KHAFIT PRATAMA HENDRATNO

(1)

PENDEKATAN METODE BEDA HINGGA PADA STERILISAS

JAMUR TIRAM PUTIH DALAM DRUM

KHAFIT PRATAMA HENDRATNO

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

(2)

Sekam Padi dan Cangkang Kelapa Sawit Menggunakan Pendekatan Metode Beda

Hingga pada Sterilisasi Jamur Tiram Putih Dalam Drum. Dibimbing oleh ABDUL

DJAMIL HUSIN dan IRZAMAN.

Telah dihasilkan sebaran suhu untuk proses sterilisasi di dalam drum dengan

menggunakan bahan bakar sekam padi dan cangkang kelapa sawit. Sterilisasi bertujuan

membunuh bakteri dan jamur lain yang tidak diinginkan pada baglog. Sterilisasi

dilakukan dengan cara tradisional yaitu mengukus baglog di dalam drum yang disusun 4

baris ke atas, dengan lama pengukusan 6,8, dan 10 jam masing-masing dua ulangan.

Melalui persamaan hantaran kalor yang dihitung secara numerik dengan metode beda

hingga dihasilkan suhu sterilisasi yang baik berkisar antara 89-142

0

_C.

Kata kunci : cangkang kelapa sawit, sekam padi, metode beda hingga, sterilisasi,

baglog

(3)

PENDEKATAN METODE BEDA HINGGA PADA STERILISAS

JAMUR TIRAM PUTIH DALAM DRUM

KHAFIT PRATAMA HENDRATNO

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

(4)

Kelapa Sawit Menggunakan Pendekatan Metode Beda Hingga pada

Sterilisasi Jamur Tiram Putih dalam Drum

Nama

: Khafit Pratama Hendratno

NRP

: G74080058

Disetujui

Pembimbing 1

Abdul Djamil Husin, M.Si

NIP. 19690417 199702 1001

Pembimbing 2

Dr. Ir. Irzaman, M.Si

NIP. 19630708 199512 1001

Diketahui

Ketua Departemen Fisika

Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si

NIP. 19660907 199802 1006

(5)

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Sebaran

Kalor Tungku Berbahan Bakar Sekam Padi dan Cangkang Kelapa Sawit Menggunakan

Pendekatan Metode Beda Hingga pada Sterilisasi Jamur Tiram Putih Dalam Drum.

Penelitian ini disusun sebagai salah satu syarat untuk kelulusan program sarjana di

Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian

Bogor.

Pada kesempatan ini penulis juga ingin mengucapkan terimakasih kepada:

1. Kedua orang tua penulis Bapak alm. Suyatno dan Ibu Sri Suhartini yang

selalu mendoakan, memotivasi, membimbing dan banyak hal lain.

2. Adik penulis Fisyana Faseka dan Okrike Monic yang memberikan semangat.

3. Saudara-saudara penulis yang memberikan semangat.

4. Bapak Abdul Djamil Husin selaku pembimbing I yang telah memberikan

bimbingan, kritik, dan saran.

5. Bapak Dr.Irzaman selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan,

kritik, dan saran.

6. Ibu Mersi selaku dosen penguji atas saran dan kritiknya.

7. Tim peneliti jamur tiram putih Touwil Umrih dan Ella Rahmadani yang telah

bekerja sama, kalian rekan tim paling top.

8. Ibu Maya yang telah membimbing serta memberikan ilmu tentang jamur

tiram putih.

9. Bapak Hanedi selaku editor dan bapak Firman yang telah membantu dalam

hal administrasi.

10. Seluruh Dosen pengajar, staf dan karyawan di Departemen Fisika FMIPA

IPB.

11. Seluruh staf dan pegawai IPB di lingkungan kampus.

12. Bapak Maja dan Ibu Maja yang telah membantu di lapangan.

13. Rekan-rekan satu tim bimbingan Bapak Irzaman terimakasih atas kerja sama

dan semangatnya.

14. Teman-temanku angkatan 45 terimakasih atas kebersamaan kalian.

15. Kakak-kakak kelasku 43 dan 44.

16. Adik-adik angkatan 46 dan 47.

17. Sahabatku Demy, Ivan, dan Reza terimakasih atas kebersamaannya.

18. Novianti Nur Anisa yang telah memberikan semangat dan dukungan.

19. Semua pihak yang telah membantu yang tidak bisa penulis ucapkan satu

persatu, terimakasih banyak atas dukungannya.

Akhir kata, dengan adanya tulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat yang

besar. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan unutk kemajuan

penelitian ini. Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-Nya

untuk kita semua. Amin.

Bogor, Nopember 2012

(6)

Penulis dilahirkan di Cepu Jawa Tengah 4 Juni 1990. Penulis

adalah anak pertama dari pasangan Suyatno dan Sri Suhartini.

Penulis memulai studinya di TK Bhayangkari selama 2 tahun,

kemudian melanjutkan studi di SDN 14 Cepu selama 4 tahun dan

dilanjutkan di SDN 1 Rengat Riau, setelah itu melanjutkan studi di

SLTPN 1 Rengat selama 3 tahun. Penulis melanjutkan studi di

SMA YADIKA 5 Jakarta Barat selama 3 tahun dan melanjutkan

pendidikan sarjana strata satu di Departemen Fisika, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Institut

Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis aktif

dalam organisasi kemahasiswaan sebagai anggota infokom HIMAFI 2009-2010, Ketua

Open House 2010-2010 dan asisten praktikum Eksperimen Fisika II 2011-2012. Selama

perkuliahan penulis aktif dalam berbagai kegiatan organisasi mahasiswa FMIPA IPB dan

seminar-seminar.

