• Tidak ada hasil yang ditemukan

Desain dan Uji Kinerja Alat Pembakar Sampah (Incinerator) Tipe Batch Untuk Perkotaan Dilengkapi dengan Pemanas Air

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Desain dan Uji Kinerja Alat Pembakar Sampah (Incinerator) Tipe Batch Untuk Perkotaan Dilengkapi dengan Pemanas Air"

Copied!
97
0
0

Teks penuh

(1)

DESIGN AND PERFORMANCE TEST OF INCINERATOR BATCH TYPE

FOR URBAN WASTE EQUIPPED WITH WATER HEATER

Adia Nuraga Galih Pradipta

Department of Mechanical & Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Technology

Bogor Agriculturan University

IPB Darmaga Campus, PO Box 16680, Bogor, West Java, Indonesia.

Phone +628563479865, email: dipta06@gmail.com

ABSTRACT

Municipal solid waste (MSW) management is very important in order to keep the city clean, beautiful, and health. The waste could be utilized by various process that suitable each kind of waste. Organic waste can be utilized by composting process or biogas generation. While an-organic waste can be recycled. Incinerator was needed for toxic and medical waste utilization, due to its capability to burnt off the toxic materials.

Small incinerator seems an important solution for urban household waste management due to the shortage area for composting or other waste utilization. Beside that, heat energy which produced by combustion process in the incinerator could be use for several purposes to fulfill household demand such as drying process or water heater process. The aim of this study is to design an incinerator which can be implemented in the urban household. Those incinerator combined with water heating system as utilization of heat energy produced by the combustion process and smoke cyclone which can be used for drying or carbonization process

Result of the performance of the incinerator shows that the incinerator working well. The capacity of the incinerator is 0.294 m3. The weight of the waste that filled the incinerator is 10.5 to 18.3 kg. The maximum burn temperature is 413 to 478 oC. The incineration rates of the incinerator around 2.81 to 6.82 kg/hour. Quality of smoke is good, showed by the colour of the smoke (near white). Heat energy produced by the system has been used for water heating and coconut shell carbonization process. Using water flow rate 3 l/minutes, the temperature of the water can be raised 14-18 oC per batch process. While carbonization process only produce 10% charcoal from 5 kg coconut shell which has been feed in the smoke cyclone room

Modification of the gas hole can increasing the temperature of incineration and modification of the length and relocation of pipe can increasing the water heater performance.

(2)

1

I.

PENDAHULUAN

A

.

LATAR BELAKANG

Beberapa kota besar merupakan penyumbang potensial penimbunan sampah. Karena selama ini masih banyak kota-kota yang belum menerapkan sisitem pengelolaan sampah yang baik. Hal tersebut menjadi permasalahan karena sampah perkotaan umumnya menimbulkan timbunan karena memiliki volume yang cukup besar.

Gambar 1. Pengelolaan sampah perkotaan di Bantar Gebang (ainurrizki.wordpress.com)

Banyak pandangan yang meyebutkan bahwa pengelolaan sampah merepotkan. Namun hal tersebut dapat menjadi masalah serius di dalam perkotaan ketika timbunan sampah tersebut tidak segera terangkut menuju TPA. Sampah perumahan terdiri atas sampah organik, plastik (plastik keras, plastik lunak), kertas (HVS, boncos, kardus), tekstil, kaca/gelas, kaleng, styrofoam, kayu, logam, dan campuran. Menurut Bank Dunia (1999), sampah perkotaan meemiliki komponen sampah yang paling banyak adalah sampah organik 70.2% dan 29.8% sampah anorganik.

Pemanfaatan sampah dapat dilakukan dengan beberapa cara disesuaikan dengan jenis sampah yang ada. Untuk sampah organik dapat dimanfaatkan untuk kompos, biogas, dan pupuk cair. Sedangkan sampah an organik seperti plastik, kaleng dan kaca dapat di daur ulang untuk keperluan lain. Namun juga terdapat sampah-sampah yang harus dimusnahkan. Sampah-sampah tersebut yaitu, sampah medis yang mengandung bakteri atau virus, serta sampah-sampah kemasan yang bersifat toxic (beracun). Pemusnahan sampah-sampah tersebut dapat dilakukan dengan pembakaran.

(3)

2

Proses pembakaran sampah pada ruang terbuka (pekarangan rumah atau kebun ) dapat menyebabkan pembakaran tidak terkontrol dan gangguan lingkungan sekitar. Hal tersebut dilakukan oleh masyarakat pada umumnya karena merasa terganggu dengan timbunan sampah. Karena timbunan sampah tersebut juga mengganggu masyarakat dengan bau dan memakan tempat yang cukup besar.

Salah satu solusi dalam penanganan sampah berupa pembakaran adalah menggunakan alat atau instalasi pembakar sampah (incinerator). Penggunaan alat pembakar sampah (incinerator) selain dapat mengurangi dampak negatif proses pembakaran (asap,asap, bau, radiasi panas), juga akan membuka kemnungkinan upaya pemanfaatan energi panas hasil pembakaran sampah tersebut. Suhu yang dihasilkan pada proses pembakaran dalam incinerator dapat mencapai 815-1095oC, berpotensi dimanfaatkan untuk sterilisasi alat-alat kesehatan di rumah sakit, air hangat untuk mandi atau kebutuhan lainya, serta proses pengeringan atau pemanasan bahan. Incinerator yang telah beredar di masyarakat masih dalam kapasitas yang besar sehingga masih memerlukan tempat penampungan yang besar sehingga masih cukup mengganggu masyarakat sekitar. Karena hal tersebut menyebabkan masyarakat membakar sampah secara bebas yang menyebabkan gangguan di masyarakat. Sehingga diharapkan dengan adanya incinerator dengan kapasitas yang kecil permasalahan tersebut dapat teratasi.

Gambar 3. Diagram alir Pengelolaan Sampah (Murarka,1987) Sanitary Landfill

Incinerator

Sumber Timbulan Sampah

Swakelola / Prakarsa Masyarakat

Proses Pemisahan

Proses Pemilahan

Sampah Anorganik Sampah Organik

Tak Layak Daur Ulang

Layak Daur Ulang Layak Kompos Tak Layak

Kompos

Residu

(4)

3

B.

TUJUAN

Tujuan penelitian ini adalah ;

1. Merancang alat pembakar sampah (incinerator) sebagai pembakar sampah yang baik dan dilengkapi dengan sistem pemanfaatan panas yang dihasilkan.

(5)

4

II.

TINJAUAN PUSTAKA

A. SAMPAH

Sampah adalah sisa-sisa atau residu yang dihasilkan dari suatu kegiatan atau aktivitas . kegiatan yang menghasilkan sampah adalah bisnis, rumah tangga pertanian dan pertambangan (Murarka, 1987). Sampah teridri atas sampah dalam bentuk padatan, cairan dan gas.

Tabel 1. Komposisi Sampah di kota Jakarta, Bandung, dan Surabaya

NO. JENIS SAMPAH PRESENTASE

1 Organik 70.2%

2 Kertas 10.9%

3 Kaca 1.70 %

4 Plastik 8.7%

5 Logam 1.80%

7 Lain-lain 6.2%

Sumber: Bank Dunia 1999

Mnurut Kementerian Lingkungan Hidup (2004), setiap harinya sampah yang dihasilkan setiap orang rata-rata sebesar 2.39 liter/kapita/hari. Dengan demikian jika dalam rukun tetangga terdapat 20 rumah dengan masing-masing rumah terdapat 4-5 orang maka setiap rukun tetangga tersebut sudah menghasilkan 239 liter sampah padatan.

Sampah padatan sering menjadi masalah bagi beberapa kota besar di Indonesia. Dalam penanganan sampah tersebut kota-kota besar tersebut melakukan pengumpulan dan membuang sampah di daerah pinggiran kota. Penanganan sampah di kota besar meliputi kegiatan pengumpulan, pengangkutan dan pembuangan akhir. Namun di beberapa daerah sampah juga dibakar secara langsung.

Penanganan sampah menurut Pitchel (2005) yaitu dengan cara penimbunan (sanitary land filling), pembakaran (incineration), dan daur ulang (recycling).

B. ALAT PEMBAKAR SAMPAH

Incinerator adalah alat yang digunakan untuk proses pembakaran sampah baik dalam bentuk padatan, cairan atau gas. Alat ini berfungsi untuk merubah bentuk sampah menjadi ukuran yang lebih kecil. Perubahan ukuran tersebut dapat mencapai 50-90% dari volume sebelumnya. Selain itu alat pembakar sampah di beberapa negara juga dijadikan sebagai pembangkit listrik dengan memanfaatkan energi yang berasal dari pembakaran sampah tersebut dikonversikan menjadi energi listrik.

(6)

5

Gambar 4. Incinerator tipe batch. (www.ec.gc.ca)

Gambar 5. Incinerator tipe kontinyu (http://www.e-steamboilers.com)

(7)

6

dengan ruang pengendapan zat padat. Namun ruangan tersebut belum dimanfaatkan untuk meningkatkan effisiensi thermal sistem incinerator. Memiliki fungsi untuk membakar sampah sehingga syarat-syarat incinerator adalah mampu membakar sampah secara sempurna dan habis serta tidak meminimalisir dampak negatif untuk lingkungan sekitar.

Alat pembakar sampah (incinerator) dalam pengoperasiannya pembakaran yang berlangsung dapat menghasilkan temperatur sebesar 815oC hingga 1095oC (Pichtel, 2005).

