Pengembangan Alat Pengering Jagung Model Sumur untuk Tingkat Pedesaan

(1)

(2)

PENGEMBANGAH AbWT PEFUGERlBUlG JWGUHG MODEL S U M U R

UNTUK TINGKAT PEBESAAN

OIeh

DARMAWAN

SUBEKTI

F 19.

0394

1 9 8 6

F A K U L T A S TEKNOLOGl PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(3)

D4.RMAWP.N SWEKTI

.

Pengernbangan A l a t p e n g e r i n g Jagung Model

S u n w Untuk T i n g k a t P e d e s a a n ( d i bewah bilibingan D r . Ir.

E a d i

K.

P u r w a d a r i a , Dr. Ir. A t j e n g Muchlis S y a r i e f ,

Ir. ~ u t r i s n o )

.

Jagung yang merupakan bahan makanan gokok nomor dua

s e t e l a h b e r a s mempunyai n i l a i g i z i yang cukup t i n g g i dan

d a o a t dirnanfaatkan u n t u k i n d u s t r i pangan dan pakan.

S a l a h s a t u penanganan p a s c a p a n e l yang d a o a t mencegah

s u s u t mutu d a n susu* jumlah a d a l a h pengeringan. Kadar a i r

jagung yang aman a d a l a h s e k i t a r 17

%

b a s i s b a s a h u n t u k pe-

m i p i l a n d a n 14

%

b a s i s b a s a h untuk p e n y i q a n a n .

A l a t p e n g e r i n g s e d e r h a n a yang d a p a t mengeringkan pro-

duk dengan mutu yang b a i k d a n membutuhkar waktu yang r e l a -

t i p s i n g k a t s e r t a d a p a t berguna pada musixi h u j a n d i p e r l u k a n

d i I n d o n e s i a . Alat p e n g e r i n g model s u m u r t e l a h dikembang-

kan d i P h i l i p i n a dan merupakan a l a t p e n g s r i n g s e d e r h a n a

gang t e r d i r i d a r i 1 ) tungku s e d e r h a n a , 2 ) bak p e r g e r i n g dan

3 )

sungkup s e b a g a i penutup bak p e n g e r i n g s e r t a a t a p pe-

l i n d u n g t e r h a d a p a i r h u j a n .

T..

,,uan 4 d a r i p e n t l i t i a n i n i a S a l a h m e a p e l z j a r i penerap-

a n

a l a t

p e n g e r i n g model sumur yang merupekan m o d i f i k a s i da-

r i model yang ada d i A f r i k a dan P h i l i p i n e . S e c a r a r i n c i ,

t u j u a n p e n e l i t i a n t e r s e b u t a d a l a h s e b a g a i b e r i k u t :

1 Membuat a l a t p e n g e r i n g jagung mcdel sumrn dengan

(4)

2 . Menguji p e r f o r m a n s i a l a t ? e n g e r i n g jagung model

sumur.

3.

Menentukan j e n i s bahan ba'sar yang l a y a k s e c a r a e-

konomi b a g i a l a t p e n g e r i n g .

Pada p e r c o b a a n t a n p a beban dengan bahan b a k a r a r a n g -

sekam, tempurung k e l a p a , dan kayu b a k a r d i d a p a t k a n bahwa

pembakaran dengan tempurung k e l a p ~ menghasilkan penyebaran

suhu yang l e b i h seragam d a n t i n g k a t suhu yang l e b i h t i n g g i

d a r i bahan b a k a r tempurung yang l a i n n y a .

D a r i h a s i l p e n s u j i a n , e f i s i e n s i p e n g e r i n g a n u n t u k

Rh 8 4

%

dan Rh 90

%

a d a l a h b e r t n r u ~ - t u r u t s e b e s a r 1 3 , 8 9 76

dan 1 0 , 2

%,

sedangkan e f i s i e n s i p e n a n a s a n a d a l a h s e b e s a r

1 5 , 9 6

%

pada Rh 84

%

dan 1 4 , 7 2

%

pada Rh 90

%.

Lama penge-

r i n g a n pada Rh 84

%

a d a l a h I 1 jam, namun pada Rh 90

%

lama p e n g e r i n g a n mencapai 1 8 jam. Kurva l a j u penurunan k a d a r

a i r bahan l e b i h mendekati b e n t u k eksponen n e g a t i f d a r i p a d a

b e n t u k l i n e a r .

