Pra-Rancangan Pabrik Hidroksiapatit dari Limbah Cangkang Telur Menggunakan Metode Sol-Gel dengan Kapasitas 30.000 Ton/Tahun

Abstract

Pabrik hidroksiapatit diproduksi dengan bahan baku berupa limbah cangkang telur ayam dengan kapasitas sebesar 30.000 ton/tahun dalam waktu operasi selama 330 hari/tahun. Pabrik hidroksiapatit direncanakan akan dibangun di Desa Sumurgeneng, Kecamatan Jenu, Kabupaten Tuban, Provinsi Jawa Timur dengan luas area 5.670 m2 . Bahan baku yang dibutuhkan yaitu limbah cangkang telur ayam sebanyak 33.934.634,35 kg/tahun. Proses produksi hidroksiapatit terdiri atas sembilan tahapan, yaitu pre-treatment, kalsinasi, pembentukan Ca(OH)₂, sintesis hidroksiapatit, pemisahan, pengeringan, pemanasan ulang, penyimpanan produk undersize dan oversize, serta penyimpanan limbah. Proses diawali dengan pencucian dan pengecilan ukuran cangkang telur, dilanjutkan dengan pre-heating dan kalsinasi di dalam furnace pada suhu 900°C untuk menghasilkan CaO. Selanjutnya, CaO direaksikan dengan H₂O di dalam Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR-1) pada suhu 40°C sehingga terbentuk Ca(OH)₂, yang kemudian direaksikan dengan H₃PO₄ di dalam CSTR-2 pada suhu 80°C untuk menghasilkan hidroksiapatit. Produk keluaran CSTR-2 yang masih mengandung H₂O dan H₃PO₄ dipisahkan menggunakan centrifuge, kemudian sisa air diuapkan menggunakan oven. Hidroksiapatit yang telah dikeringkan selanjutnya dihaluskan hingga berukuran 200 mesh menggunakan ball mill dan dipisahkan dengan ayakan menjadi produk undersize dan oversize. Kedua produk tersebut disimpan pada gudang yang terpisah dan tetap dipasarkan, dengan harga hidroksiapatit undersize lebih tinggi dibandingkan oversize. Untuk dapat mendirikan pabrik ini, diperlukan total modal investasi sebesar Rp. 4.012.258.231.424,79 dan total biaya pengeluaran umum Rp. 1.760.225.253.972,89 per tahun. Hasil laba pertahun sebesar Rp. 2.078.251.134.677,05. Dengan estimasi umur pabrik 10 tahun dan waktu pengembalian pinjaman selama 4 tahun, didapatkan Rate of Return (ROR) sebesar 51,80%, Pay Out time (POT) selama 2 tahun, dan Break Even Point (BEP) sebesar 45%.