Dalam merancang incinerator hal-hal yang perlu dipertimbangkan adalah jumlah udara yang diperlukan dalam pembakaran, sistem pembakaran awal, jumlah sampah yang akan dibakar, serta bagaimana pengelolaan asap yang dihasilkan oleh pembakaran agar tidak mencemari lingkungan.

C. PEMBAKARAN BIOMASSA

Pembakaran adalah proses beraksinya bahan bakar (biomassa, minyak, dll.) dengan oksigen atau dengan istilah lain disebut oksidasi. Pada reaksi pembakaran terjadi 2 jenis pambakaran, yaitu pembakaran sempurna dan pembakaran habis. Pembakaran habis merupakan reaksi pembakaran yang terjadi hingga seluruh bahan bakar mengalami proses pembakaran. Sedangkan pembakaran sempurna terjadi ketika jika semua karbon beraksi dengan oksigen sehingga karbon yang mengalami proses oksidasi akan menjadi CO2.

1. Jumlah Udara Pembakaran

Pembakaran secara sempurna dipengaruhi oleh jumlah udara yang dibutuhkan untuk proses pembakaran di incinerator. Jumlah udara yang dibutuhkan dapat didekati dengan melalui perbandingan kebutuhan udara dan bahan dalam reaksi pembakaran biomassa dan melalui pendekatan kandungan karbon dan hidrogen dalam bahan bakar.

Menurut Pichtel (2005) reaksi pembakaran biomassa secara umum adalah sebagai berikut:

CaHbOcNd + (a+b/4-(c-d)/2 O2 aCO2 +b/2H2O + dNO...(1) Menurut Perry dan Chilton (1973) kebutuhan oksigen untuk proses pembakaran dipengaruhi oleh presentase kandungan karbon dan hidrogen dalam bahan bakar. Volume O2 yang dibutuhkan untuk pembakaran 1 kg karbon adalah 1.96 m3 sedangkan O2 yang dibutuhkan untuk membakar 1 kg hidrogen adalah 5.85 m3 (Perry dan Chilton, 1973)

Dalam pembakaran, oksigen biasanya didapat dari udara bebas. Oksigen yang terkandung di dalam udara adalah 21 % dari total udara bebas. Kebutuhan udara minimum untuk proses pembakaran dapat dihitung melalui persamaan berikut:

( )

Wmin = Kebutuhan udara minimum (m3/kg bahan bakar) C = Kandungan karbon dalam bahan bakar (%) H` = Kandungan hidrogen dalam bahan bakar (%)

Laju pembakaran (Bbt) dapat dihitung melalui perbandingan bobot bahan bakar yang akan dibakar (m) dengan waktu pembakaran (t).

Bbt = m/t ... (3)

Bbt = Laju pembakaran (kg /jam) m = Bobot bahan bakar (kg) t = Waktu pembakaran (kg/jam).

Debit udara yang yang dibutuhkan untuk pembakaran dapat dihitung dengan mengalikan jumlah kebutuhan udara minimum dengan laju pembakaran.

(8)

7

Qud = Debit udara (m3/jam)

Wmin = Kebutuhan udara minimum (m3/kg bahan bakar) Bbt = Laju pembakaran (kg/jam)

Menurut Abdullah et al. (1998) debit udara pada proses perancangan untuk pembakaran perlu ditambahkan kelebihan udara sebesar 40% dari total debit udara yang dibutuhkan secara teoritis.

Q = Qud (1+40%) ...(5)

Q = Debit udara perancangan (m3/detik)

Dalam pembakaran sampah dalam alat pembakar sampah adalah jumlah oksigen yang harus masuk ke dalam ruang pembakaran. Karena hal tersebut akan mampengaruhi kesempurnaan pembakaran. Selain itu permulaan pembakaran juga harus diperhatikan baik jenis dan panass yang dibutuhkan untuk memulai pembakaran.

2. Panas Pembakaran

Energi panas yang dihasilkan oleh suatu proses pembakaran dapat diduga besarnya melalaui beberapa pendekatan diantaranya melalui pendekatan pancaran panas dari hasil pembakaran dan pendekatan nilai kalor yang dikandung oleh bahan bakar per massa bahan bakar.

a. Pendekatan jumlah energi panas pembakaran berdasarkan pancaran gas hasil pembakaran didekati melalui sifat radiasi gas yang menyerap. Menurut McCabe et. al. (1999) gas-gas yang dihasilkan dalam proses pembakaran memiliki kemampuan untuk memancarkan atau meyerap panas. Besarnya energi yqng dipancarkan atau diserap tersebut dapat dicari melalui persamaan berikut:

q = Energi panas (Watt)

σ = Tetapan Boltzman (95.672 X 10-8 Watt/m2oK4) TG = Suhu absolut gas (oK)

εG = Emisivitas gas

A = Luas permukaan yang menyerap panas (m2)

b. Pendekatan energi panas yang dihasilkan oleh suatu proses pembakaran adalah melalui nilai kalor yang dikandung oleh bahan bakar. Besarnya energi panas hasil pembakaran tersebut dapat dicari melalui persamaan berikut:

̇ ... (7)

̇ = laju massa bahan bakar (kg/s) Nkl = Nilai kalor bahan bakar (J/kg)

Energi panas yang dihasilkan pada alat pembakar sampah ini dapat dimanfaatkan untuk menaikkan suhu air dengan mengunakan alat pemindah panas. Pada penelitian ini digunakan pipa besi sebagai alat penukar panasnya.

3. Penanganan Gas Hasil Pembakaran

(9)

8

Menurut Porges dan Porges (1979) di dalam Budiman (2001) luas cerobong asap dapat didekati dengan persamaan berikut:

A = Luas Lubang Cerobong (m2)

Qc = Debit gas hasil pembakaran pada cerobong (m3/detik) V = Kecepatan gas (m/detik)

Sedangkan tinggi cerobong dapat dihitung dengan persamaan berikut:

( )

hd =Tekanan udara dalam ruang pembakaran (mm.air) Hc = Tinggi cerobong (m)

T1 = Suhu diluar cerobong (oK) T2 = Suhu didalam cerobong (oK)

Suhu yang terjadi umumnya pada alat pembakar sampah berkisar antara 600 oC hingga 800oC. Dengan suhu pembakaran seperti itu maka ruang pengendapan zat padat akan berkisar antara 400 hingga 500oC. Dengan suhu seperti itu dapat digunakan untuk pengeringan sampah yang memiliki kadar air diatas 70% dan disalurkan ke heat

exchanger yang dapat digunakan untuk memanaskan fluida yang. Beberapa alat

pembakar sampah menggunakan ruang tersebut untuk membakar kembali zat padat yang masih tersisa.

D. SISTEM PINDAH PANAS

Pindah panas adalah perpindahan energi dari suatu bidang kebidang yang lain dengan disertai perubahan temperatur pada dua bidang tersebut (McCabe et al, 2005). Pindah panas dapat terjadi dengan 3 metode, yaitu konduksi, konveksi dan radiasi. Pindah panas pada pipa yang dipanaskan secara langsung akan mengalami proses konduksi dan konveksi.

1. Konduksi

Jika dalam suatu bahan mengalir terdapat gradien suhu, maka kalor akan mengalir tanpa disertai oleh sesuatu gerakan zat. Aliran kalor tersebut disebut dengan konduksi. (McCabe et al, 2005). Menurut Ҫengel (2003) secara umum besaran kalor dapat dalam

konduksi dapat dihitung melalui persamaan berikut:

Besarnya nilai dT/dr dipengaruhi bentu bidang tempat pindah panas terjadi. Untuk silinder berlubang menurut Singh (1992) dapat nilainya dapat dicari dengan persamaan berikut:

Dari persamaan diatas maka besarnya kalor yang dipindahkan pada bidang silinder berlubang atau pipa adalah:

(10)

9

ri = Jari-jari dalam pipa (m) ro = Jari-jari luar pipa (m) L = Panjang pipa (m)

k = konduktivitas panas (Watt/moK) (Ti –To) = Perbedaan pipa luar dan pipa dalam (o

K)

2. Konveksi

Bila arus partikel-partikel utama pembentuk fluida melintas suatu permukaan tertentu, seperti umpamanya, bidang batas suatu volume kendaliarus akan ikut membawa serta jumlah tertentu entalpi. Aliran entalpi tersebut disebut dengan konveksi. (McCabe et al, 2005). Menurut Ҫengel (2003) nilai kalor yang dipindahkan melalui konveksi dapat menggunakan persamaan berikut:

q = kalor yang dipindahkan (Watt)

h = koefisien pindah panas konveksi (Watt/m2 K) A = luas permukaan dinding (m2)

(Ts - T∞) = perbedaan suhu dinding dengan suhu fluida (oK)

Menurut Lienhard IV dan Lienhard V (2011) konveksi dapat dibedakan menjadi dua yaitu konveksi bebas dan konveksi paksa. Konveksi bebas adalah perpindahan panas yang terjadi dimana aliran fluida bergerak dengan pengaruh gravitasi tanpa pengaruh eksternal yang lain. Sedangkan konveksi paksa adalah proses pindah panas dimana fluida bergerak dengan disengaja dan diatur kecepatan dan debitnya. Berdasarkan jenis aliranya konveksi dapat dabagi menjadi dua, yaitu konveksi pada aliran laminer dan konveksi pada aliran turbulen.

