PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM
Pemanfaatan Limbah Padat Tahu Sebagai Bahan Baku Pembuatan Kertas
BIDANG KEGIATAN:
PKM PENELITIAN EKSAKTA
DIUSULKAN OLEH :
Farhan Farabi 2014430009 / 2014 Raka Pratama 2014430019 / 2014 Deprito Maulana 2015430009 / 2015
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA JAKARTA
2016
ii DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan ... i
Daftar Isi ... ii
Daftar Tabel ... iii
Daftar Gambar ... iv
BAB 1. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan ... 2
1.4 Kegunaan ... 2
1.5 Luaran ... 2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1 Definisi Kertas ... 3
2.2 Definisi Filler ... 3
2.3 Defisini Ampas Tahu ... 4
BAB 3. METODA PENELITIAN ... 6
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ... 8
4.1 Anggaran Biaya ... 8
4.2 Jadwal Kegiatan ... 8
DAFTAR PUSTAKA ... 9 LAMPIRAN-LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Peneliti
iii DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Ringkasan Anggaran Biaya PKM-PE ... 8 Tabel 4.2. Jadwal Kegiatan PKM-PE ... 8
iv DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian ... 7
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kertas merupakan salah satu kebutuhan manusia dalam kegiatan sehari-hari,sehingga pemakaian kertas setiap harinya berjumlah sangat besar. Pemakaian kertas tersebut seperti surat kabar, majalah, buku, kemasan, surat-surat, kertas faks, fotokopi dan kertas cetak. Kebutuhan kertas yang berjumlah besar itu selain mendorong produksi industri kertas, ternyata juga menimbulkan masalah-masalah lain seperti masalah lingkungan, yang di dalamnya mencakup masalah-masalah penebangan pohon di hutan, sampah, pencemaran air dan udara.
Saat ini kebutuhan kertas sebagian besar dipenuhi dari serat kayu.
Semakin panjang serat, semakin kuat dan tahan kertas yang dihasilkan.
Serat kayu yang panjang ini terdapat pada pohon pinus. Sedang serat kayu yang pendek berguna untuk kehalusan kertas, pohon jenis ini banyak terdapat di Indonesia. “Kertas adalah bahan tipis dan rata yang dihasilkan dengan kompresi serat yang berasal dari pulp. Serat yang digunakan adalah serat alami mengandung selulosa dan hemiselulosa”.
Selain itu pabrik-pabrik di Indonesia juga banyak yang membuang limbah hasil produksinya tanpa mengolahnya kembali. Salah satu limbah pabrik yang masih dapat digunakan yaitu limbah hasil produksi tahu yang masih mengandung zat-zat pembangun kertas. Hal inilah yang melatar belakangi penulis untuk melakukan penelitian mengenai “Pembuatan Kertas Dari Limbah Tahu”.
Penelitian ini dilakukan dengan memanfaatkan limbah padat tahu ini sebagai bahan baku pembuatan kertas, karena limbah padat tahu mengandung bahan-bahan yang dibutuhkan untuk pembuatan kertas.
Dengan memanfaatkan limbah padat tahu sebagai bahan baku pembuatan kertas, sehingga dapat mengurangi polusi yang diakibatkan dari limbah dari industri tahu dan dapat mengurangi penggunaan serat kayu sebagai bahan baku utama pembuatan kertas. Karena dengan menggunakan serat kayu sebagai bahan baku pembuatan kertas dapat merusak kelestarian hutan.
1.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimana proses pembuatan kertas dari limbah padat tahu?