(7)

vi

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1 Perumusan Masalah ... 1 Tujuan Penelitian ... 1 Hipotesis ... 1 TINJAUAN PUSTAKA Cangkang Kelapa Sawit ... 1

Jamur Tiram Putih ... 2

Sterilisasi Media ... 3 Sekam Padi... 3 Serbuk Gergaji ... 3 Konduksi ... 3 Konveksi ... 4 Radiasi ... 4

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 4

Alat dan Bahan ... 4

Metode Penelitian ... 4

Persiapan Alat ... 4

Proses Sterilisasi ... 5

Perhitungan Penyebaran Kalor Menggunakan Metode Beda Hingga ... 5

Perhitungan Efisiensi Bahan Bakar ... 5

HASIL DAN PEMBAHASAN Perbandingan Pembakaran Bahan Bakar Cangkang Kelapa Sawit dengan Sekam Padi ... 6

Perbandingan Suhu pada Proses Sterilisasi Baglog ... 6

Simulasi Numerik Menggunakan Metode Beda Hingga dalam Proses Sterilisasi Baglog pada Drum Menggunakan Bahan Bakar Cangkang Kelapa Sawit dan Sekam Padi ... 7

Efisiensi Cangkang Kelapa Sawit dan Sekam Padi ... 13

Hasil Sterilisasi Baglog Baris 1,2,3, dan 4 pada Sekam Padi ... 13

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 14

Saran ... 14

DAFTAR PUSTAKA ... 14

(8)

vii

Tabel 2 Perbandingan kandungan gizi jamur dengan bahan makanan lain ... 2

Tabel 3 Komposisi bahan bakar sekam padi ... 3

Tabel 4 Data penyebaran kalor pada drum dengan tungku berbahan bakar cangkang kelapa sawit ... 7

Tabel 5 Data penyebaran kalor pada drum dengan tungku berbahan bakar sekam padi ... 7

Tabel 6 Perbandingan efisiensi bahan bakar sekam padi dan cangkang kelapa sawit pada masing-masing perlakuan lamanya pengukusan media tumbuh jamur tiram putih. ... 13

Tabel 7 Jumlah jamur yang tumbuh di dalam baglog dan massa jamur tiram putih per baglog pada bahan bakar sekam padi ... 13

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Cangkang kelapa sawit ... 2

Gambar 2 Jamur tiram putih ... 2

Gambar 3 Diagram alir penelitian ... 4

Gambar 4 Desain tungku ... 4

Gambar 5 Drum dengan titik penganbilan data suhu ... 5

Gambar 6 Grafik sebaran kalor pada ketinggian 25 cm (a) bahan bakar sekam padi (b) bahan bakar cangkang kelapa sawit... 8

Gambar 10 Grafik sebaran kalor pada ketinggian 117 cm (a) bahan bakar sekam padi (b) bahan bakar cangkang kelapa sawit ... 12

(9)

viii

Lampiran 1 Program sebaran kalor pada drum ( silinder )

a. Bahan bakar sekam padi ... 17

1. Program sebaran kalor pada bahan bakar sekam padi ... 17

2. Program untuk grafik sebaran kalor pada sekam padi pada ketinggian 25 cm ... 17

b. Bahan bakar cangkang kelapa sawit ... 18

1. Program sebaran kalor pada bahan bakar cangkang kelapa sawit ... 18

2. Program untuk grafik sebaran kalor pada cangkang kelapa sawit pada ketinggian 25 cm ... 18

Lampiran 2 Perhitungan efisiensi bahan bakar ... 19

a. Bahan bakar sekam padi ... 19

1. Perhitungan efisiensi bahan bakar 6 jam ulangan 1 ... 19

b. Bahan bakar cangkang kelapa sawit ... 25

Lampiran 3 Perhitungan koefisien difusi ... 29

(10)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perkembangan jamur dunia tampaknya cukup mendorong budidaya jamur di Indonesia dengan bertambahnya upaya pengembangan jenis jamur yang dimakan (edible) dan perkembangan budidaya yang mendorong perluasan produksi2_.

Pleurotus ostreatus (Jacq. Ex. Fr.) atau

jamur tiram putih adalah salah satu jenis jamur kayu yang tergolong mudah beradaptasi dengan lingkungan sekitar, juga mudah membudidayakannya. Kandungan gizi yang terdapat dalam jamur tiram putih ini baik untuk kesehatan tubuh. Jamur tiram putih dibudidayakan dengan membuat media tanam yang sama dengan tempat asal tumbuhnya di alam. Dengan berbagai macam komposisi yang dicampur dengan perbandingan tetentu, akan dihasilkan media tanam yang baik.

Media tanam yang telah dikemas dalam wadah atau yang sering disebut dengan

baglog, kemudian dilakukan sterilisasi untuk

membunuh bakteri, mikrobra dan jamur liar yang ada. Proses sterilisasi media yang kurang baik akan mempengaruhi hasil panen. Banyak cara yang dapat dilakukan untuk mensterilkan media tumbuh (baglog), salah satunya ialah dengan mengukus baglog dalam suatu wadah. Pada pengukusan baglog dengan jumlah yang cukup banyak dapat menggunakan drum dan untuk bahan bakar dapat menggunakan minyak tanah, kayu bakar, LPG dan bahan bakar alternatif lain.

Bahan bakar alternatif lain sebagai pengganti, yaitu cangkang kelapa sawit. Dengan menggunakan tungku sekam padi yang bahan bakarnya diganti dengan cangkang kelapa sawit sebagai alat untuk sterilisasi baglog. Dengan menggunakan tungku cangkang kelapa sawit diharapkan dapat memperkecil biaya produksi yang di keluarkan pada proses strerilisasi madia tanam jamur tiram putih jika dibandingkan dengan menggunakan kayu bakar.

Perumusan Masalah

1. Bagaimana penyebaran kalor pada proses strerilisasi jamur tiram putih menggunakan drum ?

2. Apakah penyebaran kalor dengan bahan bakar cangkang kelapa sawit lebih baik dari bahan bakar sekam padi ?

Tujuan Penelitian

1. Menentukan sebaran kalor tungku sekam padi dan cangkang kelapa sawit meggunakan metode beda hingga. 2. Komposisi bahan bakar berpengaruh

terhadap kalor yang dihasilkan.

Hipotesis

Suhu sebaran kalor pada drum yang digunakan untuk sterilisasi media tanam jamur tiram putih berupa baglog, semakin ke atas, suhunya semakin rendah karena terjadi peristiwa konduksi dalam drum. Bahan bakar cangkang kelapa sawit lebih baik untuk bahan bakar pada proses sterilisasi baglog, karena memiliki komposisi karbon dan oksigen lebih banyak dari sekam padi1_{. Komposisi karbon}

dan oksigen yang banyak akan menghasilkan (HVF) heat value fuelyang lebih tinggi.

