PERANCANGAN MESIN CETAK BRIKET LIMBAH KELAPA SAWIT DENGAN PENGGERAK HIDROLIK

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Industri perkebunan kelapa sawit menghasilkan limbah yang lebih besar dibanding komodititas perkebunan lainnya. Limbah tersebut berupa limbah padat dan cair, yang terdiri dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (selanjutnya disebut TKKS), Lumpur Sawit (wet decanter solid), cangkang, Serabut (fiber), limbah cair dan air kondensat.

Prosentase limbah TKKS adalah yang terbesar yaitu 23%, akan tetapi pemanfaatannya masih sangat terbatas, selama ini hanya dibakar atau dihamparkan sebagai mulsa/pupuk, di kawasan sekitar pabrik maupun di perkebunan rakyat.

2

I.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan informasi yang dikemukakan diatas dan informasi yang diperoleh dari penelitian terdahulu menimbulkan rumusan masalah bagaimana merancang mesin cetak briket limbah kelapa sawit dengan penggerak hidrolik.

I.3 Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan desain dan dimensi komponen mesin cetak briket limbah kelapa sawit dengan penggerak hidrolik.

I.4 Manfaat

Manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Memperkenalkan desain mesin cetak briket limbah kelapa sawit dengan penggerak hidrolik, yang selanjutnya dapat di aplikasikan dan digunakan untuk menambah nilai guna limbah TKKS.

2. Meningkatkan nilai tambah limbah TKKS menjadi produk yang bernilai tinggi dan mengurangi pencemaran lingkungan.

3. Memberikan informasi pemanfaatan limbah TKKS sebagai bahan energi alternatif yang tidak bersaing dengan bahan pangan.

I.5 Batasan Masalah

3

1. Serbuk arang yang akan dicetak diasumsikan telah melalui proses penyaringan dengan menggunakan saringan berukuran 20 mesh dan telah dicampur dengan

bahan perekat berupa limbah cair CPO.

PERANCANGAN MESIN CETAK BRIKET

LIMBAH KELAPA SAWIT

DENGAN PENGGERAK HIDROLIK

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar

Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh : Yuda Lestari 201110120311095

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN MESIN CETAK BRIKET

LIMBAH KELAPA SAWIT

DENGAN PENGGERAK HIDROLIK

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Nama : Yuda Lestari Nim : 201110120311095

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Yuda Lestari

NIM : 201110120311095

Tempat / Tanggal Lahir : Muaro Jambi, 03 Februari 1992

Jurusan : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

Sesungguhnya skripsi dengan judul “Perancangan Mesin Cetak Briket Limbah Kelapa Sawit Dengan Penggerak Hidrolik” Yang diajukan untuk memperoleh

gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan / atau pernah dipakai

untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang saya kutip dan sumber informasinya telah saya cantumkan sebagaimana mestinya.

ABSTRAK

Proses pengolahan kelapa sawit akan menghasilkan limbah yang terdiri dari Tandan Kosong Kelapa Sawit, Lumpur Sawit (wet decanter solid), cangkang, Serabut (fiber), limbah cair (Crude Palm Oil) dan air kondensat. Indonesia merupakan negara dengan luas perkebunan kelapa sawit terbesar di dunia, sehingga perlu diperhatikan pemanfaatan dari limbah Kelapa Sawit tersebut.

Pemanfaatan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit dan limbah cair (Crude Palm Oil) menjadi briket telah dapat dibuktikan, dengan dimensi briket 30x30x40 mm pada tekanan 200 KN/m2 dapat menghasilkan spesifikasi briket sebagai berikut : kadar air 7,291%; berat jenis 0,674 gr/cm3; nilai kalor 6931,581 cal/gram; kadar abu 6,219%; kadar zat mudah menguap 22,875%; karbon terikat 64,415% (Mario Damanik.2014).