2. Bagaimana pengaruh waktu, suhu, dan konsenterasi terhadap karakteristik kertas yang didapat?
3. Berapa waktu, suhu, dan konsentrasi optimum dalam pembuatan kertas dari limbah padat industri tahu.
1.3 Tujuan
1. Untuk membuat kertas dari limbah padat industri tahu.
2. Untuk memanfaatkan limbah padat tahu untuk mengurangi pencemaran lingkungan.
3. Mencari pengaruh waktu, suhu, dan konsenterasi optimum dalam pembuatan kertas dari limbah padat industri tahu.
1.4 Kegunaan
Kegunaan yang dapat diambil dari penelitian ini:
a. Bagi Penulis
Penulis dapat mengetahui proses pembuatan kertas dari limbah padat produksi tahu. Selain itu penulis juga dapat membuat artikel dan jurnal ilmiah yang merupakan tugas wajib Program Kreatifitas Mahasiswa sebagai mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah.
b. Bagi Pembaca
Penulis berharap dari hasil penelitian ini, pembaca mendapatkan pengetahuan dan informasi tentang pembuatan kertas dari limbah padat tahu, sehingga pembaca termotivasi untuk meminimalisir pembuatan kertas dari kayu.
c. Bagi Pemerintah
Berdasarkan penelitian yang penulis lakukan, pemerintah dapat segera mengambil langkah-langkah untuk melestarikan hutan dari penggunaan kayu sebagai bahan baku pembuatan kertas.
1.5 Luaran
1. Kertas dari limbah padat industri tahu.
2. Artikel ilmiah tentang pemanfaatan limbah padat dari industri tahu sebagai bahan baku pembuatan kertas.
3. HAKI
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Kertas
Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan dengan kompresi serat yang berasal dari pulp. Serat yang digunakan biasanya adalah alami, dan mengandung selulosa dan hemiselulosa. Kertas dikenal sebagai media utama untuk menulis, mencetak serta melukis dan banyak kegunaan lain yang dapat dilakukan dengan kertas misalnya kertas pembersih (tissue) yang digunakan untuk hidangan, kebersihan ataupun toilet. Adanya kertas merupakan revolusi baru dalam dunia tulis menulis yang menyumbangkan arti besar dalam peradaban dunia. Sebelum ditemukan kertas, bangsa-bangsa dahulu menggunakan tablet dari tanah lempung yang dibakar. Hal ini bisa dijumpai dari peradaban bangsa Sumeria, Prasasti dari batu, kayu, bambu, kulit atau tulang binatang, sutra, bahkan daun lontar yang dirangkai seperti dijumpai pada naskah naskah Nusantara beberapa abad lampau.
2.2 Definisi Filler
Filler digunakan untuk meningkatkan kemampuan cetak. Filler membuat kertas lebih halus dan lebih mengkilap, selain itu juga membuat kertas lebih cerah dan meningkatkan opasitas kertas. Pemakaian filler ini tidak dapat menggantikan fungsi serat, karena filler tidak dapat membentuk ikatan hidrogen dan menurunkan kekuatan kertas dengan menghalangi ikatan antar serat.
Macam-macam filler adalah : a. Kaolin, Al4(OH)8[SiO10]
Kristal kaolin yang berbentuk hexagonal menghasilkan kilapan yang tingi pada kertas. Kilapan ini tergantung pada derajat pemecahan kristal kaolin.
b. Kalsium karbonat, CaCO3
Kalsium karbonat memiliki struktur butiran sehingga meningkatkan kecerahan kertas. Filler ini dipakai tanpa alum karena dipakai dalam media asam.
c. Talc, Mg3(OH)2[Si4O10]
Talc bersifat hidrofobik dan dipakai untuk mengatasi resin yang terbawa kedalam proses produksi keratas dari serat-serat baru atau komponen kental dari kertas bekas. Talc sebagai filler memiliki retensi yang tinggi dan membuat permukaan kertas menjadi lebih halus dan menjadi bagus megkilap.
2.3 Definisi Ampas Tahu
Limbah ialah sesuatu bahan yang sebagian orang mengartikan limbah bahan atau adonan yang tidak lagi berguna dan menjorokan. Pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta menggangu lingkungan hidup . Tetapi sebagian orang mengartikan limbah sebagai bahan atau adonan yang sangat berguna. Karena limbah sangat berguna bagi mereka, dan limbah juga dapat menghasilkan uang yang sangat menggiurkan jika kita dapat mengolahnya dengan benar. Contoh limbah yang dapat kita olah yaitu limbah tahu.