TINJAUAN PUSTAKA

Cangkang Kelapa Sawit

Berdasarkan tebal dan tipisnya cangkang, dikenal tipe-tipe kelapa sawit sebagai berikut.

a. Tipe dura memiliki ciri-ciri daging buah

(mesocarp) tipis, cangkang (endocarp) tebal (2-8 mm), inti (endosperm) besar, dan tidak terdapat cincin serabut. Prosentase daging buah 35-60 % dengan rendemen minyak 17-18 %. Adapun tipe

Deli dura adalah tipe dura yang berasal

dari Kebun Raya Bogor (aslinya dari Afrika yang dimasukkan tahun 1848), kemudian dikembangkan di Deli yaitu daerah sekitar Medan (dahulu kerajaan Deli). Dewasa ini tipe Deli dura banyak digunakan dalam pemuliaan kelapa sawit.

b. Tipe pisifera, tipe ini memiliki ciri-ciri

daging buah tebal, tidak mempunyai cangkang tetapi terdapat cincin serabut yang mengelilingi inti. Intinya kecil sekali bila dibandingkan dengan tipe Dura ataupun Tenera. Perbandingan daging buah terhadap buahnya tinggi dan kandungan minyak tinggi. Bunga kelapa sawit tipe Pisifera biasanya steril. Kelapa sawit tipe ini hanya dipakai sebagai “pohon bapak” dalam persilangan tipe Dura atau Deli Dura.

c. Tipe tenera, tipe ini merupakan hasil

silang antara tipe Dura dan Pisifera. Tipe ini memiliki tebal cangkang 0.5-4 mm, mempunyai cincin serabut walaupun tidak sebanyak Pisifera, sedangkan

(11)

intinya kecil. Perbandingan daging buah terhadap buah 60-90 %, rendemen minyak 22-24 % 10_.

Gambar 1 Cangkang kelapa sawit

Tabel 1 Komposisi kimia bahan bakar cangkang kelapa sawit 1

Komposisi Persentase (%) Karbon (C) 50.4 Hidrogen (H2) 5.8 Oksigen (O2) 34.2 Sulfur (S) 0.3 Air (H2O) 10.8 Lain-lain 3.3

Jamur Tiram Putih (Pleorotus ostreatus

(Jacq. Ex. Fr.))

Gambar 2 Jamur tiram putih

Jamur tiram putih dapat dijumpai di alam bebas, terutama pada saat musim hujan yang tumbuh di lingkungan yang lembab. Jamur tiram putih tumbuh saling bertumpuk di permukaan batang pohon yang sudah lapuk, jamur tiram putih adalah salah satu jenis jamur kayu. Untuk budidaya jamur tiram putih, media tumbuhnya dibuat harus sesuai habitat alaminya. Saat ini media yang digunakan tidak terbatas kepada satu dua jenis kayu, bahkan pada subtrat yang terdiri dari serbuk gergaji, jerami, sekam, sisa kertas serta bahan-bahan lainnya seperti bagas (ampas tebu), ampas aren, dan sabut kelapa11_.

Tabel 2 Perbandingan kandungan gizi jamur dengan bahan makanan lain

Bahan makanan Protein (%) Lemak (%) Karbohidrat (%)

Jamur merang 1.8 0.3 4

Jamur tiram putih florida 27 1,6 58 Jamur kuping 8.4 0.5 82.8 Daging sapi 21 5.5 0.5 Bayam - 2.2 1.7 Kentang 2 - 20.9 Kubis 1.5 0.1 4.2 Seledri - 1.3 0.2 Buncis - 2.4 0.2

(12)

Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa jamur tiram putih memiliki jumlah protein lebih tinggi dari bahan makanan lain, dan juga kandungan karbohidrat yang cukup tinggi yaitu 58 %.

Sterilisasi Media

Untuk menyiapkan substrat dapat digunakan metode Till, yaitu substrat dipanaskan pada suhu 121 oC, 100 oC atau 80 o_{C, kemudian didinginkan dan ditanami}

bibit jamur. Metode ini dapat dikembangkan untuk menghasilkan substrat secara mekanis dan kontinyu. Dengan pemanasan, kualitas substrat meningkat, karena meningkatkan kandungan bahan terlarut air dan glukosa. Selain itu pemanasan dapat mematikan organisme lain, sehingga mengurangi tumbuhnya jamur lain yang tidak diinginkan13_.

Kegagalan panen banyak disebabkan oleh proses sterilisasi media yang kurang sempurna. Jamur-jamur liar yang masih ada dalam baglog yang tumbuh subur dan menghambat pertumbuhan jamur tiram putih jika proses sterilisasi tidak sempurna. Beberapa teknik dapat dilakukan untuk sterilisasi media jamur tiram putih. Salah satu cara sterilisasi tersebut dengan cara mengukus media jamur tiram putih di dalam drum. Sterilisasi media jamur tiram putih dengan teknik pengukusan, biasanya memakai kayu bakar sengon, minyak tanah, atau LPG sebagai bahan bakarnya4_.

Penggunaan drum sebagai sterilisator memiliki tingkat keberhasilan 70-80 %, walaupun demikian para petani masih menggunakan drum karena harganya dapat terjangkau12. Perebusan bukanlah metode sterilisasi. Sterilisasi umumnya dilakukan menggunakan autoklaf untuk menggunakan kalor bertekanan tinggi. Cara lain yang kini dikembangkan adalah sterilisasi basah untuk produk-produk yang tidak tahan kalor3_.

Sekam Padi

Pada proses penggilingan gabah sekam padi akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa atau limbah penggilingan. Sekam padi dikategorikan sebagai biomassa yang dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri, pakan ternak dan energi bahan bakar. Ditinjau dari komposisi kimia, sekam padi menurut Suharno dan DTC IPB ialah8_:

Tabel 3 Komposisi bahan bakar sekam padi Komposisi kandungan Presentase

(%) Menurut Suharno Kadar air 9.02 Protein kasar 3.03 Lemak 1.18 Serat kasar 35.68 Abu 17.71 Karbohidrat kasar 33.71 Menurut DTC IPB Karbon 1.33 Hidrogen 1.54 Oksigen 33.64 Silika 16.98

Serbuk Gergaji

Ada dua cara dalam pembuatan media tanam, yaitu dengan menggunakan media serbuk gergaji dan dengan menggunakan media potongan-potongan kecil dari kayu keras misalnya albasia, jati dan randu dengan bentuk silindris. Masing-masing petani jamur memiliki perbandingan komposisi tertentu yang berbeda. Untuk mengetahui kadar air yang terkandung dalam serbuk kayu bisa dilakukan dengan digenggam tangan. Bila serbuk dilepaskan dan pecah berantakan berarti masih kering dan perlu ditambah air, bila genggaman dibuka dan serbuk bisa menggumpal berarti kadar airnya cukup, namun bila saat digenggam airnya menetes berarti kelebihan air6_.

Konduksi

Konduksi adalah transfer energi kalor yang terjadi melalui interaksi antara atom-atom atau molekul-molekul, yang tidak disertai dengan perpindahan atom dan molekul19. Konduksi kalor hanya akan terjadi jika ada perbedaan suhu pada suatu benda. Konduktivitas termal (k) untuk berbagai zat dimana apabila k semakin besar maka kalor yang dihantarkan semakin besar19_.