Dalam produksi briket diperlukan mesin cetak briket yang mampu menghasilkan briket berkualitas, sehingga dirancanglah mesin cetak briket dengan kapasitas produksi yang direncanakan 48 buah sekali cetak, dengan gaya yang diperlukan dalam pengepresan per briket adalah 200 kN/m2, dari data perancangan tersebut setelah melalui perhitungan diketahui diameter silinder hidrolik yang akan digunakan 50 mm, tekanan yang bekerja 96 bar, diameter pipa hidrolik 16,4 mm, daya pompa yang diperlukan 2,4 Hp, daya motor yang diperlukan 2,8 Hp, dan kapasitas produksi yang dihasilkan 17280 briket/jam.

ABSTRACT

The process of palm oil will produce waste consisting of empty bunches of palm oil , wet decanter solid , shell of palm oil , fibers,, Crude Palm Oil Liquid Waste and water kondensat. Indonesia is a country with largest palm oil plantations in the world , so that need attention utilization of waste oil palm.

The utilization of empty bunches of palm oil and Crude Palm Oil Liquid Waste to the briquette has been can be proved , with dimensions briquette 30x30x30 mm, at pressure 200 kN/m2, Can produce briquette specifications as follows : water content 7,291%; Dencity 0,674 gr/cm3; calorific value 6931,581 cal/gram; ash content 6,219%; volatille 22,875%; Carbon 64,415% (Mario Damanik.2014).

In the production of briquette Needed a printing machine briquette capable to producing high quality briquette, So that designed a printing machine briquette with planned production capacity is 48 briquette once printed. with pressure 200 kN/m2, From the data design after procces calculations obtainable diameterof hydraulic cylinder that will be used is 50 mm, with pressure working 96 bar, Diameter of hydraulic hose is 16,4 mm, the power of pump is 2,4 Hp, The power op motor is 2,8 Hp and Produce capacity is 17280 briquette/hour.

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya Tugas Akhir dengan judul “Perancangan Mesin Cetak Briket Limbah Kelapa Sawit Dengan Penggerak Hidrolik” ini dapat terselesaikan.

Dalam penyusunan skripsi ini terdapat hambatan yang dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak, segala hambatan tersebut dapat teratasi. Oleh sebab itu penulis ungkapkan terima kasih atas nasehat, petunjuk, ide, saran yang telah diterima penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan sekripsi ini. Ungkapan terimaksih tersebut disampaikan kepada :

 Kedua orang tua penulis, yang selalu memberikan dukungan dalam hal apapun, senantiasa mendoakan, mengingatkan dan membimbing hingga penulis dapat menjadi seperti sekarang.

 Budiono, Ssi. MT. dan Ir. Sudarman, MT. yang telah dengan sabar membimbing penulis dalam penyusunan Tugas Akhir.

 Seluruh dosen Teknik mesin yang telah membimbing penulis selama kuliah.

 Kakak dan Adikku ( Mustajab, Musmulyono, Tri Utomo, Yenny Faridha) dan semua keluarga besar yang telah memberikan dukungan selama ini.

 Teman - Teman Kos A5, Salimin dan semuanya yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

 Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2011, teman seperjuangan Rizki BJ dan Kuncoro Democca,.., yang tidak bisa penulis sebutkan semua.

DATAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

POSTER ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ... iv

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ... v

ABSTRAKSI INDONESIA ... vi

ABSTRAKSI ENGLISH ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DATAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1 Latar Belakang ... 1

I.2 Rumusan Masalah ... 2

I.3 Tujuan Penulisan ... 2

I.4 Manfaat Penulisan ... 2

I.5 Batasan Masalah ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 3

II.1 Pengertian Sistem Hidrolik ... 3

II.2 Statistika ... 17

II.3 Kelapa Sawit ... 19

II.4 Arang ... 24

II.5 Bahan Perekat ... 25

III.4 Pemilihan Spesifikasi Bahan ... 30

III.5 Perhitungan Perancangan ... 31

III.6 Diagram Alir Perancangan ... 33

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ... 34

IV.1 Data Perancangan ... 34

IV.2 Skema Alat ... 34

IV.3 Perhitungan Briket ... 35

IV.4 Gaya Pengepresan ... 37

IV.5 Pemilihan Pompa ... 41

IV.6 Perhitungan Daya Motor ... 44

IV.7 Perhitungan Kerangka ... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 46