Menurut Lienhard IV dan Lienhard V (2011) konveksi pada pipa dipengaruhi oleh bilangan reynold yang dapat dicari dengan persamaan berikut:

Menurut Lienhard IV dan Lienhard V (2011) konveksi pada pipa dengan jenis aliran turbulen secara konveksi paksadipengaruhi NuD dan nilai St melalui persamaan berikut :

Persamaan tersebut berlaku jika memenuhi syarat sebagai berikut: a. Semua nilai dari sifat panas fluida berdasarkan suhu rata-rata

b. Nilai n = 0.3 jika fluida didinginkan, sedangkan nilai n = 0.4 jika fluida dipanaskan. c. Nilai Re harus lebih besar dari 104

d. Nilai Pr terletak antara 0.7 sampai 100 e. Perbandingan antara L dengan D lebih dari 60

Nilai koefisien pindah panas secara konveksi dapat dihitung melalui persamaan berikut:

h = koefisien pindah panas secara konveksi (W/m2oK) k = koduktivitas panas fluida (W/moK)

(11)

10

Suhu rata-rata pindah panas yang terjadi dapat dihitung dengan persamaan berikut (Purwadaria et al. 1996):

Tf = suhu rata-rata (oK)

T∞ = suhu pemanasan bahan (o K) Ti = Suhu fluida saat masuk (oK) To = suhu fluida saat keluar (oK)

Menurut Purwadaria et al. (1996) panjang pipa dalam suatu sistem pindah panas secara konveksi dapat didekati melalaui persamaan berikut:

( ) ( )

St = Bilangan Stanton L = Panjang pipa (m) D = Diameter pipa (m)

(12)

11

III.

METODE PENELITIAN

A. TAHAPAN PENELITIAN

Pada penelitian kali ini akan dilakukan perancangan dengan sistem tetap (batch) . Kemudian akan dialukan perancangan fungsional dan struktural sebelum dibuat prototipenya. Bagan alirnya sebagai berikut:

Gambar 6. Bagan Alir Penelitian

B. PERANCANGAN ALAT PEMBAKAR SAMPAH (INCINERATOR)

Alat pembakar sampah ini harus mampu membakar secara sempurna dan habis sampah yang masuk ke dalam alat pembakar sampah. Pembakaran secara sempurna berkaitan dengan jumlah oksigen yang masuk ke dalam ruang pembakaran serta ketepatan dalam melakukan pembakaran pertama. Perancangan alat pembakar sampah diawali dengan menentukan parameter-parameter perancangan. Parameter yang harus diketahui yaitu volume ruang pembakaran, jumlah udara yang dibutuhkan dalam pembakaran, jenis sampah yang akan di bakar, serrta jumlah sampah yang akan dibakar. Prinsip kerja alat pembakar sampah ini adalah dengan menempatkan sampah pada ruang pembakaran, kemudian pembakaran awal dimulai dengan menyulut api pada potongan sampah yang mudah terbakar dan menempatkan pada kasa penyulut api. Hal tersebut dilakukan agar pembakaran merata. Kebutuhan udara selama pembakaran akan dipenuhi dengan masuknya udara melalui lubang udara yang telah disesuaikan dengan kebutuhan udara. Diharapkan pembakaran yang terjadi secara sempurna.

B.1. PENDEKATANRANCANGAN

Instalasi alat pembakar sampah (incinerator) yang dirancang merupakan salah satu sistem pengelolaan sampah perkotaan terutama di parkantoran dalam hal ini dikhususkan pada Fateta IPB. Sampah perkantoran berupa sampah padat yang terdiri dari, kertas, daun kering, kayu, sisa makanan, plastik dan lain-lain. Proses

Penentuan parameter perancangan

Perancangan fungsional dan struktural

Pembuatan Alat

Penentuan parameter pengujian

Pengujian unjuk kerja alat

Analisa hasil unjuk kerja dan rekomendasi

(13)

12

pembakaran yang diharapkan merupakan proses pembakaran sempurna dan pembakaran habis.

Alat yang dirancang diharapkan mempunyai banyak keuntungan yaitu, konstruksinya sederhana sehingga tidak terlalu sulit dalam membuatnya. Bahan konstruksinya mudah didapat sehingga penggantian komponen yang rusak atau aus lebih mudah dilakukan. Bentuk dan ukuran tidak memerlukan ruangan yang besar. Biaya relatif ringan dan meminimalisir dampak terhadap lingkungan.

Pembakaran yang berlangsung dalam alat pembakar sampah (incinerator) menghasilkan panas yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif. Untuk memanfaatkan panas tersebut maka dirancang alat penukar panas. Sistem ini dimanfaatkan untuk memanaskan air yang dialirkan melalui pipa. Sistem penukar panas yang terjadi adalah konduksi pada permukaan pipa dan konveksi paksa yang terjadi di aliran air dalam pipa.

B.2. RANCANGAN FUNGSIONAL

Alat pembakar sampah (icinerator) yang akan dirancang adalah alat pembakar sampah tipe batch. Dalam merancang incinerator hal-hal yang perlu dipertimbangkan adalah jumlah udara yang diperlukan dalam pembakaran, sistem pembakaran awal, jumlah sampah yang akan dibakar, serta bagaimana pengelolaan asap yang dihasilkan oleh pembakaran agar tidak mencemari lingkungan. Pada prinsipnya model alat pembakar sampah yang dirancang dapat dibagi menjadi 6 bagian yaitu, ruang pembakaran, kasa penyulut api, cerobong asap, lubang udara, sistem penukar panas, ruang pengendapan zat padat dan selang air masuk serta selang air keluar.

Tabel 2. Rancangan Fungsional Alat Pembakar Sampah

No Nama Bagian Fungsi

1 Ruang Pembakaran Tempat terjadinya pembakaran yang dilengkapi dengan sistem pemasukan dan pengeluaran hasil pembakaran. Pemasukan melalui bagian atas pembakaran dan pengeluaran melalaui bagian bawah ruang pembakaran

2 Kasa Penyulut Api Tempat penyulutan api pertama agar terjadi pembakaran sempurna

3 Cerobong Asap Tempat pengeluaran asap selama proses pembakaran berlangsung. Dirancang terpisah dari ruang pembakaran agar tidak mengganggu pemasukan sampah dan bahan padat yang terbawa asap dapat diendapkan terlebih dahulu

4 Lubang Udara Sebagai tempat masuknya udara yang dibutuhkan dalam pembakaran. Lubang udara terletak di bagian bawah ruang pembakaran dan terletak di dinding ruang pembakaran.

5 Sistem Penukar Panas

Sistem pemanfaatan energi panas yang dihasilkan. Dalam desain ini menggunakan pipa yang dapat menerima panas melalui konduksi dan meneruskan ke aliran air dalam pipa melalui konveksi paksa.

6 Ruang Pengendapan Zat Padat Asap

(14)

13

B.3. RANCANGAN STRUKTURAL

Pembakar sampah (incinerator yang akan dirancang memiliki 6 bagian yaitu, ruang pembakaran, kasa penyulut api, cerobong asap, lubang udara, sistem penukar panas, dan ruang pengendapan zat padat.

B.3.1. Ruang Pembakaran

Sampah yang dihasilkan oleh Rukun Tetangga dalamperumahan perkotaan selama sehari sejumlah 239 liter. Dengan asumsi setiap kapita menghasilkan sampah sebesar 2.39 liter/ hari dan terdapat 20 rumah dalam satu RT dimana masing-masing rumah terdapat 4-5 orang, maka volume ruang pembakaran yang dibutuhkan sebesar:

Dari hasil tersebut maka ukuran ruang pembakaran adalah 70 x 70 x 60 cm. Dinding ruang pembakaran tersebut dibuat dengan menggunakan plat esier dengan ketebalan 2 mm agar ketika ruang pembakaran tersebut dipenuhi oleh sampah bentuk ruang pembakaran tidak mengalami perubahan. Sedangkan bagian lantai diunakan plat esier dengan ketebalan 5 cm agar tidak mudah terkikis selama proses pembakaran.

B.3.2. Kasa Penyulut Api

Kasa penyulut api ini digunakan sebagai tempat peyulutan api pertama sehingga diharapkan pembakaran dapat terjadi dengan sempurna. Kasa penyulut api berdiameter 100 mm dan tinggi 500 mm. Hal tersebut diharapkan dapat menyebabkan pembakaran sempurna yang merata di setiap bagian dari ruang pembakaran. Kasa yang digunakan adalah kasa baja agar tidak mudah rusak pada suhu tinggi selama pembakaran. Kasa pembakaran ini berbentuk tabung dan diletakkan di tengah-tengah ruang pembakaran aga pembakaran awal yang terjadi merata sehingga menyebabkan pembakaran selanjutnya dapat menyebar ke segala arah.

.

B.33. Cerobong Asap

Cerobong asap sebagai tempat pengeluaran asap ini terpisah dari bagian ruang pembakaran. Selain itu juga terdapat sekat pemisah antara bagian ruang pembakaran dan cerobong asap hal tersebut dimaksudkan agar terjadi pengendapan material-material berat yang terkandung dalam asap. Cerobong asap ini dirancang dengan diameter 150 mm dan tinggi 1800 mm. Cerobong asap dibuat dengan menggunakan plat seng dengan ketebalan 1.5 mm. Hal tersebut dilakukan agar asap yang keluar tidak mengganggu lingkungan sekitar.

B.3.4. Lubang Udara

Lubang udara sebagai tempat masuknya oksigen yang dibutuhkan selama pembakaran memiliki peran sentral untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna. Lubang udara ini dapat didekati dengan kebutuhan udara selama pembakaran yang dihitung dengan jumlah C sebesar 15-30% dan H sebesar 2-5 % (Pichtel, 2005)

( )

( )

(15)

14

Laju pembakaran (Bbt) dapat dihitung melalui perbandingan bobot bakar yang akan dibakar (m) dengan waktu pembakaran (t).