Persamaan dari konduksi ialah:

(1)

Keterangan :

: Laju aliran kalor (J s-1₎

: Konduktifitas termal (J/s m 0_C)

: Luas penampang (m2₎

: Perbedaan suhu (0_C)

: Jarak antar ujung yang memliki beda suhu (m)

(13)

Konveksi

Konveksi adalah proses dimana kalor ditranfer dengan pergerakan molekul dari satu tempat ke tempat lain dengan melibatkan pergerakan molekul dalam jarak yang besar7. Walaupun zat cair dan gas umumnya bukan merupakan penghantar kalor yang sangat baik, namun dapat mentransfer kalor dengan cukup cepat melalui konveksi.

(2) Keterangan :

: Laju aliran kalor (J/s) : Koefisien perpindahan kalor konveksi (J/s m20_C)

: Luas penampang (m2₎

: Perbedaan suhu (0_C)

Radiasi

Radiasi adalah transfer energi kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik bisa tanpa medium atau adanya medium. Bila radiasi jatuh pada benda tidak tembus cahaya, sebagian radiasi akan di refleksikan dan sebagian diserap. Benda-benda yang berwarna terang memantulkan sebagian besar radiasi tampak, sedangkan benda-benda gelap menyerap sebagian besar radiasi yang mengenainya19_.

Persamaan dari radiasi dapat dirumuskan sebagai:

(3) Keterangan :

: Laju radiasi (watt)

: Konstanta Stefan-Blotzman (5.67 x 10-8 W/m2 K4) : Luas penampang (m2₎

: Suhu mutlak (K) : Koefisien pemancaran

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di desa Cibeureum, Dramaga-Bogor dan Bengkel kayu, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan dari bulan Juli 2011 sampai dengan bulan Nopember 2012.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian terbagi menjadi dua, yaitu alat utama dan alat bantu. Alat utama terdiri atas seperangkat tungku seperti pada Gambar 4, dengan bahan bakar cangkang kelapa sawit dan sekam padi yang digunakan untuk menghasilkan kalor, drum diamter 60 cm, penutup drum dan dual

laser infrared thermometer and thermocouple soket IT 1500. Alat bantu berupa terpal

plastik, timbangan, penggaris, stopwatch, komputer.

Metode Penelitian

Pada Gambar 3 memperlihatkan tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian. Dalam pengambilan data dilakukan pembakaran dan dicatat suhu pada titik-titik yang ditentukan dengan termometer laser.

Gambar 3 Diagram alir penelitian

Persiapan Alat

(14)

Keterangan :

(A) Reservoir (tandon) sekam padi

dalam bentuk kerucut terbalik. (B) Cerobong berlubang untuk membatasi aliran api. (C) Isolator kompor. (D) Badan kompor.

(E) Ruang antara tatakan abu sementara dan ujung bawah kerucut.

(F) Penampung abu sementara5_.

Pada Gambar 4 adalah desain tungku yang akan digunakan pada penelitian ini. Tungku dibuat sedemikian rupa agar ada aliran udara secara alamiah yang dapat meningkatkan jumlah aliran zat asam melewati bahan bakar yang menyala agar dapat menghasilkan nyala yang bersih dan kalor15_{. Bahan bakar yang}

digunakan ialah sekam padi dan cangkang kelapa sawit.

Proses Sterilisasi

Sterilisasi media tanam baglog dilakukan dengan cara sederhana menggunakan drum seperti yang banyak petani jamur lakukan, guna menekan biaya produksi. Seperti tampak pada Gambar 5, baglog disusun dalam drum hingga penuh dan ditutup terpal. Kemudian dilakukan pengambilan data pada titik yang telah ditentukan sebagai suhu awal. Kemudian dilakukan pembakaran pada tungku yang diisi bahan bakar sekam, data diambil hingga suhu pada titik yang telah ditentukan tidak mengalami perubahan suhu secara signifikan. Begitu juga pada proses sterilisasi tungku yang menggunakan bahan bakar cangkang kelapa sawit.

Gambar 5 Drum dengan titik pengambilan data suhu

Keterangan : a = Pusat tabung

b = Lingkar terluar tabung c = Batas air dalam drum d = Bagian atas drum

Perhitungan Penyebaran Kalor

Menggunakan Metode Beda Hingga

Perpindahan kalor pada saat sterilisasi di dalam drum ada dua, yaitu perpindahan kalor secara konveksi yang terjadi pada air dan perpindahan kalor secara konduksi yang terjadi pada baglog.

Drum yang digunakan berbentuk tabung yang bersifat simetri sehingga perambatan kalor yang terjadi tidak bergantung pada besar sudut θ. Persamaan hantaran pada kalor dapat dirumuskan: (4) Keterangan : : Tinggi tabung (m) : Suhu (0_C) : Waktu (detik) : Jari-jari (m) : Difusi termal (m2_/s)

T(r,z,t) adalah suhu pada saat sterilisasi

dengan r ( 0 ≤ r ≤ 30 ) dan z ( 0 ≤ z ≤ 120 ) saat waktu t, dan diubah menjadi persamaan

[ ]

[ ] (5)

Penyelesaian persamaan di atas dengan menggunakan metode beda hingga21_.

Persamaan lain yang dapat digunakan untuk menganalisa penyebaran kalor pada proses sterilisasi baglog jamur tiram putih adalah persamaan bessel secara analitik.

Perhitungan Efisiensi Bahan Bakar

Untuk menghitung efisiensi bahan bakar perlu dicari dahulu laju energi yang dibutuhkan untuk memasak dengan menggunakan persamaan:

(15)

Keterangan :

: laju energi yang dibutuhkan (kcal/hari)

: massa air awal (kg)

: massa air yang menguap (kg) : kalor jenis air (kcal/kg 0_C₎

: kalor jenis uap air (kcal/kg 0_C₎

: kalor laten uap air (kcal/kg) : perubahan suhu (0C) : waktu pemasakan (hari)

Efisiensi bahan bakar dapat dihitung menggunakan persamaan berikut18_.