Pada a n a l i s i s mutu jagung s e t e l a h p e n g e r i n g a n d i d a p a t -

kan h a s i l s e b a g a i b e r i k u t 1 ) b u t i r pecah u n t u k Iih 8 4

%

s e -

b e s a r 1 , g

%

dan u n t u k Rh 90

%

s e b e s a r 2 , l

%,

2) b u t i r r u s a k

s e k i t a r 0 , 5

%

untuk Rh 84

%

dan 3,O u n t & Rh 90

%

s e r t a

3)

k c t o r a n yang a d a s e b a n y a k 1 , 7 % untuk

Bh

8 4

%

dan 2,O

%

u n t u k Rh 90

%.

S u s u t yang t e r j a d i selama p e n g e r i n g a n s e b e -

(5)

PENGEPBANGAN ALAT PENGBING JAGUNG MODEL SWiTJFi

UNTUK T I N G U T PEDESAAN

Oleh

DAIiMAWAN SUB3KTI

F. 19 0794

S XRIPSI.

S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r

SARJANA TEBXOLOGI PBTANIAN

J u r u s a n M e k a n i s a s i P e r t a n i a n

F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n

I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

1986

LrUSTITUT PERTAXI13 BCGCR

FAEIULTAS TEKXCLCGI D53TBITIAi'j

(6)

" ',":G!2',".'

I ,,.!!?ANCAN ki,ArY P iCi<C is:it 1 NC .It?(;

UM(;

I-iL'IlI.:L S UMlJit

UNTUY, TINGKAT PGDESAAN

SKRIPSI

S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r

SARJllNA TEKNCI,CGI PERTANIAN

P a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n

I n s t i t u t P e r t a n i a n Eogor

DARMAWAN SUBEKTI

D i l a h i r k a n pada t a n g g a l 6 Desember 1963

d i J a k a r t a

D i s e t u j u i ,

6

-

_@~@~4ber

-

_,986 Bog o r ,

. . . .

. . .

.

. .

.

. . .

.

(7)

KATA PENGGANTAR

P u j i d a n s y u k u r d i p a n j a t k a n k e h a d i r a t A l l a h Subhanahu

rriataala, k a r e n a hanya dengan rahmat-Nya-lah maka s k r i p s i

i n i d a p a t p e n u l i s s e l e s a i k a n .

Pada kesempatan i n i p e n u l i s rnengucapkan t e r i m a . k z s i h

yang t a k t e r h i n g g a kepada

1

.

Dr. Ir. Hadi

E.

P u r w a d a r i a ;

2 . D r . Ir. A t j e n g Muchlis S y a r i e f ;

7 .

_{i r .}_{S u t r i s n o}_;

Atas s e g a l a b i x b i n g a n , s a r a n dan p e r h a t i a n yang t e l a h d i b e -

r i k a n s e l a m a p e r s i a p a n h i n g g a s e l e s a i n y a l a p o r a n i n i .

Akhirnya k r i t i k dan s a r a n s a n g a t p e n u l i s h a r a p k a n

derni p e r b a i k a n t u l i s a n s e l a n j u t n y a dan semoga s k r i p s i i n i

mernbawa m a n f a a t b a g i orang-orang y a n g rnemerlukannya.

\

Bog o r , November 1986

(8)

DAFTAR I S I

K4TA PZXGANTAR

D A F T 4 3 S I W B O L

DAFTAR T A B E L

DAFTAR GAbJBAR

DAPTAR LAKE'IRAN

I. PZNDAHULUAN

11. T I E J A U A X PUSTAILA

Halaman vi viii xi xii xiv

1

6

A . ALAT P E N G E R I N G SEDFEIALU-4 mTUK X O b l O D I T I P E R T A N I A N

E . ALAT F Z K G E R I N G NODEL SSIIUR 15

PFllGdERINGAM JAGURG C>.LhH PENAill'G.4NAN PASCA F A N E N

D. BAHAN EAKAR B I O U S

111. PENDEKATAN P I O D I F I K A S I RANCANGBN

A. FAKTOR-FAXTOR PENDEE1:TAN

B. RANCANGAN P U N G S I O N A L

C . RANCANGAN STRTJKTURAL

D. A N A L I S I S T E R N I X

I V . METODA U J I T E S T I S

A. BAF4.N DAN ALAT-ALAT

3. METODA P E N G U J I A N

TT.

U S I L DAN PENSAHASAN A. P E R F O R N A N S I ALAT

B. KURVA L A J U PmURUXAN K4DAR A I R

(9)

VI.