Diasumsikan massa jenis sampah sebesar 100kg/m3, Maka bobot sampah akan bernilai 25 kg

kg/jam

Debit udara yang yang dibutuhkan untuk pembakaran dapat dihitung dengan mengalikan jumlah kebutuhan udara minimum dengan laju pembakaran.

Menurut Abdullah et al. (1998) debit udara pada proses perancangan untuk pembakaran perlu ditambahkan kelebihan udara sebesar 40% dari total debit udara yang dibutuhkan secara teoritis.

Dengan perhitungan pada Lampiran 6. kecepatan udara sebesar 1.105 m/detik maka dibutuhkan luasan lubang sebesar:

Lubang udara didesain dengan satu jenis lubang dengan diameter lubang sebesar 0.02 m maka dalam incinerator yang akan di desain memiliki lubang sebanyak 21 buah. Lubang terletak di bagian bawah dan dinding ruang pembakaran. Jumlah lubang yang berada di bawah ruang pembakaran sebanyak 9 buah dan terdapat 4 buah lubang di dinding depan dan 6 buah di masing-masing dinding samping. Lubang udara tersebut diletakkan di berbagai sisi dikarenakan agar udara yang mengandung oksigen dapat masuk dari segala arah sehingga menyebabkan pembakaran yang merata dan sempurna.

B.3.5 SISTEM PINDAH PANAS

Pada rancangan alat pembakar sampah (incinerator) sistem pindah panas digunakan konveksi dan radiasi. Sistem pindah panas yang digunakan tanpa melalui fluida lain atau secara langsung. Pada rancangan kali ini digunakan untuk debit aliran sebesar 5 liter/ menit. Dengan kecepatan air dalam pipa sebesar 0.658 m/detik dengan diameter pipa sebesar 1.27 cm. Dengan suhu pemanasan pipa sebesar 100oC, suhu air awal sebesar 27oC dan suhu air hasil pemanasan yang diinginkan sebesar 40oC maka dalam mendesain panjang pipa didekati dengan:

1. Suhu rata-rata

2. Bilangan Reynold

Melalui nilai suhu rata-rata, ddapatkan nilai v = 0.43385 X 10-6 m2/detik dan nilai Pr adalah 2.6865 (Heldman dan Singh, 2009), bilangan Reynold dapat diketahui dengan:

3. Nilai Stanton

Nilai Stanton dapat dicari dengan persamaan berikut:

(16)

15

4. Panjang Pipa

Panjang pipa dapat didekati dengan persamaan berikut:

( ) ( )

( ) ( )

Pipa penukar panas ini diletakkan pada dinding ruang pembakaran agar pipa-pipa tersebut tidak mengganggu dalam proses pemasukan sampah. Selain itu, pipa-pipa tersebut juga dapat digunakan sebagai pelapis dinding agar panas tidak keluar ke lingkungan.

B.3.6. RUANG PENGENDAPAN ZAT PADAT ASAP

Ruang pengendapan zat padat didesain dengan ukuran 70 X 20X70. Ruang pengendapan zat padat asap ini dilengkapi dengan lubang pemasukan asap, cerobong yang masuk ke dalam ruang pengendapan zat padat asap, serta pintu masukan dan pintu pengeluaran bahan untuk memanfaatkan panas yang ada. Cerobong asap masuk ke dalam ruang pengendapan zat padat asap diharapkan dapat membuat cyclone pada asap sehingga zat padat asap tidak menuju cerobong namun mengendap pada ruangan ini.

C. UJI UNJUK KERJA ALAT PEMBAKAR SAMPAH (INCINERATOR)

Pengujian unjuk kerja alat pembakar sampah (incinerator) meliputi penentuan parameter unjuk kerja alat dan pengujian alat.

1. Penentuan Parameter Unjuk Kerja Alat Pembakar Sampah (incinerator)

Parameter-parameter unjuk kerja alat pembakar sampah yang diukur dalam unjuk kerja alat berdasarkan analisa unjuk kerja alat. Analisa unjuk kerja alat terdiri dari penyebaran suhu, laju pembakaran, kualitas asap hasil pembakaran, suhu air hasil pemanasan.

a. Penyebaran Suhu

Hasil dari pengukuran penyebaran suhu ini akan menunjukkan proses pembakaran yang terjadi berlangsung merata atau tidak. Parameter yang diukur meliputi suhu ruang pembakaran suhu pipa sistem pindah panas, suhu dinding alat, suhu cerobong, suhu air masuk dan suhu air keluar.

b. Laju Pembakaran

Parameter yang diukur dalam analisa laju pembakaran adalah bobot sampah sebagai bahan bakar dan lama pembakaran. Laju pembakaran tersebut dihitung dengan membandingkan bobot sampah (m) yang dibakar dengan waktu pembakaran (t).

c. Kualitas Asap Hasil Pembakaran

(17)

16

bau asap, kadar zat terbang, serta gangguan yang ditimbulkan oleh asap yang dihasilkan dari pembakaran.

d. Suhu Air Hasil Pemanasan

Suhu air hasil pemanasan digunakan untuk mengetahui effisiensi dari pinah panas yang dihasilkan pada prosess pembakaran. Parameter yang diukur adalah suhu air ketika masuk, suhu air setelah pemanasan dan suhu pipasistem pidah panas. Parameter tersebut diukur dengan menggunakan termokopel dan recorder.

2. Pengujian Alat

Pengujian ini dilakuakan dengan melakukan proses pembakaran pada incinerator. Proses pembakaran dilakukan percobaan sebanyak 6 kali. Data yang dicantumkan merupakan 4 data terbaik. Umpan yang digunakan berupa sampah perumahan berupa sampah kertas, plastik dan daun-daun kering. Air yang digunakan barupa air sumur dengan debit 3 l/menit.

a. Metoda Pengambilan Data

Pengambilan data dilakukan dengan menempatkan alat pengukur suhu (termokopel) pada 8 titik pengukuran yaitu di ruang pembakaran, pipa penukar panas, dinding ruang pembakaran, ruang pengendapan zat padat asap, selang air masuk, selang air keluar, cerobong asap dan lingkungan. Hal tersebut dilakukan untuk mengetahui sebaran suhu yang dihasilkan selama proses pembakaran sampah. Pada ruang pembakarn terdapat dua titik pengukuran hal tersebut dilakukan agar dapat dilihat perbandingan temperatur pada ruang pembakaran bagian atas dengan ruang pembakaran bagian bawah. Pengukuran suhu pada ruang penegdapan zat padat asap dilakukan untuk mengetahui suhu asap yang berada pada ruangan tersebut sehingga dapat terlihat temperatur ruangan tersebut untuk dapat dianalisis pemanfaatanya.

Gambar 7. TitikPengukuran 1 1 2

3 4

6 5

(18)

17

Tabel 3. Titik Pengambilan Data

No. Bagian Jumlah Titik Pengukuran

1 Ruang Pembakaran 2

2 Pipa Penukar Panas 1

3 Dinding Ruang

Pembakaran 1

4 Ruang Pengendapan Zat

Padat Asap 1

5 Selang Air Masuk 1

6 Selang Air Keluar 1

7 Cerobong Asap 1

8 Suhu Lingkungan 1

b. Prosedur Pengujian

1. Memasang alat ukur suhu pada alat pemanas air

2. Menimbang sampah kering yang telah disiapkan untuk dibakar

3. Mengukur kadar air sampel sampah kering yang akan dimasukkan ke dalam alat pembakar sampah dan batok kelapa yang akan di arangkan

4. Memasukkan sampah ke dalam alat pembakar sampah hingga memenuhi deluruh ruang pembakaran.

5. Memasukkan batok kelapa ke dalam ruang pengendapan zat padat asap 6. Mulai membakar sampah dengan menggunakan korek dan memasukkan ke

kasa pembakaran.

a. Pada percobaan I dan II setelah api menyala pada pagian bawah kemudianmenutup pintu alat pembakar sampah

b. Pada percobaan III dan IV setelah api menyala kemudian ditunggu hingga api merata hingga ada jilatan api keluar pintu, kemudian menutup pintu pemasukan.

7. Mengatur laju aliran air.

8. Kemudian mulai menyalakan recorder.

9. Tunggu hingga api pada ruang pembakaran mati kemudian, kemudian lihat suhu pada ruang pengendapan zat padat apabila sudah dibawah 70oC, maka pintu pengeluaran abu sudah dapat dibuka.

D. TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN

Rancangan alat dan uji unjuk kerja alat pembakar sampah (incinerator) dilakukan di bengkel Departemen Teknik Mesin dan Biosistem dan di Laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor.

Rancangan alat akan dilakukan pada bulan April 2011 sampai dengan bulan Mei 2011. Sedangkan uji unjuk kerja akan dilakukan pada bulan Juli 2011

E. ALAT DAN BAHAN PENELITIAN

1. ALAT

Peralatan yang digunakan untuk membuat alat adalah peralatan perbengkelan yang menunjang modifikasi alat. Sedangkan peralatan yang digunakan dalam uji unjuk kerja alat adalah termokopel batang tipe K untuk suhu pembakaran, termokopel tipe CA dan termokopel tipe CC. Recorder tipe MV1000, timbangan, digital moisture tester, anemometer merek Kinomax dan peralatan pelengkap lainnya.

2. BAHAN

(19)

18

(20)

19

IV.