(7) Keterangan :

: efisiensi bahan bakar (%)

: (Fuel consumption rate) laju bahan bakar yang dibutuhkan (kg/hari) : laju energi yang dibutuhkan (kcal/hari)

: (Heat value fuel) energi yang terkandung dalam bahan bakar (kcal/kg)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perbandingan Pembakaran Bahan

Bakar Cangkang Kelapa Sawit dengan

Sekam Padi

Bahan bakar padat atau cair harus diubah ke bentuk gas sebelum dibakar, biasanya diperlukan kalor untuk mengubah cairan atau padatan menjadi gas, dan bahan bakar gas terbakar pada keadaan normal jika terdapat udara yang cukup, oleh karena itu pembakaran sempurna bahan bakar terjadi hanya jika ada gas oksigen yang cukup9. Komposisi kimia pada bahan bakar sekam padi adalah karbon, hidrogen, oksigen, air, dan silika. Komposisi kimia dari cangkang kelapa sawit adalah karbon, hidrogen, oksigen, sulfur, dan air. Unsur karbon dan hidrogen, yang terkandung dalam bahan bakar bereaksi dengan gas oksigen menghasilkan energi yang dirumuskan sebagai berikut:

2H2 + O2 2H2O + energi

C + O2 CO2 + energi

2C + O2 2CO + energi

Ada tiga proses perpindahan kalor yang terjadi pada proses sterilisasi media jamur tiram putih yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Konduksi terjadi pada saat energi

kalor yang berasal dari api tungku dengan bahan bakar cangkang kelapa sawit dan sekam padi, dipindahkan menuju drum. Peristiwa konveksi terjadi pada saat pemanasan air di dalam drum, dan peristiwa radiasi terjadi dari api yang dihasilkan tungku dengan bahan bakar cangkang kelapa sawit dan sekam padi yang meradiasikan kalornya ke lingkungan sekitar.

Perbandingan Suhu pada Proses

Sterilisasi Baglog

Perbedaan komposisi bahan bakar menyebabkan kalor yang dihasilkan juga berbeda. Kalor yang dihasilkan dari pembakaran cangkang kelapa sawit mencapai suhu 742 0_{C dan pada bahan bakar sekam padi}

mencapai suhu 642 0_{C. Ternyata kalor yang}

dihasilkan berbeda maka suhu pada saat steriliasi juga akan berbeda.

Berdasarkan Tabel 4 dapat dilihat penyebaran kalor pada drum yang digunakan pada proses sterilisasi media tanam jamur tiram putih (baglog). Pada menit ke-60 suhu mulai terlihat konstan, jika dirata-rata maka pada pusat drum bagian bawah bersuhu 274.2 0C, pada lingkaran terluar dasar drum 106 0C, suhu pada batas ketinggian air 87.4 0_{C, 72.8}0_{C untuk suhu pada atas drum}

bagian luar. Saat suhu konstan tersebut menjadi syarat batas dalam perhitungan sebaran kalor mengunakan metode beda hingga. Syarat awal pada saat waktu ke nol.

Untuk syarat batas penyebaran kalor pada drum yang diberi kalor dari tungku dengan bahan bakar sekam padi diambil dari Tabel 5 pada saat suhu pada drum terlihat konstan, yaitu waktu 90 menit, dan rata-ratanya pada titik pusat drum bersuhu 237 0_{C, lingkaran}

terluar dasar 119.3 0_{C, ketinggian air dalam}

drum 86 0_{C, atas bagian drum 81.3}0_{C. Syarat}

(16)

Tabel 4 Data penyebaran kalor pada drum dengan tungku berbahan bakar cangkang kelapa sawit

Waktu (menit)

Suhu penyebaran kalor cangkang kelapa sawit (0_C)

Pusat drum terluar dasar Lingkaran drum

Batas air dalam

drum Bagian luar atas drum

0 27 27 27 27 15 247 70 42 52 30 257 94 60 41 45 263 92 72 56 60 267 102 78 53 75 274 106 90 74 90 262 106 92 73 105 282 109 88 81 120 286 107 89 83

Tabel 5 Data penyebaran kalor pada drum dengan tungku berbahan bakar sekam padi Waktu

(menit)

Suhu penyebaran kalor sekam padi (0_C)

Pusat drum Lingkaran terluar _{dasar drum} _{dalam drum}Batas air Bagian luar _{atas drum}

0 27 27 27 27 15 234 83 53 40 30 226 109 60 45 45 171 110 67 51 60 160 116 81 54 75 215 112 74 50 90 247 125 87 52 105 232 113 86 57 120 232 120 85 56

Simulasi

Numerik

Menggunakan

Metode Beda Hingga dalam Proses

Sterilisasi

Baglog

pada

Drum

Menggunakan Bahan Bakar Cangkang

Kelapa Sawit dan Sekam Padi.

Penelitian ini membahas tentang proses konduksi pada baglog sedangkan konveksi dan radiasi diabaikan. Proses konduksi pada kayu albasia yang menjadi bahan dasar baglog menyebabkan kalor yang mencapai bagian atas drum berkurang karena penyerapan kalor oleh baglog.

Persamaan nilai koefisien difusi ialah21_:

(α) = (8)

Keterangan :

α : difusitas termal (m2_/s)

: konduktivitas termal kayu (kcal/s m 0_C)

: massa jenis kayu (kg/m3₎

: kalor jenis kayu (kcal/kg 0_C)

perhitungannya terlampir pada Lampiran 3, nilai koefisien difusi 0.0000017 m2/s. Nilai

difusitas termal digunakan dalam perhitungan

yang ada pada persamaan 5 dalam memudahkan perhitungan sebaran kalor dalam proses sterilisasi baglog menggunakan drum, digunakan perhitungan numerik yaitu dengan menggunakan software matlab. Program yang dibuat untuk menghitung sebaran kalor pada drum menggunakan metode beda hingga. Dari data yang telah

(17)

diambil di titik tertentu sehingga dapat diketahui perubahan suhu yang terjadi selama proses sterilisasi pada baglog dengan menggunakan bahan bakar sekam padi sebagai sumber kalor. Dari data yang ada dimasukkan ke dalam program, sehingga dapat dicari suhu pada jari-jari drum, ketinggian tertentu, dan waktu tertentu. Simulasi numerik akan menampilkan grafik 3 dimensi dengan sumbu z adalah suhu (0_C),

sumbu y adalah jari-jari (cm), dan sumbu x adalah waktu (menit).

Gambar 6 adalah merupakan grafik hubungan antara suhu, waktu dan jari-jari pada ketinggian 25 cm, lapisan pertama dari

baglog yang di sterilisasi. Dari grafik dapat

dijelaskan bahwa semakin naik nilai jari-jari, suhu akan menurun dan suhu menjadi konstan pada saat waktu tertentu sebagai berikut. Berdasarkan persamaan 5 pada bahan bakar sekam padi suhu pada jari-jari 2 cm, waktu 120 menit adalah 179 0_{C, pada jari-jari 30 cm}

dan waktu 120 menit suhunya adalah 112 0_C.