KESIMPUUN

DAN SARAN

A . _KESI?<FUUN

B. SARAN

VII. DAFTAR

P U S T A U

Halaman

6 8

(10)

Ad : Luas d i n d i n g (m2)

A 1 : Luas l a n t a i pemanas (m 2 )

Ao : Luas d i n d i n g plenum (n 2 )

Ath : B e r a t u d a r a t e o r i yang d i ~ e r l u k a n b a g i penbakaran

s empurna (kg,/kg b b )

AQlc : Luas penampang cerobong

(a

2 ) 2 A U s i l : Luas pensmuang s i l i n d e r (m )

C : B n d u n g a n k a r b o n dalam bahan b a k a r ( k g r ~ g bb)

be

: B p a s i t a s p a n a s b e s i ( J & OK) 'ps il : K a p a s i t a s p a n a s s i l i n d e r ( J / k g OX) Cpud : Z a p a s i t a s p a n a s u d a r a ( J / k g OK) D : DiameCer t u n g k u

(m)

F t h : B e r a t t e o r i d a r i g a s h a s i l nembakaran (kg/kg bb) g : G r a f i t a s i (m/s2)

H : Kandungan h i d r o g e n dalam bahan b a k a r ( k g k g bb)

Hh : N i l a i p a n a s k o t o r ( K J / k g )

h : T i n g g i c e r o b o n g (m)

-

h

: K o e f i s i e n k o n f e k s i d i s e l c i t a r t m g k u (w/m2 OK)

: K o e f i s i e n k o n v e k s i udara (w/m2 OK) I : P a n j a n g (m)

2 0,

k t a : K o e f i s i e n k o n d u k s i t a n a h (w/m n)

=bb : K a l o r pembakaran bahan b a k a r ( K k a l k g ) =w : & l o r penguapan ( h k a l / k g )

F

a : Nasa u d a r a yang menemhus r a k p e r s e r i n g ( k g )

(11)

Mbb : Kassa bahan b a k a r ( k g ) ii:.

IP : Massa l a n t a i p e n g e r i n g ( k g )

PI

0 : G d a r a i r jagung mula-mula ( k g )

M .

_s

11 : Massa s i l i n d e r ( k g )

MW : Flassa uap a i r yang dipindalzkan

(kg)

N _:_{liandungan n i t r o g e n dalam bahan b a k a r (kg/kg bb)}

Nkb : N i l a i k a l o r b e r s i h ( l i ~ l k g ) Nnb : B i l a n g a n n u z e l t

P : Kandungan o k s i g e n dalam banan b a k a r ( k g / k g bb)

Pr

: B i l a n g a n p r a n d t l

Qil : Panas yzdng h i l a n g dengan i = 1, 2 ,

...

1 0

QW : Panas yang a i b u t u h k a n u n t u k memudahkan uap

a i r

s e -

b e s a r PIw _((Y;kal)

Qx : T o t a l panas ( ~ k a l )

qcon : Panas k o n v e k s i d a r i tungku ( w ) q r a d : Panas r a d i a s i d a r i tungku (w) R a ~ : B i l a n g a n R a y l e i g h

S : Kandungan s u l f u r dalam bahan b a k a r (kg/kg b b )

a : Suhu a ~ a l l a n t a i p e z g e r i n g (OK)

Tas : Suhu awal t u n g k u (OK) T a t : S u h u a w a l t a n a h (OK)

Tf : Suhu udara s e t e l a h rnenemb~s tumpukkan (OK) T

PI : Suhu udara plenum ( O K ) T

s : Suhu permukaan t u n g k u ( O X )

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

PENGEMBANGAH AbWT PEFUGERlBUlG JWGUHG MODEL S U M U R

UNTUK TINGKAT PEBESAAN

OIeh

DARMAWAN

SUBEKTI

F 19.

0394

1 9 8 6

F A K U L T A S TEKNOLOGl PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(105)

D4.RMAWP.N SWEKTI

.

Pengernbangan A l a t p e n g e r i n g Jagung Model

S u n w Untuk T i n g k a t P e d e s a a n ( d i bewah bilibingan D r . Ir.

E a d i

K.

P u r w a d a r i a , Dr. Ir. A t j e n g Muchlis S y a r i e f ,

Ir. ~ u t r i s n o )

.

Jagung yang merupakan bahan makanan gokok nomor dua

s e t e l a h b e r a s mempunyai n i l a i g i z i yang cukup t i n g g i dan

d a o a t dirnanfaatkan u n t u k i n d u s t r i pangan dan pakan.

S a l a h s a t u penanganan p a s c a p a n e l yang d a o a t mencegah

s u s u t mutu d a n susu* jumlah a d a l a h pengeringan. Kadar a i r

jagung yang aman a d a l a h s e k i t a r 17

%

b a s i s b a s a h u n t u k pe-

m i p i l a n d a n 14

%

b a s i s b a s a h untuk p e n y i q a n a n .

