 1,2 Total 100 Tabel 6.

## Kriteria Aspek dalam Penentuan Lokasi dengan Metode AHP
Aspek Bobot x Skoring Madiun Malang Kediri Ketersediaan Bahan Baku 1,336 1,561 1,295 Transportasi 0,100 0,199 0,146 Utilitas 0,597 0,814 0,788 Sumber Tenaga Kerja 0,185 0,343 0,472 Hukum dan Peraturan 0,093 0,093 0,093 Iklim dan Topografi 0,313 0,300 0,301 Kesesuaian Tata Ruang 0,173 0,165 0,173 Total 2,797 3,475 3,267
maka  dilakukan  penentuan  lokasi  dengan  menggunakan metode analytical  hierachy  process (AHP)  menggunakan software Expert  Choice .  Hasil  pembobotan  dengan  metode AHP  disajikan  pada  Tabel  6.  Pabrik biopackaging akan didirikan di Kabupaten Malang, Provinsi Jawa Timur sebagai lokasi pendirian pabrik.

## III. URAIAN PROSES
Komponen  utama  dalam biopackaging adalah  selulosa yang  dapat  didapatkan  dari  serat  seperti  serat  kayu,  serat ampas  tebu  ( bagasse ),  dll.  Pabrik biopackaging dari  ampas tebu  ( bagasse )  dan waste  virgin  paper diproduksi  dengan close loop system dan proses kraft . Secara garis besar proses pembuatan biopakaging dapat dibagi menjadi 4 tahap proses, yaitu pre-treatment, pulping, bleaching, thermalforming dan moulding dan  selanjutnya  limbah  dari  proses  tersebut  akan diproses  pada chemical  recovery  unit .  Tahap pre-treatment melalui proses deinking yang bertujuan untuk menghilangkan sejumlah tinta yang masih menempel pada waste virgin paper dan pulping melalui  proses  delignifikasi  bertujuan  untuk memecah komponen  selulosa,  hemiselulosa,  dan  lignin dari bagasse . Diagram blok proses pembuatan biopackaging dari bagasse dan waste virgin paper ditunjukkan pada Gambar 1.
1) Tahap Pre-treatment
Pembuatan biopackaging dari bagasse dengan kandungan 30% pith  cell dan  70%  serat  dengan  50%  selulosa,  25% hemiselulosa,  25%  lignin  [3]-[4]  dan  juga  mengandung  air berkisar  45%  [5]. Pembuatan biopackaging dari bagasse membutuhkan pre-treatment sebelum masuk ke dalam proses pemasakan.  Proses  ini  mengubah  ukuran bagasse menjadi chip atau  serpihan  kayu.  Bahan  baku  yang  berupa bagasse dari produk samping pabrik gula dengan suhu 28 o C dengan syarat bahan baku minimal didiamkan selama 2 bulan untuk menjaga  kelembapannya. Bagasse ditampung  pada  area gudang bagasse (F-111),  kemudian bagasse tersebut diangkut  menggunakan belt  conveyor (J-112)  untuk selanjutnya  dicacah  menggunakan Chipper (C-110)  dengan ukuran ± 30 mm. Bagasse memiliki 30% pith cell yang harus dihilangkan  untuk  mendapatkan  kualitas pulp yang  baik. Chip yang lolos akan dibawa  menuju hammer mill (H-120) dengan  menggunakan belt  conveyor (J-113)  dan  dengan bantuan elevator (J-121)  untuk  dicampurkan  dengan  air
dengan konsentrasi 2,5% bahan kering dan proses pemisahan dari pith cell yang terkandung dalam bagasse . Kemudian chip yang  mengandung  banyak  air  akan  diangkut  menggunakan screw  conveyor (J-122)  menuju digester untuk  proses pemasakan.  Kemudian waste  virgin  paper melalui  proses pre-treatment .