Sterilisasi yang menggunakan bahan bakar cangkang kelapa sawit pada jari-jari 2 cm, waktu 120 menit adalah 204 0_{C, pada jari-jari}

30 cm dan waktu 120 menit suhunya adalah 130 0C. Ini membuktikan bahwa adanya hantaran kalor secara konduksi pada bagian bawah drum sehingga suhu yang berada dekat dengan sumber api lebih tinggi.

(a)

(b)

Gambar 6 Sebaran kalor pada ketinggian 25 cm (a) bahan bakar sekam padi (b) bahan bakar cangkang kelapa sawit

Jari-jari (cm) Waktu (menit) Suhu (0 C) Jari-jari (cm) Waktu (menit) Suhu (0 C)

(18)

(a)

(b)

Jari-jari (cm) Waktu (menit) Suhu (0_C) Jari-jari (cm) Waktu (menit) Suhu (0_C)

(19)

(a)

(b)

Jari-jari (cm) Waktu (menit) Suhu (0_C) Jari-jari (cm) Waktu (menit) Suhu (0 C)

(20)

(a)

(b)

(21)

(a)

(b)

Progam lengkap terlampir pada Lampiran 1. Pada ketinggian 48 cm adalah batas dari lapisan pertama dan lapisan kedua

baglog. Pada ketinggian 48 cm, suhu dengan

bahan bakar sekam padi pada jari-jari 2 cm adalah 142 0_{C pada waktu 120 menit.}

Sedangkan pada jari-jari 3, 4, 5, dan seterusnya hingga 30 cm akan mengalami penurunan suhu karena adanya penyerapan kalor oleh baglog. Suhu pada jari-jari 30 cm, ketinggian 48 cm, dan waktu 120 menit adalah 89 0_{C. Bahan bakar cangkang kelapa}

sawit pada jari-jari 2 cm, pada waktu 120 menit adalah 175 0_{C. Suhu pada jari-jari}

30, ketinggian 48 cm, dan waktu 120 menit adalah 111 0_C.

Gambar 8 adalah grafik sebaran kalor pada ketinggian 71 cm. Grafik (a) yang menggunakan bahan bakar sekam padi suhu pada jari-jari 2 cm, waktu 120 menit adalah 112 0_{C. Pada jari-jari 30 cm dan waktu}

120 menit suhunya 70 0_{C. Cangkang kelapa}

sawit yang dapat dilihat pada Gambar 8 (b), di jari-jari 2 cm, waktu 120 menit adalah 150 0C. Pada jari-jari 30 cm dan waktu 120 menit suhunya 95 0_C.

Gambar 9 adalah proses sterilisasi baglog pada ketinggian 94 cm, waktu 120 menit, dan jari-jari 2 cm menggunakan bahan cangkang kelapa sawit suhunya 128 0_{C. Sedangkan pada}

bahan bakar sekam padi suhunya 89 0_C.

Gambar 10 pada ketinggian 117 cm, jari-jari

(22)

2 cm dan waktu 120 menit untuk bahan bakar sekam padi suhunya 71 0_{C, bahan bakar}

cangkang kelapa sawit pada waktu, jari-jari dan ketinggian yang sama suhunya 110 0_C.

Warna yang terlihat pada masing-masing grafik menunjukan adanya perbedaan suhu. Warna merah berarti bersuhu tinggi dan warna biru adalah suhu yang rendah. Dari masing-masing grafik berbentuk eksponensial karena adanya hantaran kalor yang diserap oleh baglog.Dari pusat drum ke lingkaran terluar drum pada bagian dasar suhu mengalami penurunan, begitu juga dengan bagian dasar drum yang dekat dengan sumber api, semakin ke atas suhu semakin rendah.

Efisiensi Cangkang Kelapa Sawit dan

Sekam Padi

Nilai efisiensi pada bahan bakar sekam adalah 14.70 % untuk pengukusan 6 jam dengan dua kali pengulangan, pada pengukusan 8 jam nilai efisiensinya 15.21 %, dan 13.11 % pada pengukusan dengan waktu 10 jam. Sedangkan bahan bakar cangkang kelapa sawit nilai efisiensinya mencapai 16.39 % pada pengukusan 6 jam dan 9.36 % pada pengukusan 10 jam.

Efisiensi bahan bakar sekam padi pada pengukusan 8 jam sebesar 15.21 %. Untuk cangkang kelapa sawit pada pengukusan 6 jam menghasilkan efisiensi sebesar 16.39 %. Pengukusan yang menggunakan bahan bakar cangkang kelapa sawit untuk waktu 10 jam memiliki nilai efisiensi yang kecil di bawah 10 %.

Tabel 6 Perbandingan efisiensi bahan bakar sekam padi dan cangkang kelapa sawit pada masing-masing perlakuan lamanya pengukusan media tumbuh jamur tiram putih. Bahan bakar Lama pengukusan (jam) Ulangan HVF

(kcal/kg) (kg/hari) FCR (kcal/hari) Qn Efisiensi (%)

Sekam padi 6 1 3300 75.60 38696 16.10 2 3300 78.80 33157 13.30 8 1 3300 102.90 51369 16.13 2 3300 107.10 47481 14.29 10 1 3300 99.60 40580 12.86 2 3300 101.52 43060 13.36 Cangkang kelapa sawit 6 1 4000 71.20 46944 17.41 2 4000 85.20 49906 15.37 10 1 4000 128.00 48129 9.80 2 4000 113.29 38503 8.91

Hasil Sterilisasi Baglog Baris 1, 2, 3, dan 4 pada Sekam Padi

Tabel 7 Jumlah jamur yang tumbuh di dalam baglog dan massa jamur tiram putih per baglog pada bahan bakar sekam padi

Baris Jumlah baglog hasil sterilisasi 6, 8, 10 jam untuk ulangan 1 dan 2 (buah) Jumlah kontaminasi baglog (buah) Jumlah jamur yang tumbuh di dalam baglog (buah) Massa jamur total (gram) Massa jamur per baglog (gram) 1 126 25 101 17730 ₁₇₆ 2 126 14 112 16490 ₁₄₇ 3 126 35 91 17800 ₁₉₆ 4 72 16 56 8300 ₁₄₈ Total 450 90 360 60320 ₆₆₇

(23)

Sterilisasi baglog menggunakan bahan bakar sekam padi dapat dilihat pada Tabel 7. Jumlah jamur tiram putih dalam baglog yang terbanyak pada baris 2 yaitu 112 buah baglog, ini disebabkan oleh kalor yang diserap baglog pada baris 2 berkisar 112-142 0_{C. Massa}

jamur tiram putih yang didapat per baglog setiap barisnya berbeda, pada baris 1 sebesar 176 gram, pada baris 2 sebesar 147 gram, pada baris 3 sebesar 196 gram, dan 148 gram pada baris 4.