HASIL PERANCANGAN

Dalam hasil perancangan ini telah dihasilkan alat pembakar sampah (incinerator) dengan ukuran ruang 60 X 70 X 70 cm atau memiliki kapasitas sebesar 0.294 m3. Dinding ruang pembakaran di disain dengan mengguankan plat eser dengan ketebalaan 2 mm sedangkan bagian lantai digunakan plat eser dengan ketebalan 5 mm. Hal tersebut dilakukan dengan pertimbangan bagian lantai akan mengalami pembakaran yang memiliki suhu diatas 300 oC. Ruang pembakaran ini juga dilengkapi dengan pintu masukan dan pintu keluaran. Pintu masukan berada di atas untuk memudahkan dalam memasukkan bahan. Sedangkan di bagian depan bawah terdapat pintu keluaran untuk memudahkan dalam pengeluaran. Di dalam ruang pembakaran juga dilengkapi dengan kasa pembakaran. Kasa pembakaran berfungsi untuk mempercepat proses pembakaran pertama dan untuk keamanan pada pembakaran pertama.

Gambar 8. Alat Pembakar Sampah Hasil Perancangan

Gambar 9. Dinding Samping

Alat pembakar sampah yang dibuat ini juga dilengkapi dengan ruang asap dan cerobong yang masuk ke dalam ruang pengendapan zat padat asap yang berfugsi untuk juga sebagai cyclone

(21)

20

keluar dari alat pembakar sampah tidak mengandung zat-zat padat yang dapat mengganggu kesehatan. Tinggi total cerobong sebessar 180 cm. Hal tersebut dilakukan agar asap berada di ketinggian 200 cm sehingga tidak mengganggu aktivitas yang ada di sekitar alat pembakar sampah.

Dalam ruang asap dilakukan pemanfaatan energi panas untuk melakukan pengarangan pada batok kelapa. Hal tersebut dilakukan karena suhu pada ruang asap mencapai lebih dari 150oC. Sehingga pada ruang asap ini juga dilengkapi dengan pintu masukan untuk memudahkan dalam memasukkan bahan yang akan diarangkan dan pintu pengeluaran berfungsi untuk memudahkan dalam pengeluaran hasil pengarangan.

Selain itu alat pembakar sampah ini juga dilengkapi dengan pipa pemanas air. Pipa ini melewati ruang asap dan melingkar mengelilingi dinding ruang pembakaran. Pipa pemanas air ini memiliki panjang sebesar 4 m. Sehingga air hasil pemanasan dari alat pembakar sampah ini dapat dimanfaatkan untuk keperluan rumah tangga.

Gambar 10. Konstruksi Pipa Pemanas Air

(22)

21

V.

HASIL UJI UNJUK KERJA

A. KAPASITAS ALAT PEMBAKAR SAMPAH (INCINERATOR)

Pada uji unjuk kerja dilakukan 4 percobaan untuk melihat kinerja dari alat pembakar sampah yang telah didesain. Dalam percobaan tersebut digunakan sampah rumah tangga yang berasal dari Kampung Babakan, Darmaga, Kabupaten Bogor. Sampah tersebut terdiri atas sampah plastik, kertas dan daun kering. Kapasitas dari ruang pembakaran adalah 0.294 m3. Pada seluruh percobaan dilakukan dengan mengisi penuh ruang pembakaran

Teabel 4. Jumlah, Jenis, dan Kadar Air Sampah yang Digunakan Dalam Pengujian

Massa Sampah (kg) Mayoritas Jenis Sampah Kadar Air Rata-rata (%)

Percobaan I 18.3 70 % Kertas 14.54

Percobaan II 11 70 % Plastik 15.27

Percobaan III 10.8 70 % Plastik 15.13

Percobaan IV 10.5 60 % Plastik 14.52

Dari tabel di atas dapat terlihat bahwa kapasitas dari alat pembakar sampah tersebut antara 10.5 kg hingga 18.3 kg. Keberagaman kapasitas dari alat pembakar sampah ini dikarenakan keberagaman sampah yang ada di dalam alat pembakar sampah ini. Pada percobaan pertama sampah yang diamsukkan ke dalam alat pembakar sampah sebagian besar adalah sampah kertas namun jugaa terdapat sampah yang berjenis plastik ataupun daun kering. Massa jenis kertas bernilai 847.62 kg/m3 . Dengan massa jenis seperti yang lebih besar daripada massajenis rata-rata sampah, maka dengan volume 0.297 m3 kapasitas alat pembakar lebih besar dengan desain yang ada dimana dengan kapasitas tersebut diprediksi mampu menampung 15 kg sampah.

Gambar 12. Perbandingan Berat Sampah yang Digunakan Dalam Pengujian

Pada percobaan kedua dimasukkan sampah ke dalam alat pembakar sampah dengan mayoritas sampah plastik dengan kadar air rata-rata sampah sebesar 15.27%. dari percobaan kedua ini massa sampah yang dapat dimasukkan dengan jumlah volume yang sama sebesar 11 kg. Hal tersebut lebih kecil dari yang perkiraan pada proses perancangan deikarenakan massa jenis sampah plastik yang mendominasi sampah yang dimasukkan lebih kecil daripada rata-rata massa jenis sampah. Sedangkan percobaan II memiliki massa yang lebih besar dibandingkan dengan percobaan III dan IV. Hal tersebut terjadi karena kadar air pada percobaan II lebih besar dibandingkan dengan yang lain.

Pada percobaan III sampah yang dimasukkan ke dalam ruang pembakaran sebagian besar adalah sampah plastik. Dari kapasitas alat pembakar sampah tersebut didapatkan

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

1 2 3 4

(23)

22

jumlah sampah yang dapat diamsukkan sebesar 10.8 kg. Hal tersebut dikarenakan kadar air yang ada pada sampah yang dimasukkan hanya sebesar 15.13%.

Pada percobaan IV ini masih tetap didominasi oleh plastik namun pada percobaan IV ini juga terdapat sampah yang berjenis daun kering yang memiliki kadar air yang berkisar antara 10-12% yang cukup banyak juga sehingga kadar air rata-rata yang ada pada sampah yang dimasukkan ke dalam ruang pembakaran sebesar 14.42%. Hal tersebut mempengaruhi jumlah massa yang memenuhi ruang pembakaran sehingga hanya 10.5 kg saja yang dapat masuk dan memenuhi ruang pembakaran yang memiliki volume 0.297 m3.

Dari empat percobaan yang telah dilakukan terdapat beberapa hal yang mempengaruhi jumlah massa yang dapat memenuhi ruang pembakaran yang pertama mengenai massa jenis sampah yang mendominasi semakin besar massa jenisnya maka kapasitas alat pembakar sampah ini dapat menampung massa yang lebih banyak. Selain jenis sampah yang mendominasi hal yang mempengaruhi jumlah massa yang dapat memenuhi ruang pembakaran adalah kadar air. Hal tersebut berperan karena dengan semakin besar kadar air sampah yang masuk ke dalam ruang pembakaran maka akan semakin besar massa air yang ikut ke dalam ruang pembakaran.

B. KESEMPURNAAN PEMBAKARAN

Kesempurnaan pembakaran alat pembakar sampah (incinerator) berkaitan dengan sebaran suhu ruang pembakaran, suhu dinding, dan suhu cerobong. Pada Tabel 5 disajikan nilai tertinggi dari suhu pembakaran dan dinding suhu ruang pembakaran

Tabel 5. Nilai tertinggi sebaran suhu ruang pembakaran dan dinding ruang pembakaran Suhu Max. Ruang Pembakaran Atas oC Suhu Max. Ruang Pembakaran Bawah oC Suhu Max. Dinding o C

Percobaan I 496 625 123

Percobaan II 413 738 139

Percobaan III 672 472 242

Percobaan IV 635 748 135

Dalam pengujian alat pembakar sampah ini memiliki nilai tertinggi suhu pembakaran pada bagian bawah dan atas pada percobaan IV yaitu 635 dan 748 oC. Hal ini disebabkan pada percobaan IV nilai kalor komponen bahan yang mendominasi cukup besar selain itu kadar air pada bahan yang relatif kecil sehingga energi yang digunakan untuk menguapkan air juga berkurang sehingga menghasilkan suhu pembakaran yang tinggi.

Dari percobaan ini dapat dilihat bahwa jumlah lubang udara belum optimum karena suhu pembakaran belum mencapai suhu pembakaran alat pembakar sampah dimana berkisar antara 815oC-1095oC. Hal tersebut terjadi karena penempatan lubang udara yang kurang tepat dan di ruang pembakaran terdapat heat exchanger yang menyebabkan penurunan suhu akibat pemanfaatan panas yang ada.

Dari hasil uji unjuk kerja alat pembakar sampah, suhu dinding ruang pembakaran memiliki penyebaran suhu yang hampir sama dengan suhu pembakaran. Tetapi dengan suhu yang lebih rendah. Nilai tertinggi dari dari suhu dinding ruang pembakaran bervariasi antara 123 hingga 242oC. Perbedaan suhu dinding ruang pembakaran dengan suhu ruang pembakaran dikarenakan berkurangnya energi yang dihasilkan dari pembakaran menuju ke sistem pindah panas dan hilang melalui ruang pengendapan zat padat.