Pada  proses  ini waste  virgin  paper yang  mengandung 69,3%  selulosa,  29,5%  hemiselulosa,  dan  1,2%  lignin  [6] melalui  2  tahapan  yaitu  pencacahan waste  virgin  paper menjadi  bubur pulp dengan  ditambahkan  air  pada shreeder (C-210) dan kandungan impuritis akan dibuang. Selanjutnya bubur  kertas  akan  diangkut  dengan screw  conveyor untuk menuju reactor  deinking (R-220)  dimana  akan  dihilangkan sejumlah  tinta  yang  menempel  pada  kertas  dengan menggunakan flotation  drinking . Waste  virigin  paper yang sudah dihaluskan, dimasukkan ke dalam tangki dengan stock consistency 1%.  Na 2 CO 3 yang  telah  bereaksi  dengan  H 2 O 2 akan  membentuk  CO 2 diinjeksikan  sehingga  dapat mengeluarkan partikel-partikel tinta dari serat yang nantinya dapat  membantu  tinta  mengapung  ke  permukaan  suspensi. Molekul  O 2 yang  terbentuk  dapat  berfungsi  sebagai  flotasi tambahan  [7].  Untuk  menempelkan  partikel-partikel  tinta pada  gelembung  udara,  partikel  tinta  harus  mempunyai permukaan  hidrofobik  dan  ukuran  diameter  10-150  mm. Flotation  deinking dapat  diikuti  dengan  proses  pencucian untuk  meningkatkan  kecerahan  [8].  Untuk  mendapatkan stabilitas  busa  yang  memadai,  pH  harus  dijaga  di  atas  8,5. Konsistensi sel flotasi harus dijaga di bawah 1-2% untuk hasil yang  maksimal.  Waktu  yang  diperlukan  flotasi  yang  cukup untuk penghilangan tinta sekitar 8–10 menit dengan suhu 40– 45 0 C [9].
Reaksi antara Na 2 CO 3 dengan H 2 O 2 sebagai berikut: Na 2 CO 3 + 3 H 2 O 2 → 2 Na + + 2 OH - + 2 H 2 O + O 2 + O + CO 2 (2)
yang selanjutnya bubur kertas akan menuju mixing tank (M- 511)  bersama  dengan bagasse yang  sudah  melalui  proses cooking .
2) Tahap Pulping
Bahan  baku  dari  proses pre-treatment dibawa  menuju digester (R-310) dengan screw conveyor (J-122). Bahan baku akan dimasak dengan larutan pemasak yang dipompa dengan menggunakan centrifugal pump (L-413) dari cooking liquor storage tank (F-311) menuju digester (R-310). Perbandingan
Gambar 1. Diagram blok pembuatan biopackaging dari bagasse dan waste virgin paper. Screening Cooking Washing Bleaching Repulping Screening Moulding Type 1 Moulding Type 2 Moulding Type 3 (Thermoforming) Moulding Type 4 Disinfecting Warehouse Wastepaper Bagasse Pith Weak Black Liquor Chemical Recovery Unit White Liquor Causatizing plant Green Liquor Lime Lignin Fuel (Boiler) Steam Filtrat De-Inking Depithing Foam Bleaching Effluent L-112 E V-110 A V-110 B V-110 C V-110 D V-110 E V-110 F L-112 A L-112 B L-112 C L-112 D steam feed Gambar 2. Multi Effect Evaporator dengan backward feed.
JURNAL TEKNIK ITS Vol. 12, No. 1, (2023) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
antara larutan pemasak dengan bahan baku kering sebesar 4:1 [10] dengan konsentrasi NaOH dan Na 2 S yang ditambahkan pada cooking liquor sebesar 12% Active alkali (AA) dan 17% Sulfidity [11] dengan menggunakan suhu pemasakan 175 o C, tekanan operasi 6,9 atm, waktu pemasakan 12 menit, berikut adalah reaksi yang terjadi:
C 6 H 10 O 5 + NaOH → C 5 H 7 O 5 Na CH 3 OH         (3) C 5 H 8 O 4 + Na 2 S → C 5 H 8 O 3 SNa 2 + 1/2 O 2 (4) R-COOH + NaOH → R-COONa H 2 O           (5) Setelah  pemasakan  selesai, pulp yang  dihasilkan  akan dialirkan  dengan  menggunakan screw  conveyor (J-312) menuju blow  tank (V-313)  untuk  mengurangi  sejumlah kandungan air dalam bubur pulp . Setelah proses pemasakan, bubur pulp diangkut  menggunakan screw  conveyor (J-411) menuju  ke rotary  vacuum  filter (H-410)  untuk  proses pencucian sehingga black liquor dari hasil pemasakan  akan dipisahkan dari bubur pulp dengan menggunakan 3 alat seri. Proses washing ini  menggunakan  proses counter  current . Setelah proses pencucian, bubur pulp akan dibawa ke mixing tank (M-511) dengan menggunakan screw conveyor (J-412).