Air buangan industri tahu rata-rata mengandung BOD (Biochemichal Oxygen Demand), COD (Chemical Oxygen Demand), TSS, dan minyak atau lemak berturut-turut sebesar 4583,7050, 4743 dan 26 mg/l. bila dibandingkan dengan baku mutu limbah cair industri produk makanan dari kedelai menurut KepMenLH No. Kep-51/MENLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri, kadar maksimum yang diperbolehkan untuk BOD, COS, dan TSS berturut-turut adalah 50, 100, 200 mg/l. sehingga terlihat jelas bahwa limbah cair industri tahu melebihi baku mutu yang telah dipersyaratkan.
Ampas tahu merupakan limbah padat yang diperoleh dari proses pembuatan tahu dari kedelai. Sedangkan yang dibuat tahu adalah cairan atau susu kedelai yang lolos dari kain saring. Ampas Tahu dapat disebut juga sisa barang yang telah diambil sarinya atau patinya atau limbah industri pangan yang telah diambil sarinya melalui proses pengolahan.
Masyarakat umumnya memanfaatkan ampas tahu untuk pakan ternak dan sebagian dipakai sebagai bahan dasar pembuataan tempe gembus. Ampas tahu mempunyai kadar protein yang baik dari segi kualitasnya untuk campuran dalam konsentrat yang diberikan kepada ternak. Kandungan nutrisi yang terdapat dalam ampas tahu bervariasi, hal ini antara lain disebabkan oleh perbedaan varietas dari kedelai yang digunakan sebagai bahan dasar pembuatan tahu, peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan tahu maupun proses pengolahan. Ampas tahu dapat dijadikan sebagai bahan pakan sumber protein karena mengandung protein kasar cukup tinggi berkisar antara 18-25%, lemak 4,5%, serat kasar 18,21% .
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan A. Bahan
1. Limbah tahu 2. Air bersih 3. NaOH 4. Kitosan
5. Kaolin (Al4(OH)8[SiO10]) 6. Kalsium Karbonat (CaCO3) 7. Talc (Mg3(OH)2[Si4O10]) 8. H2O2
B. Alat 1. Oven 2. Blender 3. Labu leher 3 4. Kondensor 5. Thermometer 6. Pemanas listrik 7. Motor pengaduk
8. Statif dan klem 9. Ayakan mesh 80 10. Satu paket screen 11. Saringan
12. Gas LPG 13. Kompor 14. Panci besar
15. Pengaduk
16. Elmendorf Tearing Tester 17. Tensile Strength
3.2 Prosedur Penelitian
1. Siapkan bahan dan alat.
2. Limbah tahu dimasukan kedalam oven pada temperatur 70-80 oC sampai tidak ada kadar airnya atau berat bahannya konstan.
3. Setelah dihilangkan kadar airnya lalu limbah tahu diblender sampai halus.
4. Bahan yang telah diblender lalu diayak dengan ayakan mesh 80.
5. Setelah diayak dilakukan ekstraksi dengan proses sulfat, dengan variasi, temperatur; 80oC, 100oC, 120oC ; waktu; 60 menit, 90 menit, 120 menit ; konsentrasi NaOH ; 2%, 4%, 6%.
6. Setelah itu dicuci kemudian hasil pencuciannya bahan dimasukkan kepanci untuk penambahan zat aditif sebagai filler.
7. Setelah selesai proses penambahan zat aditif dilakukan proses bleaching.
8. Hasil dari proses bleaching dipindahkan kewadah yang besar untuk disaring menggunakan screen, lalu dicetak dan dijemur dibawah sinar matahari.
Limbah dimasukkan kedalam oven pada temperatur 70-80oC sampai tidak ada kadar airnya
Setelah kadar air pada limbah hilang, dilakukan pengecilan ukuran bahan dengan blender
Bahan yang sudah dihaluskan dengan ayakan dengan ayakan mesh 80
Hasil ayakan lalu ditambahkan NaOH untuk delignifikasi dengan ekstraksi melalui proses sulfat
Setelah proses ekstraksi, lalu bahan dicuci untuk menghilangkan kotoran yang masih ada
Hasil pencampuran lalu ditambahkan H2O2 untuk proses bleaching
Wadah besar disiapkan untuk menampung hasil bleaching, sekaligus disaring dengan screen untuk dicetak sesuai ukuran
Penjemuran dibawah sinar matahari
Gambar 1.1. Diagram Alir Penelitian
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya
Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran Biaya PKM-P
No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp.)