C. LAJU PEMBAKARAN

(24)

23

Tabel 6. Data Hasil Pengujian Alat Pembakar Sampah Massa Sampah (kg) Jenis Sampah Kadar Air Rata-rata Sampah (kg) Waktu Pembakaran (menit) Laju Pembakaran (kg/jam)

Percobaan I 18.3 70 % Kertas 14.54 285 3.85

Percobaan II 11 70 % Plastik 15.27 235 2.81

Percobaan III 10.8 70 % Plastik 15.13 95 6.82

Percobaan IV 10.5 60 % Plastik 14.52 95 6.63

Dari data tersebut dapat terlihat bahwa pada percobaan I dan percobaan II dimana pada percobaan tersebut tutup alat pembakar sampah langsung ditutup ketika api sudah menyala laju pembakaran yang terjadi adalah 3.85 kg/jam dengan mayoritas sampah yang di bakar dan 2.81 kg/jam ketika sampah yang dibakar mayoritas plastik. Dari kedua percobaan tersebut terjadi perbedaan dikarenakan kadar air dari sampah pada percobaan II bernilai 15.27% sedangkan pada percobaan I kadar air sampah sebesar 14.54%. Hal tersebut mempengaruhi laju pembakaran dengan semakin besar kadar air maka dalam proses pembakaran akan semakin banyak energi yang digunakan untuk menguapkan air yang terkandung dalam bahan. Selain hal tersebut yang mempengaruhi laju pembakaran adalah mudah atau tidaknya bahan terbakar. Dari hal tersebut kertas lebih mudah terbakar sehingga laju pembakaranya akan semkin besar dibandingkan dengan percobaan II yang didominasi oleh sampah plastik.

Gambar 13. Grafik Laju Pembakaran Sampah

Sedangkan pada percobaan III dan IV dimana pada percobaan tersebut tutup alat pembakar sampah ditutup ketika pembakaran sudah merata, laju pembakaran yang terjadi lebih besar. Hal tersebut terjadi karena udara yang masuk karena tutup alat pembakar sampah belum ditutup menyebabkan api mudah menyebar. Dengan penyebaran api tersebut maka sampah akan lebih cepat terbakar. Laju pembakaran yang terjadi lebih dari 2 kali lipat dibandingkan dengan percobaan II. Bantuan udara di awal menyebabkan terjadinya pembakaran yang merata sehingga memudahkan pembakaran selanjutnya. Pada percobaan III dan IV terjadi perbedaan dalam laju pembakaran yang nilainya tidak begitu jauh. Nilai kadar air pada percobaan IV sebesar 14.52% sedangkan nilai kadar air sampah pada percobaan III sebesar 15.13%. Nilai kadar air pada percobaan IV lebih kecil dibandingkan dengan kadar ir percobaan III, namun laju pembakaran percobaan III lebih besar dibandingkan dengan percobaan IV. Hal tersebut terjadi akibat perbedaan kecepatan angin yang terjadi pada percobaan III dan percobaan IV. Pada percobaan III kecepatan angin rata-rata sebesar 0.078 m/s sedangkan kecepatan angin rata-rata pada percobaan IV lebih kecil sebesar 0.076 m/s . Dengan kecepatan yang lebih besar maka kandungan oksigen yang dibutuhkan dalam pembakaran akan semakin besar sehingga semakin mempercepat pembakaran.

0 1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4

kg/jam

(25)

24

Dari percobaan diatas dapat terlihat bahwa laju pembakaran yang terjadi pada alat pembakar sampah dipengaruhi oleh berat bahan yang dibakar, kadar air sampah, dan kecepatan angin saat pembakaran.

D. KUALITAS ASAP HASIL PEMBAKARAN

Alat pembakar sampah (incinerator) dirancang untuk mengurangi polusi yang dapat ditimbulkan oleh pembakaran sampah secara terbuka. Polusi yang dapat ditimbulkan oleh pembakaran secara terbuka adalah zat terbang dalam asap, warna, dan bau asap dapat menimbulkan gangguan terhadap lingkungan di sekitar pembakaran. Pada alat pembakar sampah ini dilengkapi dengan ruang pengendapan bahan padat . selain itu cerobong juga didisain masuk ke dalam ruang pengendapan zat padat. Hal tersebut dilakukan agar asap yang membawa partikel-partikel padat tersebut dapat berputar-putar terlebih dahulu (proses siklomisasi) sehingga partikel-partikel padat yang terbawa oleh asap dapat mengendap terlebih dahulu di ruang pengendapan zat padat. Selain itu di ruang pengendapan zat padat ini juga dimanfaatkan untuk proses pengarangan sehingga suhu yang ada di cerobong akan lebih kecil jika dibandingkan dengan suhu pada ruang pembakaran. Kualitas asap dapat diketahui melalui pengamatan yang disajikan dalam bentuk tabel di bawah ini.

Tabel 7. Suhu dan Kualitas Asap Suhu Tertinggi

Pada Cerobong

oC

Warna Asap Bau Asap Zat Terbang

Pada Asap Percobaan I 253 Lebih banyak putih daripada hitam

Bau Asap Tidak ada zat terbang Percobaan II 210 Lebih banyak putih daripada hitam

Bau Asap Tidak ada zat terbang Percobaan III 239 Lebih banyak putih daripada hitam

Bau Asap Tidak ada zat terbang Percobaan IV 317 Lebih banyak putih daripada hitam

Bau Asap Tidak ada zat terbang

Gambar 14. Asap Hasil Pembakaran

(26)

25

suhu cerobong dengan sebaran suhu ruang pembakaran diakibatkan dengan adanya ruang pengendapan zat padat yang berfungsi juga sebagai tempat pengarangan. Sehingga suhu asap yang keluar dari cerobong menurun.

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan terhadap kualitas asap, warna asap dan kadar zat terbang asap dapat dilihat bahwa ruang pengendapan bahan padat cukup optimum. Hal ini ditunjukkan dengan bau yang ditimbulkan seperti bau asap pada umumnya, warna asap mendekati putih dan zat terbang pada asap sudah tidak nampak. Hal tersebut sudah menunjukkan bahwa kinerja alat pembakar sampah ini sudah cukup optimum. Namun asap yang ada masih menimbulkan masalah bagi lingkungan. Asap masih membuat pedas pada mata operator. Hal tersebut terjadi karena pembakaran yang terjadi masih belum sempurna. Walaupun telah didesain tinggi cerobong melebihi tinggi manusia pada umumnya. Dengan tinggi dari permukaan tanah sebesar 210 cm namun asap yang dihasilkan pada proses pembakaran masih turun dan cukup mengganggu di lingkungan sekitar sehingga perlu dilakukan perubahan konstruksi. Perubahan konstruksi dapat dilakukan dengan merubah tinggi cerobong. Untuk merubah tinggi cerobong ini dapat didekati dengan persamaan (11), tetapi karena dalam penelitian kali ini tidak dicari nilai draft dari pembakaran sehingga perubahan tinggi cerobong tidak dapat diketahui.

E. SUHU AIR HASIL PEMANASAN

Uji unjuk kerja sistem pindah panas pada alat pembakar sampah (incinerator) delaksanakan dengan melakukan pengukuran suhu pipa, suhu air yang masuk (awal) dan suhu air hasil pemanasan. Pada pengujian ini dilakukan dengan mengalirkan air dengan debit 3 liter/menit. Data sebaran sebaran suhu pipa, suhu air masuk dan suhu air hasil pemanasan dapat dapat dilihat pada lampiran 2. Pada tabel disajikan nilai tertinggi dari suhu pipa, suhu air masuk, suhu air hasil pemanasan dan perubahan suhu air pada sistem pindah panas yang ada pada alat pembakar sampah.

Tabel 8. Nilai Tertinggi dari Suhu Pipa, Suhu Air Masuk dan Suhu Air Hasil Pemanasan Suhu Pipa o C Suhu Air Masuk o C Suhu Air Keluar o C Δ Suhu Air o C Energi Pemanasan Air kJ

Percobaaan I 133 29 42 14 16.266

Percobaan II 130 32 47 15 14.452

Percobaan III 140 29 47 18 16.204

Percobaan IV 135 27 44 17 9.9792

Dari data tabel diatas menunjukkan perbedaan suhu air yang dapat dihasilkan pada sistem pindah panas pada alat pembakar sampah dikarenakan penyebaran pembakaran tidak merata selain itu juga dikarenakan keterbatasan pengukuran dimana dalam pengukuran ini hanya dilakukan di satu titik sehingga sebaran suhu pipa tidak dapat diketahui.

(27)

26

Gambar 15. Perubahan Suhu Air Maksimum Hasil Pemanasan

Dari percobaan tersebut dapat terlihat bahwa kemampuan menaikkan suhu sistem pindah panas juga dipengaruhi nilai kalor bahan yang dibakar. Ketika bahan yang dibakar lebih dominan kertas yang memiliki nilai kalor yang lebih kecil dibandingkan dengan plastik maka suhu kemampuan menaikkan suhu pada sistem pindah panas di alat pembakar sampah juga lebih kecil dibandingkan dengan percobaan II, III dan IV dimana bahan yang dibakar mayoritas plastik.

Pemanfaatan energi untuk pemanasan air disini masih minim dan dapat ditingkatkan lagi jika melihat dari hasil pemanfaatan energi yang ada pada pemanas air yang berkisar antara 9.979 hingga 16.266 kJ hal tersebut masih terlalu jauh jika potensi dari nilai kalor biomassa saja sekitar 12000 kJ/kg sehingga pada penelitian kali ini terlihat bahwa masih banyak panas yang terbuang melalaui dinding dan asap hasil pembakaran.

Pemanfaatan energi panas yang dihasilkan dapat ditingkatkan dengan menambah panjang pipa atau memperbesar diameter pipa. Pada hasil simulasi (Lampiran 8) didapatkan bahwa dengan menambah panjang pipa menjadi 5 m didapatkan perbedaan suhu sebesar 22oC, sedangkan dengan menambah diamater pipa menjadi 0.0254 m didapatkan perbedaan suhu sebesar 32oC. hal tersebut terjadi karena luas bidang pindah panas semakin lebar sehingga pindah panas yang terjadi akan semakin besar.