Jumlah baglog yang terkontaminasi paling banyak terdapat pada baris 3 yaitu sebanyak 35 buah, dikarenakan pada saat sterilisasi, baris 3 jauh dari sumber kalor sehingga mikroba dan jamur lain yang menjadi penyebab kontaminasi masih ada, tetapi baris 3 menghasilkan massa panen jamur tiram putih paling banyak, karena kalor yang diserap baglog tidak terlalu banyak sehingga tidak menyebabkan kerusakan substrat dalam

baglog, karena tersedianya banyak sumber

makanan maka massa panen jamur tiram putih tinggi. Baglog pada baris 1 cukup banyak terkontaminasi, hal itu disebabkan oleh susunan baglog baris 1 pada saat sterilisasi paling dekat dengan sumber kalor sehingga substrat dalam baglog menjadi rusak, rusaknya substrat menyebabkan terhambatnya pertumbuhan dan penyebaran miselium jamur tiram putih sehingga terjadi pembusukan

miselium. Pembusukan ini dapat

menyebabkan tumbuhnya bakteri dan jamur lain yang menjadi penyebab kontaminasi

baglog.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Suhu yang dicapai pada proses pembakaran sekam padi mencapai 642 0_{C di}

bagian dasar tengah tungku sedangkan pada proses pembakaran cangkang kelapa sawit suhu mencapai 742 0_{C. Perhitungan simulasi}

dengan menggunakan metode beda hingga dihasilkan sterilisasi untuk sekam padi pada baris 1 dengan jarak 2 cm dari pusat drum bersuhu 179 0_{C, baris 2 bersuhu 142}0_{C, baris}

3 bersuhu 112 0_{C, baris 4 bersuhu 89}0_{C, dan}

untuk cangkang kelapa sawit pada pada baris 1 dengan jarak 2 cm dari pusat drum bersuhu 204 0C, baris 2 bersuhu 175 0C, baris 3 bersuhu 150 0_{C, baris 4 bersuhu 128}0_{C. Dari}

kedua bahan bakar ini suhu yang bagus untuk sterilisasi berkisar 89-142 0_C, _yang

disesuaikan dengan lamanya waktu sterilisasi,

hal ini dibuktikan dari banyak baglog yang terkonaminasi.

Saran

Penelitian selanjutnya disarankan dalam perhitungan menggunakan metode lain seperti metode elemen hingga, sehingga hasil perhitungannya bisa dibandingkan dengan hasil perhitungan menggunakan metode beda hingga, dan menambahkan pipa yang telah dilubangi dengan variasi jarak lubang di bagian tengah drum.

DAFTAR PUSTAKA

1. Napitupulu, Farel H. 2006. Analisis nilai

kalor bahan bakar serabut dan cangkang sebagai bahan bakar ketel uap di pabrik kelapa sawit. Medan :

Kampus USU.

2. Pasaribu, T.; Permana, D.R.; Alda, E.R. 2002. Aneka Jamur Unggulan yang

Menembus Pasar. Jakarta : PT Grasindo.

3. Puspita, Ratih Dewi. 2010. Tungku

sekam padisebagai bahan bakar

alternatif pada proses sterilisasi media jamur tiram putih. Bogor. IPB (Skripsi).

4. Desna, RD Puspita, H Darmasetiawan, Irzaman, Siswandi. 2010. Kajian proses

sterilisasi media jamur tiram putih terhadap mutu bibit yang dihasilkan.

Kumpulan Abstrak Seminar Nasional Pendidikan Dan Penelitian Fisika Dalam Mengantisipasi Perubahan Fenomena Alam. Universitas Diponegoro Semarang, halaman 4.

5. Nawafi F, RD Puspita, Desna, Irzaman. 2010. Optimasi tungku sekam padiskala

industri kecil dengan sistem boiler.

Berkala Fisika, hal 77 – 84.

6. Widyastuti Netty. 2008. Limbah gergaji

kayu sebagai bahan formula media jamur shitake ( lentinula edodes).

Jakarta : Pusat Teknologi Bioindustri Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi

7. Giancoli DC. 2001. Physics Fifth Ed. Diterjemahkan oleh Yuhilza Hanum dengan judul: Fisika Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.

8. Anonim. Sekam padi sebagai sumber

energi alternatif dalam rumah tangga

petani. Badan Penelitian dan

Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian.

(24)

9. Anonim. Pedoman efisiensi energi untuk

industri di asia: bahan bakar dan pembakaran.

www.energyefficiencyasia.org.

10. Setyamidjaja, Djoehana. 2006. Kelapa

Sawit Teknik Budi Daya, Panen dan Pengolahan. Yogyakarta : Kanisius.

11. Suriawiria, Drs Unus. 1986. Pengantar

Untuk Mengenal dan Mengenal Jamur.

Bandung : Angkasa.

12. Martawijaya, E.I.; Nurjayadi, M.Y. 2010. Bisnis jamur tiram putih di rumah

sendiri. Kampus IPB Taman Kencana

Bogor : IPB Press.

13. Sumarsih, Sri. Budidaya jamur tiram

putih dengan berbagai media.

Yogyakarta : UPN.

14. Irzaman, Casnan, Panji Utoro.

Pemanfaatan gas karbon tungku sekam

padiuntuk pengembangan kompor

dengan bahan bakar campuran air dan bahan bakar nabati dengan metode kavitasi. Diskusi Ilmiah XI LEMIGAS.

Poster Diskusi 261-265

15. Irzaman, H. Darmasetiawan, H. Alatas, Irmansyah, A.D Husin, M.N. Indro, 22-24 july 2008, Workshop on

renewable energy thecnology

applicaitons to support E31 _village,

Jakarta Indonesia.

16. Irzaman, H. Darmasetiawan, H. Alatas, Irmansyah, A.D Husin, M.N. Indro, 1-2 November 2008, Optimization of energy

efficiency of cooking stove with rice-husk fuel, Presented in JAPAN –

INDONESIA SYMPOSIUM & EXPO 2008, Kemayoran Indonesia.