A l a t p e n g e r i n g s e d e r h a n a yang d a p a t mengeringkan pro-

duk dengan mutu yang b a i k d a n membutuhkar waktu yang r e l a -

t i p s i n g k a t s e r t a d a p a t berguna pada musixi h u j a n d i p e r l u k a n

d i I n d o n e s i a . Alat p e n g e r i n g model s u m u r t e l a h dikembang-

kan d i P h i l i p i n a dan merupakan a l a t p e n g s r i n g s e d e r h a n a

gang t e r d i r i d a r i 1 ) tungku s e d e r h a n a , 2 ) bak p e r g e r i n g dan

3 )

sungkup s e b a g a i penutup bak p e n g e r i n g s e r t a a t a p pe-

l i n d u n g t e r h a d a p a i r h u j a n .

T..

,,uan 4 d a r i p e n t l i t i a n i n i a S a l a h m e a p e l z j a r i penerap-

a n

a l a t

p e n g e r i n g model sumur yang merupekan m o d i f i k a s i da-

r i model yang ada d i A f r i k a dan P h i l i p i n e . S e c a r a r i n c i ,

t u j u a n p e n e l i t i a n t e r s e b u t a d a l a h s e b a g a i b e r i k u t :

1 Membuat a l a t p e n g e r i n g jagung mcdel sumrn dengan

(106)

2 . Menguji p e r f o r m a n s i a l a t ? e n g e r i n g jagung model

sumur.

3.

Menentukan j e n i s bahan ba'sar yang l a y a k s e c a r a e-

konomi b a g i a l a t p e n g e r i n g .

Pada p e r c o b a a n t a n p a beban dengan bahan b a k a r a r a n g -

sekam, tempurung k e l a p a , dan kayu b a k a r d i d a p a t k a n bahwa

pembakaran dengan tempurung k e l a p ~ menghasilkan penyebaran

suhu yang l e b i h seragam d a n t i n g k a t suhu yang l e b i h t i n g g i

d a r i bahan b a k a r tempurung yang l a i n n y a .

D a r i h a s i l p e n s u j i a n , e f i s i e n s i p e n g e r i n g a n u n t u k

Rh 8 4

%

dan Rh 90

%

a d a l a h b e r t n r u ~ - t u r u t s e b e s a r 1 3 , 8 9 76

dan 1 0 , 2

%,

sedangkan e f i s i e n s i p e n a n a s a n a d a l a h s e b e s a r

1 5 , 9 6

%

pada Rh 84

%

dan 1 4 , 7 2

%

pada Rh 90

%.

Lama penge-

r i n g a n pada Rh 84

%

a d a l a h I 1 jam, namun pada Rh 90

%

lama p e n g e r i n g a n mencapai 1 8 jam. Kurva l a j u penurunan k a d a r

a i r bahan l e b i h mendekati b e n t u k eksponen n e g a t i f d a r i p a d a

b e n t u k l i n e a r .

Pada a n a l i s i s mutu jagung s e t e l a h p e n g e r i n g a n d i d a p a t -

kan h a s i l s e b a g a i b e r i k u t 1 ) b u t i r pecah u n t u k Iih 8 4

%

s e -

b e s a r 1 , g

%

dan u n t u k Rh 90

%

s e b e s a r 2 , l

%,

2) b u t i r r u s a k

s e k i t a r 0 , 5

%

untuk Rh 84

%

dan 3,O u n t & Rh 90

%

s e r t a

3)

k c t o r a n yang a d a s e b a n y a k 1 , 7 % untuk

Bh

8 4

%

dan 2,O

%

u n t u k Rh 90

%.

S u s u t yang t e r j a d i selama p e n g e r i n g a n s e b e -

(107)

PENGEPBANGAN ALAT PENGBING JAGUNG MODEL SWiTJFi

UNTUK T I N G U T PEDESAAN

Oleh

DAIiMAWAN SUB3KTI

F. 19 0794

S XRIPSI.

S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r

SARJANA TEBXOLOGI PBTANIAN

F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n

I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

1986

LrUSTITUT PERTAXI13 BCGCR

FAEIULTAS TEKXCLCGI D53TBITIAi'j

(108)

" ',":G!2',".'

I ,,.!!?ANCAN ki,ArY P iCi<C is:it 1 NC .It?(;

UM(;

I-iL'IlI.:L S UMlJit

UNTUY, TINGKAT PGDESAAN

SKRIPSI

S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r

SARJllNA TEKNCI,CGI PERTANIAN

P a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n

I n s t i t u t P e r t a n i a n Eogor

DARMAWAN SUBEKTI

D i l a h i r k a n pada t a n g g a l 6 Desember 1963

d i J a k a r t a

D i s e t u j u i ,

6

-

_@~@~4ber

-

_,986 Bog o r ,

. . . .