F. PEMANFAATAN ENERGI PADA RUANG PENGENDAPAN ZAT PADAT

Alat pembakar sampah dilengkapi dengan ruang pengendapan zat padat asap. Ruang tersebut digunakan untuk mengendapkan zat padat yang terbawa ole asap sehingga tidak ikut keluar dengan asap melalui cerobong. Ruang ini memiliki suhu yang cukup tinggi sehingga dalam percobaan kali ini dimanfaatkan untuk mengarangkan batok kelapa. Berikut tabel yang menjelaskan mengenai nilai suhu tertingi pada ruang pengendapan zat padat dengan jumlah arang yang dihasilkan.

Tabel 9. Nilai Suhu Tertinggi di Ruang Pengendapan Zat Padat dan Jumlah Arang yang Dihasilkan Suhu Ruang Pengendapan

Zat Padat

oC

Jumlah Arang yang Dihasilkan

Gram

Percobaan I 405 500

Percobaan II 381 400

Percobaan III 390 250

Percobaan IV 317 200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

1 2 3 4

Δ

T

(

oC)

(28)

27

Gambar 16. Hasil Pengarangan Batok Kelapa

Gambar 17. Jumlah Arang Batok Kelapa yang Dihasilkan

Dari data di atas terlihat bahwa suhu tertinggi pada ruang pengendapan zat padat berkisar antara 317 hingga 405oC. Suhu tersebut berpotensi untuk mengarangkan suatu bahan. Dari hasil percobaan terlihat bahwa dengan suhu sebesar itu dengan waktu yang berkisar antara 2 jam hingga 4 jam pada pembakaran sampah sudah dapat menghasilkan arang sebanyak 200 hingga 500 gram. Pengarangan banyak terjadi pada batok kelapa yang menempel di dinding. Hal tersebut terjadi karena energi panas yang diterima oleh batok kelapa yang menempel di dinding batok kelapa akan lebih besar karena perpindahan panas melalui radiasi lebih lambat dibandingkan dengan konduksi. Terjadi perbedaan pada hasil arang yang dihasilkan pada percobaan III dan IV dengan percobaan I dan II hal tersebut terjadi karena lama pembakaran pada I dan II lebih panjang dibandingkan dengan percobaan III dan IV dengan lama pembakaran yang berbeda akan berpengaruh pada lama pengarangan sehingga berpengaruh pada hasilnya.

G. ANALISIS HASIL UJI UNJUK KERJA ALAT

Perancangan alat pembakar sampah (Incinerator) adalah proses perhitungan teoritis sebelum proses pembuatan alat pembakar sampah. Perancangan alat pembakar sampah meliputi perancangan volume ruang pembakaran, lubang udara untuk pembakaran sempurna, ruang pengendapan asap, penyulutan api pertama, dan sistem penukar panas.

Berdasarkan hasil perancangan dibutuhkan volume ruang pembakaran sebesar 0.25 m3. Luas lubang udara yang diperlukan sebesar m2 dengan kecepatan udara bebas sebesar 1 m/detik.

Selain itu untuk memanfaatkan energi panas yang dihasilkan selama proses pembakaran sampah maka dirancang sautu sistem penukar panas yang terbuat dari pipa besi dengan diameter 1.27 cm dan dibuat berputar-putar di dalam ruang pembakaran sepanjang 400 cm sistem pindah panas tersebut dirancang untuk menaikkan temperatur dari 25 oC menjadi 40 o

C dengan suhu pemanasan sebesar 100 oC. Selain itu alat pembakar sampah ini juga 0 100 200 300 400 500 600

1 2 3 4

(29)

28

memiliki ruang pengendapan zat padat asap yang dapat dimanfaatkan untuk pengarangan. Dengan menambahkan pintu masukan dan pintu pengeluaran.

Berdasarkan data hasil pengujian ditunjukkan bahwa suhu maksimal ruang pembakaran sebesar 748oC. Jika dibandingkan dengan incinerator yang dirancang Budiman (2001),

incinerator ini memiliki kinerja yang hampir sama dimana pada incinerator rancangan budiman menghasilkan suhu maksimal di ruang pembakaran sebesar 801.8oC. Perbedaan tersebut terjadi karena luas lubang udara pembakaran pada incinerator yang dirancang Budiman (2001) lebih besar.

Pada hasil uji unjuk kerja alat yang telah dilakukan bahwa sistem pindah panas yang dapat menaikkan suhu sebesar 18 oC. Hal tersebut terjadi karena dalam proses perancangan tidak dihitung perpindahan energi dalam bentuk konduksi sehingga terdapat energi yang berasal dari perindahan enrgi tersebut yang tidak terprediksi. Selain sistem pindah panas yang ada pada pipa kurang merata sehingga tidak didapatkan jumlah debit yang sesuai dengan perancangan. Pada hasil simulasi didapatkan bahwa dengan menambah panjang pipa menjadi 5 m didapatkan perbedaan suhu sebesar 22oC, sedangkan dengan menambah diamater pipa menjadi 0.0254 m didapatkan perbedaan suhu sebesar 32oC. hal tersebut terjadi karena luas bidang pindah panas semakin lebar sehingga pindah panas yang terjadi akan semakin besar.

Pada uji unjuk kerja yang dilakukan terlihat bahwa tinggi cerobong masih kurang optimum karena dalam pengamatan yang dilakukan masih mengganggu aktivitas di lingkungan sekita alat pembakar sampah. Perlu dilakukan pengamatan untuk mendapatkan

draft pembakaran sehingga didapatkan tinggi cerobong yang optimum.

(30)

29

SIMPULAN DAN SARAN

A. SIMPULAN

1. Alat pembakar sampah (incinerator) yang dirancang memiliki 6 bagian yaitu, ruang pembakaran, kasa penyulut api, cerobong asap, lubang udara, sistem penukar panas (dalam bentuk pipa pemanas air), dan ruang pengendapan zat padat.

2. Berdasarkan uji unjuk kerja terhadap alat yang dirancang diperoleh data bahwa lama pembakaran yang terjadi dipengaruhi oleh jumlah sampah, jenis sampah yang dibakar dan kadar air sampah yang dibakar.

3. Hasil terbaik unjuk kerja alat pembakar sampah ini temperatur pembakaran yang dihasilkan sebesar 748oC, dengan laju pembakaran sebesar 6.82 kg/ jam perbedaan suhu pemanasan air sebesar 18oC. Waktu yang dibutuhkan dalam pembakaran selama 95 menit dengan kondisi sampah yang dibakar 70% sampah plastik. Sedangkan pengujian pada kondisi sampah yang dibakar 70% kertas, menghasilkan temperatur pembakaran sebesar 625oC, dengan laju pembakaran sebesar 3.85 kg/jam, serta berhasil menaikkan suhu air sebesar 14oC

4. Berdasarkan hasil pengujian unjuk kerja terhadap alat yang dirancang diperoleh hasil bahwa untuk menaikkan suhu air diatas 15oC dibutuhkan debit air yang lebih kecil dibandingkan rancangan. Hal tersebut terjadi karena tidak meratanya pembakaran sehingga menimbulkan tidak meratanya pemanasan pada sistem penukar panas yang ada. Sedangkan dalam proses perancangan diasumsikan terjadi pemanasan yang merata pada pipa. Hasil pemanfaatan energi pada pemanas air yang berkisar antara 9.979 hingga 16.266 kJ. Untuk memperoleh suhu air yang lebih tinggi dapat dilakukan dengan menambah lubang sirkulasi udara sehingga pembakaran yang terjadi lebih besar dan memperpanjang pipa pemanas air atau mengubah posisi pipa pemanas air. Dengan menambah panjang pipa menjadi 5 m didapatkan perbedaan suhu sebesar 22oC, sedangkan dengan menambah diamater pipa menjadi 0.0254 m didapatkan perbedaan suhu sebesar 32oC.

5. Ruang pengendapan zat padat asap dapat dimanfaatkan sebagai ruang pengarangan dengan kemampuan mampu mengarangkan 10% dari batok kelapa yang dimasukkan.

B. SARAN

Dari hasil perancangan alat pembakar sampah (incinerator) dan pengujian uji unjuk kerja alat tersebut disarankan beberapa hal spaling anebagai berikut:

1. Disarankan untuk memodifikasi alat khususnya untuk memperoleh sistem pindah panas yang optimum pada pipa pemanas air, sehingga dapat dimanfaatkan untuk pasterurisasi atau sterilisasi.

2. Perancangan tutup untuk proses pemasukan dan proses pembuangan abu dan rang hasil pembakaran tidak benar-benar rata. Disarankan untuk dilakukan penelitian lanjutan mengenai perancangan tutup untuk proses pemasukan bahan dan pengeluaran bahan. 3. Disarankan untuk melakukan penelitian lanjutan untuk pemanfaatan energi di ruang

pengendap zat padat asap. Karena energi yang ada pada ruang tersebut cukup besar jika dimanfaatkan untuk pengering sampah basah atau digunakan untuk pemanfaatan energi lainya.