3) Tahap Bleaching
Bubur pulp dari  proses  pencucian  akan  dimasukkan  ke dalam mixing  tank (M-511)  yang  selanjutnya  akan dicampurkan  dengan  bubur  kertas  dari  proses pretreatment waste virgin paper dan dicampurkan dengan chemical H 2 O 2 dan  NaOH.  Tahapan  dalam bleaching menggunakan hydrogen peroksida bleaching . Hidrogen peroksida termasuk zat  oksidator  yang  dapat  memutihkan pulp yang  ramah lingkungan dan pulp yang diputihkan mempunyai ketahanan yang  tinggi  serta  penurunan  kekuatan  serat  sangat  kecil. Massa  H 2 O 2 yang  dibutuhkan  untuk bleaching sebesar  5% dari  berat  kering pulp [12]  yang  berasal  dari  H 2 O 2 s torage tank (F-515) dan NaOH yang berasal dari NaOH storage tank (F-514) dengan bantuan pompa (L-516) dan pompa (L-517). Selanjutnya setelah tercampur, bubur pulp akan dimasukkan ke reaktor bleaching (R-510) pada suhu 80 o C dengan reaksi: R-COOH + H 2 O 2 + 3 NaOH → RCHC(COONa) 2 + CH 3 COONa CH 3 OH + H 2 O           (6) Setelah  proses  reaksi  di  reaktor bleaching (R-510) kemudian bubur pulp akan dipisahkan dari bleaching effluent dengan rotary vacuum filter (H-510) dengan perbandingan air pencuci  dengan  bahan  masuk  sebesar  2,5:1.  Bubur pulp selanjutnya  dialirkan  ke pulp  storage  tank (F-522)  dengan bantuan screw conveyor (J-521).
4) Tahap Moulding dan Thermalforming
Setelah  tahap bleaching ,  bubur pulp akan  siap  dicetak dengan menggunakan moulding dan thermalforming (B-610) dengan  4  tipe  produk  dan  masing-masing  produk  setelah proses pencetakan akan dikeringkan lebih untuk menjadikan produk dengan kualitas  baik dengan continous tunnel dryer (B-620).  Produk  jadi  memiliki  kadar  air  sekitar  4%  hingga 8%,  kira-kira  sesuai  dengan  kelembaban  keseimbangan  isi kertas  di  bawah  kondisi  kelembaban  di  mana  produk  akan disimpan atau digunakan [13].
5) Tahap Chemical Recovery Unit
Dalam  penguapan black  liquor yang  berasal  dari  proses washing , weak  black  liquor diuapkan  dalam Multi  Effect
Evaporator (V-110)  yang  berjumlah  6  efek  dan  berjalan secara backward yaitu feed masuk  pada  efek  ke-6  serta didapatkan strong  black  liquor dengan  konsentrasi  padatan 70%.  Alasan  untuk  memisahkan  air  karena  untuk meningkatkan heating  value dari black  liquor . Weak  black liquor dari  pencucian pulp memiliki  kandungan solid 15- 20%.
Dengan  kandungan  air  yang  dimiliki,  panas  laten  dari material organik tidak cukup untuk menguapkan seluruh air di dalam black liquor dan heating value yang efektif adalah negatif. Maka, tidak mungkin untuk membakar black liquor dengan  kandungan  air  sebanyak  itu.  Setelah  penguapan, kandungan solid dari black liquor sebesar 70–80% dan nilai heating value dari black  liquor lumayan  besar.  Sebagian besar penguapan dilakukan dalam multiple effect evaporator (MEE) (V-110).  Sebuah evaporation  plant  modern terdiri dari  6  atau  7 evaporator [14].  Prinsip  dari  unit  penguapan, dari  alat  penukar  panas  dan  peralatan  untuk  memisahkan vapor yang terbentuk dari sisa liquor . Steam yang terbentuk di efek pertama (V-110 A) digunakan sebagai heating steam pada efek kedua. Steam yang terbentuk pada efek kedua (V- 110 B) digunakan sebagai heating steam di  efek ketiga (V- 110 C) dan seterusnya. Ini artinya bahwa energi kondensasi yang  dihasilkan  dari  kondensasi  dari live  steam yang digunakan  pada  efek  pertama  digunakan  kembali  di  efek berikutnya  lainnya.  Hal  ini  merupakan  kunci  dari  efisiensi energi  pada  unit  penguapan:  " the  more  units  there  are  the greater the energy efficient " [14]. Multiple effect evaporators (MEE) selalu digunakan dalam menguapkan black liquor . Istilah  beberapa  efek  yang  berasal  dari  beberapa penggunaan  energi  yang  efektif  untuk  melakukan  tugas penguapan.  