. . .

.

. .

.

. . .

.

(109)

KATA PENGGANTAR

P u j i d a n s y u k u r d i p a n j a t k a n k e h a d i r a t A l l a h Subhanahu

rriataala, k a r e n a hanya dengan rahmat-Nya-lah maka s k r i p s i

i n i d a p a t p e n u l i s s e l e s a i k a n .

Pada kesempatan i n i p e n u l i s rnengucapkan t e r i m a . k z s i h

yang t a k t e r h i n g g a kepada

1

.

Dr. Ir. Hadi

E.

P u r w a d a r i a ;

2 . D r . Ir. A t j e n g Muchlis S y a r i e f ;

7 .

_{i r .}_{S u t r i s n o}_;

Atas s e g a l a b i x b i n g a n , s a r a n dan p e r h a t i a n yang t e l a h d i b e -

r i k a n s e l a m a p e r s i a p a n h i n g g a s e l e s a i n y a l a p o r a n i n i .

Akhirnya k r i t i k dan s a r a n s a n g a t p e n u l i s h a r a p k a n

derni p e r b a i k a n t u l i s a n s e l a n j u t n y a dan semoga s k r i p s i i n i

mernbawa m a n f a a t b a g i orang-orang y a n g rnemerlukannya.

\

Bog o r , November 1986

(110)

DAFTAR I S I

K4TA PZXGANTAR

D A F T 4 3 S I W B O L

DAFTAR T A B E L

DAFTAR GAbJBAR

DAPTAR LAKE'IRAN

I. PZNDAHULUAN

11. T I E J A U A X PUSTAILA

Halaman vi viii xi xii xiv

1

6

A . ALAT P E N G E R I N G SEDFEIALU-4 mTUK X O b l O D I T I P E R T A N I A N

E . ALAT F Z K G E R I N G NODEL SSIIUR 15

PFllGdERINGAM JAGURG C>.LhH PENAill'G.4NAN PASCA F A N E N

D. BAHAN EAKAR B I O U S

111. PENDEKATAN P I O D I F I K A S I RANCANGBN

A. FAKTOR-FAXTOR PENDEE1:TAN

B. RANCANGAN P U N G S I O N A L

C . RANCANGAN STRTJKTURAL

D. A N A L I S I S T E R N I X

I V . METODA U J I T E S T I S

A. BAF4.N DAN ALAT-ALAT

3. METODA P E N G U J I A N

TT.

U S I L DAN PENSAHASAN A. P E R F O R N A N S I ALAT

B. KURVA L A J U PmURUXAN K4DAR A I R

(111)

VI.

KESIMPUUN

DAN SARAN

A . _KESI?<FUUN

B. SARAN

VII. DAFTAR

P U S T A U

Halaman

6 8

(112)

Ad : Luas d i n d i n g (m2)

A 1 : Luas l a n t a i pemanas (m 2 )

Ao : Luas d i n d i n g plenum (n 2 )

Ath : B e r a t u d a r a t e o r i yang d i ~ e r l u k a n b a g i penbakaran

s empurna (kg,/kg b b )

AQlc : Luas penampang cerobong

(a

2 ) 2 A U s i l : Luas pensmuang s i l i n d e r (m )

C : B n d u n g a n k a r b o n dalam bahan b a k a r ( k g r ~ g bb)

be

: B p a s i t a s p a n a s b e s i ( J & OK) 'ps il : K a p a s i t a s p a n a s s i l i n d e r ( J / k g OX) Cpud : Z a p a s i t a s p a n a s u d a r a ( J / k g OK) D : DiameCer t u n g k u

(m)

F t h : B e r a t t e o r i d a r i g a s h a s i l nembakaran (kg/kg bb) g : G r a f i t a s i (m/s2)

H : Kandungan h i d r o g e n dalam bahan b a k a r ( k g k g bb)

Hh : N i l a i p a n a s k o t o r ( K J / k g )

h : T i n g g i c e r o b o n g (m)

-

h

: K o e f i s i e n k o n f e k s i d i s e l c i t a r t m g k u (w/m2 OK)

: K o e f i s i e n k o n v e k s i udara (w/m2 OK) I : P a n j a n g (m)

2 0,

k t a : K o e f i s i e n k o n d u k s i t a n a h (w/m n)

=bb : K a l o r pembakaran bahan b a k a r ( K k a l k g ) =w : & l o r penguapan ( h k a l / k g )

F

a : Nasa u d a r a yang menemhus r a k p e r s e r i n g ( k g )