17. Husin AD. 2010. Pengembangan

teknologi hemat energi pedesaan melalui tungku sekam padi sebagai energi alternatif terbarukan untuk budidaya jamur tiram putih (pleurotus ostreatus). Laporan Akhir Hibah Kompetitif Penelitian Strategis Nasional. 18. Touwil Umrih. 2012. Analisis efisiensi

energi bahan bakar sekam padidan kayu sengon pada proses sterilisasi media tumbuh jamur tiram putih [Skripsi].

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor.

19. Tippler, Paul A. 1998. Fisika untuk

Sains dan Teknik . Jakarta : Erlangga.

20. Suharyanto Edi. 2010. Bertanam Jamur

Tiram di Lokasi Sempit. Jakarta :

Agromedia Pustaka.

21. Ardian, Dedik. Analisa persamaan

panas dan nilai sterilisasi pada proses sterilisasi makanan kaleng. Institut

Teknologi Sepuluh November.

22. Moran, Micheal J.; Howard N Shapiro. 2004. Termodinamika Teknik Jilid 1. Jakarta : Erlangga.

23. Sears, Francis Weston.; Zemansky, Mark W. 1991. Fisika untuk Universitas 1 Mekanika Panas dan Bunyi. Jakarta : Binacipta.

(25)

(26)

Lampiran 1 Program sebaran kalor pada drum ( silinder )

a. Bahan bakar sekam padi

1. Program sebaran kalor pada bahan bakar sekam padi

%sekam

function

rht2=fungsikhafit2()

load

rht2

;

a=0.00000017;

dt=300;

dr=1;

dz=1;

for

k=1:120

for

i=2:30

for

j=2:120

Tnjk=rht2(i,j,k);

Tnm1jk=rht2(i-1,j,k);

Tnjp1k=rht2(i,j+1,k);

Tnjm1k=rht2(i,j-1,k);

Tnjkp1 = Tnjk + 2a(dt/dr)(Tnm1jk - Tnjk) + a(dt/dz)(Tnjm1k - 2Tnjp1k +

Tnjm1k);

rht2(i,j,k+1)=Tnjkp1;

end

save

rht2

;

2. Program untuk grafik sebaran kalor pada sekam padi pada ketinggian 25 cm

load

rht2

;

for

r=1:31

for

t=1:121

suhu_saat_ketinggian_25(r,t)=rht2(r,25,t);

end

suhu_saat_ketinggian_25(1,:)=[];

suhu_saat_ketinggian_25(30,:)=[];

figure; surf(suhu_saat_ketinggian_25)

(27)

Lampiran 1 Program sebaran kalor pada drum ( silinder )

b. Bahan bakar cangkang kelapa sawit

1. Program sebaran kalor pada bahan bakar cangkang kelapa sawit

%cangkang kelapa sawit

function

rht3=fungsikhafit3()

load

rht3

;

a=0.00000017;

dt=300;

dr=1;

dz=1;

for

k=1:120

for

i=2:30

for

j=2:120

Tnjk=rht3(i,j,k);

Tnm1jk=rht3(i-1,j,k);

Tnjp1k=rht3(i,j+1,k);

Tnjm1k=rht3(i,j-1,k);

Tnjkp1 = Tnjk + 2a(dt/dr)(Tnm1jk - Tnjk) + a(dt/dz)(Tnjm1k - 2Tnjp1k +

Tnjm1k);

rht3(i,j,k+1)=Tnjkp1;

end

save

rht3

;

2. Program untuk grafik sebaran kalor pada cangkang kelapa sawit pada ketinggian 25

cm

load

rht3

;

for

r=1:31

for

t=1:121

suhu_saat_ketinggian_25(r,t)=rht3(r,25,t);

end

suhu_saat_ketinggian_25(1,:)=[];

suhu_saat_ketinggian_25(30,:)=[];

figure; surf(suhu_saat_ketinggian_25)

(28)

Lampiran 2 Perhitungan efisiensi bahan bakar

a. Bahan bakar sekam padi

1. Perhitungan efisiensi bahan bakar 6 jam ulangan 1

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(29)

Lanjutan Lampiran 2. Perhitungan efisiensi bahan bakar

a. Bahan bakar sekam padi

2. Perhitungan efisiensi bahan bakar 6 jam ulangan 2

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(30)

Lanjutan Lampiran 2. Perhitungan efisiensi bahan bakar

a. Bahan bakar sekam padi

3. Perhitungan efisiensi bahan bakar 8 jam ulangan 1

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(31)

Lanjutan Lampiran 2. Perhitungan efisiensi bahan bakar

a. Bahan bakar sekam padi

4. Perhitungan efisiensi bahan bakar 8 jam ulangan 2

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(32)

Lanjutan Lampiran 2. Perhitungan efisiensi bahan bakar

a. Bahan bakar sekam padi

5. Perhitungan efisiensi bahan bakar 10 jam ulangan 1

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(33)

Lanjutan Lampiran 2. Perhitungan efisiensi bahan bakar

a. Bahan bakar sekam padi

6. Perhitungan efisiensi bahan bakar 10 jam ulangan 2

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(34)

Lanjutan Lampiran 2. Perhitungan efisiensi bahan bakar

b. Bahan bakar cangkang kelapa sawit

1. Perhitungan efisiensi bahan bakar 6 jam ulangan 1

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(35)

Lanjutan Lampiran 2. Perhitungan efisiensi bahan bakar

b. Bahan bakar cangkang kelapa sawit

2. Perhitungan efisiensi bahan bakar 6 jam ulangan 2

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(36)

Lanjutan Lampiran 2. Perhitungan efisiensi bahan bakar

b. Bahan bakar cangkang kelapa sawit

3. Perhitungan efisiensi bahan bakar 10 jam ulangan 1

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(37)

Lanjutan Lampiran 2. Perhitungan efisiensi bahan bakar

b. Bahan bakar cangkang kelapa sawit

4. Perhitungan efisiensi bahan bakar 10 jam ulangan 2

 Laju bahan bakar yang dibutuhkan

 Laju energi yang dibutuhkan

Jadi laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi sebesar

 Efisiensi bahan bakar

(38)

Lampiran 3 Perhitungan koefisien difusi

(α) =

=

= 0.0000017 (m

2

_s

-1

₎

Keterangan :

α : difusitas termal (m

2

_/s)

: konduktivitas termal kayu (kcal/s m

0

_C)

: massa jenis kayu (kg/m

3

₎

(39)

Lampiran 4 Suhu drum pada setiap lapisan

a. Sekam padi

(40)