Pembangkitan  uap  di  pabrik kraft merupakan biaya  operasi  yang  signifikan  dan  setiap  upaya  harus dilakukan  untuk  menghemat  penggunaannya.  Pabrik penguapan sejauh ini merupakan konsumen utama dari steam tersebut  untuk  menghilangkan  air  dari weak  black  liquor . Oleh karena itu, operasi ekonomis dari evaporator didasarkan pada penggunaan efektif ganda dari panas yang tersedia dari steam dan oleh karena itu pada jumlah efek dalam MEE. Jika kandungan panas dari live steam digunakan  sekali, 100.000 lb steam hanya akan menguapkan 100.000 lb air dari liquor. Dengan menggunakan Kembali kandungan panas dari steam yang  dihasilkan,  100.000  lb live  steam dalam  MEE  6  efek secara teori dapat menguapkan 600.000  lb  air  dari liquor [15].  Pabrik pulp Suzano  Tres Lagoas, yang berlokasi di Mato Grosso do Sul State, Brazil Barat,  merupakan  salah  satu  pabrik pulp terbesar  di  dunia dengan kapasitas 3,3 juta ton. Unit evaporasinya memiliki 6 efek  evaporator  dan  kapasitas recovery  boiler nya  sebesar 6000 tds/d seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 [16].
Black  liquor yang  keluar  dari  efek  pertama  dengan kandungan padatan 70% masuk ke separation tank (H-211) untuk  memisahkan black  liquor menuju recovery  boiler sebanyak  70%  dan  menuju  tangki  pengenceran  (M-413) sebanyak  30%. Concentrated  black  liquor disemprotkan  ke
dalam  bagian  bawah recovery  boiler untuk  dibakar  dengan oksigen  sehingga  Na 2 S  terbentuk.  Tingkat  pembentukan sulfida  diukur  dengan  efisiensi  reduksi  umumnya  90%. Natrium  anorganik  dan  belerang  diperoleh  kembali  sebagai molten  smelt yang  sebagian  besar  terdiri  dari  Na 2 S  dan sodium  karbonat  (Na 2 CO 3 ). Molten  smelt masuk  ke dissolving tank (M-213) yang terdapat air di dalamnya untuk membentuk green  liquor yang  selanjutnya  dialirkan  ke causaticizing  plant yaitu lime  slaker (R-220)  untuk mereaksikan  dengan lime (CaO)  untuk  menjadi  Ca(OH) 2 . Selanjutnya green liquor masuk ke causticizer (R-310) untuk mengubah  Na 2 CO 3 menjadi  NaOH  dan  CaCO 3 .  Konversi yang terjadi diukur dengan efisiensi kausatik umumnya 80– 83%.  Na 2 S  yang  ikut  dalam causaticizing  process tidak bereaksi. Reaksi yang terjadi pada causticizing plant : CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 (7) Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + 2 NaOH       (8) White liquor yang mengandung NaOH dan Na 2 S dialirkan kembali  menuju pulping  process untuk  digunakan  kembali. Endapan CaCO 3 ( lime mud ) dari reaksi kaustik masuk rotary vacuum filter (H-331) untuk mencuci dan memekatkan lime mud sebelum memasuki rotary kiln (B-330). Pada rotary kiln terjadi  dekomposisi  CaCO 3 untuk  mendapatkan  kembali CaO. Komposisi green liquor ditunjukkan pada Tabel 7, dan
komposisi white liquor ditunjukkan pada Tabel 8. Sebanyak 30% black liquor yang berasal dari evaporator efek pertama (V-110  A)  menuju  unit  pemisahan  lignin. Black  liquor diencerkan  konsentrasinya  menjadi  30%  padatan  pada  (M- 413).  Lalu  masuk  ke  tangki  presipitasi  (H-410)  untuk mengendapkan solid black liquor dengan menggunakan CO 2 . Selanjutnya black  liquor menuju rotary  vacuum  filter (H- 414) untuk dipekatkan konsentrasinya dan memisahkan cake . Lalu black  liquor masuk  ke reslurry  tank (R-420) dikontakkan  dengan  H 2 SO 4 untuk  memisahkan  lignin  dan menuju rotary  vacuum  filter (H-421)  untuk  memisahkan antara lignin dengan liquor nya.