(31)

DESAIN DAN UJI KINERJA ALAT PEMBAKAR SAMPAH

(

INCINERATOR

) TIPE BATCH UNTUK PERKOTAAN DILENGKAPI

DENGAN PEMANAS AIR

SKRIPSI

Oleh :

Adia Nuraga Galih Pradipta

F14070020

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(32)

30

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah et al.1998.Energi Listrik Pertanian.JICA.Bogor

Anonim.2009.Bakar Sampah Langgar UU di Manado.http://matanews.com/2009/10/12/bakar-sampah-langgar-uu-di-manado/(23 Agustus 2011 7:26)

Anonim.2010. Technical Document for Batch Waste Incineration. http://www.ec.gc.ca/gdd-mw/default.asp?lang=En&n=8A09EA04-1(23 Agustus 2011, 7:37)

Anonim.incinerator.http://www.e-steamboilers.com/en/incinerator.asp (23 Agustus 2011,8:24) Budiman Arif.2001.Modifikasi Desain dan Uji Unjuk Kerja Alat Pembakar Sampah (Incinerator)

Tipe Batch.Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Ҫengel Yunus A. 2003.Heat Transfer.2nd edition.McGraw-Hill.New York,

Ҫengel Yunus A, Boles Michael A.2002.Thermodynamics an Engineering Approach. 4th edition. McGraw-Hill NY

Heldman Denis R, Singh R Paul.2009.Introduction to Food Engineering.Elsevier.China

Hoornweg,D.1999. What a Waste: Solid Waste Management in Asia, Urban Development Sector World Bank Unit, Washington

Lienhard IV John H, Lienhard V John H.2011.A Heat Transfer Textbook.Philogiston Press.Massachucetts.

McCabe Warren L et al.2005.Unit Operations of Chemical Engineering.7th edition, McGraw -Hill.Singapore

Murarka I.P.1987.Solid Waste Disposal and Reuse.Volume I.CRC Press.Florida

Pichel John.2005.Waste Management Practices Municipal,Hazardous, and Industries.CRC Press. New York

Rand T et al.2000.Municipal Waste Incineration.World Bank.Washington D.C.

Rizki Ainur.2011.Pembangkit Listrik Tenaga Sampah .http://ainurrizki.wordpress.com/2011 (22 September 2011, 4:14)

Singh R Paul.1992.Handbook of Food Engineering : Heating and Cooling Process for Food.Editor: Dennis R Heldman and Daryl B Lund.Marcel Dekker.inc.New York

Smith JM et al.2001.Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics.6th edition.McGraw -Hill, New York

Susanto.2001.Modifikasi Rancangan dan Uji Unjuk Kerja Alat Pembakar Sampah (Incenerator) dengan Fungsi Ganda Sebagai Alat Pemanas Air (Water Heater).Skripsi.Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB.

Zemansky Mark W. 1957. Heat and thermodynamics. 4th edition.McGraw-Hill.New York.

(33)

DESAIN DAN UJI KINERJA ALAT PEMBAKAR SAMPAH

(

INCINERATOR

) TIPE BATCH UNTUK PERKOTAAN DILENGKAPI

DENGAN PEMANAS AIR

SKRIPSI

Oleh :

Adia Nuraga Galih Pradipta

F14070020

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(34)

DESIGN AND PERFORMANCE TEST OF INCINERATOR BATCH TYPE

FOR URBAN WASTE EQUIPPED WITH WATER HEATER

Adia Nuraga Galih Pradipta

Department of Mechanical & Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Technology

Bogor Agriculturan University

IPB Darmaga Campus, PO Box 16680, Bogor, West Java, Indonesia.

Phone +628563479865, email: dipta06@gmail.com

ABSTRACT

Municipal solid waste (MSW) management is very important in order to keep the city clean, beautiful, and health. The waste could be utilized by various process that suitable each kind of waste. Organic waste can be utilized by composting process or biogas generation. While an-organic waste can be recycled. Incinerator was needed for toxic and medical waste utilization, due to its capability to burnt off the toxic materials.

Small incinerator seems an important solution for urban household waste management due to the shortage area for composting or other waste utilization. Beside that, heat energy which produced by combustion process in the incinerator could be use for several purposes to fulfill household demand such as drying process or water heater process. The aim of this study is to design an incinerator which can be implemented in the urban household. Those incinerator combined with water heating system as utilization of heat energy produced by the combustion process and smoke cyclone which can be used for drying or carbonization process

Result of the performance of the incinerator shows that the incinerator working well. The capacity of the incinerator is 0.294 m3. The weight of the waste that filled the incinerator is 10.5 to 18.3 kg. The maximum burn temperature is 413 to 478 oC. The incineration rates of the incinerator around 2.81 to 6.82 kg/hour. Quality of smoke is good, showed by the colour of the smoke (near white). Heat energy produced by the system has been used for water heating and coconut shell carbonization process. Using water flow rate 3 l/minutes, the temperature of the water can be raised 14-18 oC per batch process. While carbonization process only produce 10% charcoal from 5 kg coconut shell which has been feed in the smoke cyclone room

Modification of the gas hole can increasing the temperature of incineration and modification of the length and relocation of pipe can increasing the water heater performance.

(35)

ADIA NURAGA GALIH PRADIPTA F14070020. Desain Dan Uji Kinerja Alat Pembakar Sampah (Incinerator) Tipe Batch Untuk Perkotaan Dilengkapi Dengan Pemanas Air. Di bawah bimbingan Sri Endah Agustina. 2011

RINGKASAN

Sampah merupakan salah satu masalah yang ada di perkotaan. Karena sampah yang tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan penimbunan yang menyebabkan ketidaknyamanan masyarakat perkotaan. Pengelolaan sampah sangat penting untuk menjaga kebersihan, kesehatan, dan keindahan kota.

Pemanfaatan sampah dapat dilakukan dengan beberapa cara disesuaikan dengan jenis sampah yang ada. Untuk sampah oranik dapat dimanfaatkan untuk kompos, biogas, dan pupuk cair. Sedangkan sampah an organik seperti plastik, kaleng dan kaca dapat di daur ulang untuk keperluan lain. Namun juga terdapat sampah-sampah yang harus dimusnahkan. Sampah-sampah tersebut yaitu, sampah medis yang mengandung bakteri atau virus, serta sampah-sampah kemasan yang bersifat toxic (beracun). Pemusnahan sampah-sampah tersebut dapat dilakukan dengan pembakaran.

Incinerator yang telah beredar di masyarakat masih dalam kapasitas yang besar sehingga masih memerlukan tempat penampungan yang besar sehingga masih cukup mengganggu masyarakat sekitar. Karena hal tersebut menyebabkan masyarakat membakar sampah secara bebas yang menyebabkan gangguan di masyarakat. Sehingga diharapkan dengan adanya incinerator dengan kapasitas yang kecil permasalahan tersebut dapat teratasi.

Tujuan dari penelitian ini adalah Merancang alat pembakar sampah (incinerator) sebagai pembakar sampah yang baik dan dilengkapi dengan sistem pemanfaatan panas yang dihasilkan. Hasil dari perancangan ini adalah alat pembakar sampah yang baik, serta dapat memanfaatkan energi yang ada pada proses pembakaran untuk kebutuhan rumah tangga.

Penelitian ini dilakukan pada awal maret hingga akhir Juli 2011. Metode yang dilakukan terdapat dua tahap, yaitu tahap perancangan dan uji unjuk kerja. Parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah penyebaran suhu selama pembakaran, laju pembakaran, kualitas asap hasil pembakaran, dan hasil pemanfaatan energi. Pengambilan data dilakukan dengan cara pengamatan dan pengukuran langsung dalam percobaan yang dilakukan.

Hasil perancangan alat pembakar sampah memiliki 6 bagian yaitu, ruang pembakaran, kasa penyulut api, cerobong asap, lubang udara, sistem penukar panas, dan ruang pengendapan zat padat.

Hasil uji unjuk kerja yang dilakukan selama pengujian alat pembakar sampah menunjukkan kemampuan ruang pembakaran dalam menampung sampah sebesar 0.294 m3 dengan berat sampah berkisar antara 10.5 hingga 18.3 kg sampah kering. Suhu tertinggi pada pembakaran berkisar antara 413 hingga 748oC. Sementara itu laju pembakaran sampah berkisar antara 2.81 kg/ jam hingga 6.82 kg/ jam. Semntara itu kualitas asap yang dihasilkan sudah cukup baik karena lebih banyak asap berwarna putih. Sementara itu hasil pemanfaatan energi yang telah dilakukan dapat meningkatkan suhu air sebesar 14oC hingga 18 oC. Selain itu juga pemanfaatan energi yang di ruang pengendapan zat padat dapat menghasilkan arang sebesar 200 gram hingga 500 gram arang batok kelapa.

(36)

DESAIN DAN UJI KINERJA ALAT PEMBAKAR SAMPAH

(

INCINERATOR

) TIPE BATCH UNTUK PERKOTAAN DILENGKAPI

DENGAN PEMANAS AIR

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada

Departemen Teknik Mesin dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh :

ADIA NURAGA GALIH PRADIPTA F14070020

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(37)

Judul Skripsi : Desain dan Uji Kinerja Alat Pembakar Sampah (

Incinerator

) Tipe

Batch

Untuk Perkotaan Dilengkapi dengan Pemanas Air

Nama

: Adia Nuraga Galih Pradipta

NIM

: F14070020

Menyetujui,

Pembimbing,

(Ir. Sri Endah Agustina, M.S)

NIP 19590801 198203 2 003

Mengetahui: Ketua

Departemen,

(Dr. Ir. Desrial, M.Eng.)

NIP 19661201 199103 1 004

(38)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya ba

Gambar

Gambar 3. Diagram alir Pengelolaan Sampah (Murarka,1987)
Tabel 2. Rancangan Fungsional Alat Pembakar Sampah
Tabel 3. Titik Pengambilan Data
Gambar 8. Alat Pembakar Sampah Hasil Perancangan
+7

Referensi

Dokumen terkait