V.1 Kesimpulan ... 46

V.2 Saran ... 46

DATAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Simbol Katub pengarah ... 9

Tabel 2.2 Simbol-simbol untuk melayani katup-katup ... 10

Tabel 2.3 Beberapa lambang komponen penyusun sistem hidrolik ... 11

Tabel 2.4 Potensi Dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit ... 21

Tabel 2.5 Komposisi Kimia Tandan Kosong Kelapa Sawit ... 22

Tabel 2.6 Sifat Fisik Tandan Kosong Kelapa Sawit ... 23

Tabel 2.7 Sifat Fisika dan Kimia Arang... 25

Tabel 2.8 Komposisi Kimia Limbah Cair PKS ... 27

Tabel 2.9 Prosentase bahan perekat ... 27

Tabel 2.10 Standar Briket Arang jepang, inggris, amerika, Indonesia ... 28

Tabel 4.1 Data perancangan mesin cetak briket... 34

Tabel 4.2 Theoretical output catalog SMC Hydraulic Cylinder ... 38

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1 Diagram aliran sistem hidrolik ... 3

Gambar 2.2 Prinsip dasar sistem hidrolik ... 5

Gambar 2.3 Motor Listrik ... 6

Gambar 2.4 External Gear Pump ... 6

Gambar 2.5 Internal Gear Pump ... 7

Gambar 2.6 Pompa Tipe Sumbu Bengkok ... 7

Gambar 2.7 Pompa Axial Tipe Alat Pengatur ... 7

Gambar 2.8 Katup pengatur tekanan ... 8

Gambar 2.9 Katup pengtur arah aliran ... 8

Gambar 2.10 Flow control throttling valve ... 12

Gambar 2.11 Silinder kerja penggerak tunggal... 12

Gambar 2.12 Silinder kerja penggerak ganda ... 13

Gambar 2.13 Filter Tangki ... 14

Gambar 2.14 Pengukur Tekanan ... 15

Gambar 2.15 Sketsa prinsip statika ... 18

Gambar 2.16 Kelapa sawit ... 19

Gambar 2.17 Diagram Alir Proses Pengolahan Kelapa Sawit ... 20

Gambar 2.18 Limbah Kelapa Sawit ... 21

Gambar 2.19 Diagram pohon pemanfaatan kelapa sawit... 23

Gambar 2.20 Pemanfaatan TKKS sebagai pupuk langsung ... 24

Gambar 2.21 Arang Kayu ... 24

Gambar 2.22 Limbah Cair Kelapa Sawit ... 26

Gambar 3.1 Konsep rancangan mesin cetak briket ... 28

DAFTAR PUSTAKA

Sularso, Haruo tahara (1994).Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan. PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Hicks, Edwards (1996). Teknologi Pemakaian Pompa. Erlangga, Jakarta.

Daryono (2002). Mekanika Kekuatan Material. Universitas Muhammadiyah Malang. Malang.

Arganda M (2007) Pemanfaatan Tandan Kosong dan Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Briket Arang. Tesis, Universitas Sumatera Utara.

SMC Corporation (2001). General Catalog SMC Hydraulic Cylinders Based on JIS. Japan.

Catalog Lintech PT. LINTECH DUTA PRATAMA. Surabaya, Indonesia.

Product Catalog PT. GUNUNG GARUDA based on JIS G3101SS400 (Mild Steel). Bekasi, Indonesia.

Catalog PIRTEK Fluid Transfer Solution, Hydraulic Hoses. Canada.

Retta, dkk (2012). Pemanfaatan Limbah Cair CPO Sebagai Perekat Pada Pembuatan Briket dari Arang Tandan Kosong Kelapa Sawit. Jurnal, Universitas Sriwijaya.

Parker Hannifin Corporation, Catalog Hydraulic Valves Industrial Standard. Departemen Pertanian (2006). Pedoman Pengelolaan Limbah Industri Kelapa

Sawit. Jakarta.

Mario, Damanik (2014).Pengaruh Variasi Tekanan Kempa Terhadap Sifat Fisika-Kimia Briket Arang dari Tandan Kosong Kelapa Sawit. Universitas Sumatera Utara.