## IV. NERACA MASSA DAN ENERGI
Berdasarkan hasil dari perhitungan neraca massa, dengan kondisi waktu operasi 300 hari/tahun, 24 jam/hari, dan basis yang  digunakan  adalah  kg/hari,  dibutuhkan  bahan  baku ampas tebu ( bagasse ) sebanyak 16.666,67 kg/hari dan waste virgin  paper sebanyak  11.111,11  kg/hari  yang  akan menghasilkan  produk biopackaging sebanyak  2.465  pcs biopackaging tipe  1;  116.772  pcs biopackaging tipe 2; 218.494 pcs biopackaging tipe 3; 301.730 pcs biopackaging tipe 4.

## V. ANALISA EKONOMI DAN ANALISA DAMPAK TERHADAP LINGKUNGAN

## A. Analisa Ekonomi
Dalam  analisa  ekonomi  ini,  digunakan  asumsi–asumsi berupa  modal  sendiri  40%  dan  modal  pinjaman  bank  60%, masa  konstruksi  berlangsung  selama  3  tahun.  Umur  pabrik diperkirakan  selama  15  tahun  dengan  depresiasi  sebesar 10%/tahun.  Berdasarkan  hasil  perhitungan,  diperoleh CAPEX  sebesar  Rp663.725.166.768,  OPEX sebesar Rp194.004.201.727,  dan  NPV sebesar  Rp922.110.902.337. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  proyeksi  pendapatan  dan investasi  lebih  besar  dari  proyeksi  biaya  yang  dikeluarkan sehingga pabrik layak untuk didirikan dengan tingkat bunga (IRR) 18,33%, waktu pengembalian modal selama 8,24 tahun dan analisa titik impas (BEP) sebesar 17,62%.

## B. Analisa Sosial dan Lingkungan
Pabrik biopackaging memiliki  banyak  karyawan  dengan tugas  dan  tanggung  jawab  masing-masing  demi  mencapai tujuan berdirinya pabrik. Agar dapat menjalankan tugas dan tanggung jawab tersebut secara efektif dan efisien, diperlukan suatu  struktur  organisasi  agar  setiap  karyawan  memiliki koordinasi dengan karyawan lain dalam melakukan aktivitas sesuai  dengan  bagiannya.  Secara  fisik,  struktur  organisasi suatu  perusahaan  dapat  dinyatakan  dalam  gambaran  grafik atau  bagan  yang  memperlihatkan  hubungan  unit-unit organisasi dan garis wewenang yang ada.
Pabrik biopackaging dari bagasse dan waste virgin paper memiliki  dampak  positif  dan  negatif  terhadap  lingkungan. Dampak  positifnya  adalah  memanfaatkan  produk  samping pabrik  gula  yaitu bagasse yang  masih  belum  dimanfaatkan secara  maksimal  serta  produk  yang  dihasilkan  yaitu biopackaging yang  dapat  dimanfaatkan  untuk packaging guna  mengurangi packaging yang  tidak  dapat  diperbarukan dan dapat mengurangi limbah yang tidak bisa terurai.
Tabel 7. Komposisi Green Liquor Parameter Kuantitas (g/kg dry matter) Sodium (Na) 90,8 K 14,5 S tot 24,1 Cl tot 1,9
S 2- 19,1 NaOH 188 Na 2 S 42,7 Na 2 CO 3 134,9 Na 2 SO 3 1,41 Na 2 S 2 O 3 7,08 Na 2 SO 4 8,7 Tabel 8.
Komposisi White Liquor
Parameter Kuantitas (g/kg dry matter) Sodium (Na) 78,0
K 14,1
S tot 22,4
Cl tot 1,7
S 2-
18,0
NaOH 88,2 Na 2 S 41,8 Na 2 CO 3 40,3 Na 2 SO 3 0,1 Na 2 S 2 O 3 8,99 Na 2 SO 4 0,5
Dampak  negatifnya  adalah  operasi  pabrik  dapat mencemari  lingkungan  dengan  adanya  limbah  yang dihasilkan, tetapi di pabrik terdapat unit pengolahan limbah yang bertujuan untuk menjadikan pabrik biopackaging yang ramah  lingkungan  dengan  memanfaatkan  kembali  beberapa limbah yang masih bernilai ekonomi.

## VI. KESIMPULAN
Pabrik  direncanakan  beroperasi  dengan  proses kraft ,  24 jam/hari,  selama  300  hari/tahun  yang  akan  beroperasi  pada tahun 2026 dengan umur pabrik selama 15 tahun. Kapasitas pabrik biopackaging dari bagasse dan waste virgin paper ini sebesar 5.000 ton bagasse /tahun. Untuk segi ekonomi dapat diambil kesimpulan bahwa biaya produksi total Rp194.004.201.727, hasil penjualan biopackaging : Rp693.476.068.366,  laju  pengembalian  modal  (IRR)  yaitu 18,33%, waktu pengembalian modal (POT) yaitu 8,24 tahun, break-even point (BEP) yaitu 17,62%. Pabrik biopackaging dari bagasse dan waste  virgin  paper dengan  proses kraft layak didirikan dengan memenuhi syarat-syarat didirikannya sebuah pabrik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  D. Platt, Biodegradable Polymers Market Report. Shawnbry, UK: Rapa Technology Ltd, 2006.
[2]  B. P. Lavarack, G. J. Griffin, and D. Rodman, “The acid hydrolysis od sugarcane bagasse hemicellulose to produce xylose, arabinose, glucose, and other products,” Biomass and Bioenergy , pp. 367–380, 2002.
[3]  Y. Huang, Z.; Wang, N.; Zhang, Y.; Hu, H.; Luo, “Effect of mechanical activation pretreatment on the properties of sugarcane bagsse/poly(vynil chloride) composites.,” Compos.  Part  A  Appl.  Sci.
Manuf. , vol. 43, no. 1, pp. 114–120, 2012.
[4]  Y. Xu, Q. Wu, Y. Lei, and F. Yao, “Creep behaviour of bagasse fibre reinforced polymer composites.,” Bioresour. Technol. , vol. 41, no. 3, pp. 245-262..
[5]  Solikin.,  Batutah,  and  M.  Arif.,  “Metode  pengeringan  ampas  tebu (bagasse) dengan pemanfaatan kembali panas gas buang boiler di PG. Pradjekan Bondowoso,” J. Res. Technol. , vol. 5, no. 1, 2019.
[6]  V.  Ruseimy,  “Konversi  Limbah  Kertas  Menjadi  Ethanol  Dengan Menggunakan  Enzim  Selulase  Melalui  Sakarifikasi  Dan  Fermentasi Serentak,” Departemen Teknik Kimia, Universitas Indonesia, Depok, 2009.
[7]  H.  El-Shall,  B.  M.  Moudgil,  and  A.  El-Midany,  “Separation  of  ink particles from waste paper by fine-bubbles,” KONA Powder Part. J. , vol. 23, no. March, pp. 122–128, 2005, doi: 10.14356/kona.2005015.
[8]  R.  W.  J.  McKinney, Technology  of  Paper  Recycling  First  Edition. London: Blackie Academic and Proffessional, 1995.
[9]  P. Bajpai, Recycling and Deinking of Recovered Paper . India: Elsevier, 2013.
[10]  C.  J.  Biermann, Handbook  of  Pulping  and  Papermaking .  London: Academic Press Limited, 1996.
[11]  R.  Hunter, Developments  in  Pulp  and  Paper  Production  from Sugarcane Bagasse. Brisbane: Queensland University of Technology, 2007.
[12]  Y. B. Seo, Y. W. Lee, C. H. Lee, and H. . You, “Red algae and their use in papermaking.,” Bioresour. Technol. , vol. 101, pp. 2549–2553, 2010.
[13]  Q.  Wang,  S.  Xiao,  S.  Q.  Shi,  and  L.  Cai,  “Effect  of  Light- Delignification on Mechanical, Hydropobic, and Thermal Properties of High-Strength Molded Fiber Materials.,” Harbin, China, and Denton, Texas: Northeast Forestry University and University of North Texas, 2018.
[14]  M.  Ek  and  G.  Gellerstedt,  G.  Henriksson, Pulping  Chemistry  and Technology. Stockholm: KTH - Royal Institute of Technology, 2009.
[15]  C.  P.  Jean, Black  Liquor  Evaporations:  Design  and  Operations . Naperville: AH Lundberg Associates Inc, 2005.
[16]  V.  B.  Sierra,  M.  d.  Silveira,  R.  C.  Onofre,  and  D.  N.  Lidorikiotis, Evaporation Plant and Recovery Boiler Optimization Utilizing Model Predictive Control Technology - A Case Study At Suzano Tres Lagoas Mill. USA: Tappi Press, 2019.