1 Peralatan penunjang 5.292.500
2 Bahan habis pakai 2.025.000
3 Perjalanan 2.120.000
4 Lain-lain 2.300.000
Jumlah 11.737.000
4.2 Jadwal Kegiatan
Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan PKM-P
No. Kegiatan Bulan ke-1 Bulan ke-2 Bulan ke-3 Bulan ke-4 1 Persiapan Alat dan
Bahan 2 Penelitian 3 Analisa Data dan
Hasil 4 Laporan Akhir
DAFTAR PUSTAKA
Ayunda, Vivien, Syahrul Humaidi, dan Diana A Barus. 2013. Pembuatan dan Karakterisasi Kertas Dari Daun Nanas dan Eceng Gondok, FMIPA USU Medan Vol. 2, no 1
Hidayati, Sri. 2009. Pembuatan Pulp Dan Kertas Dari Ampas Tebu Dengan Proses Acetosolv. Diambil dari, http://aprysilverfox.com/2010/08/makalah - pembuatan-pulp-dan-kertas-dari.html. (10 Oktober 2010)
Id.scribd.com. 2016. Makalah Zat Aditif Pada Kertas, Diambil dari,
https://id.scribd.com/doc/195716821/MAKALAH-ZAT-ADITIF-pada- Kertas (07 Oktober 2016)
Jalaludin, S.R. 2005. Pembuatan Pulp dari Jerami Padi dengan Menggunakan Natrium Hidroksida, Jurnal Sistem Teknik Industri Vol.6, No.5
Kompasian.com. 2015. Limbah Industri Tahu. Diambil dari,
http://www.kompasiana.com/intan.ekawati/limbah-industri-tahu
Mudjijati and Lourentius, S. 1996. Laporan Penelitian: Pembuatan Pulp Alang- Alang dengan Proses Soda, Hlm. 10-40, Hlm. 1214, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Widya Mandala, Surabaya,
Putera, R.D.H. 2012. Ekstraksi Serat Selulosa dari Tanaman Eceng Gondok (Eichornia crassipes) dengan Variasi Pelarut, Skripsi. UI. Depok
Trisna, D.B dan Fathurrozi, N. 2013. Pabrik Pulp dari Limbah Padat Industri Agar-Agar dengan Proses Soda. ITS. Surabaya.
Wibisono, I, Hugo Leonardo, Antaresti,dan Aylianawati. 2011. Pembuatan Pulp dari Alang-Alang, Widya Teknik Vol.10, No.1, Hal.11-20
Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota dan Dosen Pendamping Biodata Ketua Pelaksana
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Farhan Farabi
2 Jenis Kelamin Laki-Laki
3 Program Studi Teknik Kimia
4 NIM 2014430009
5 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 5 September 1995
6 E-mail [email protected]
7 Nomor Telepon/HP 085817554629 B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN 17 PG SMPN 52 Jakarta SMAN 53 Jakarta
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 2002 - 2008 2008 - 2011 2011 - 2014 C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)
No. Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar
Judul Artikel Ilmiah
Waktu dan Tempat 1
2
Biodata Anggota Pelaksana
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Raka Pratama
2 Jenis Kelamin Laki-Laki
3 Program Studi Teknik Kimia
4 NIM 2014430019
5 Tempat dan Tanggal Lahir Ciamis, 26 Agustus 1996
6 E-mail [email protected]
7 Nomor Telepon/HP 082210516246
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN Kebon Pala
01 PG SMPN 214 Jakarta SMA Plus PGRI Cibinong
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 2002 - 2008 2008 - 2011 2011 - 2014
C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) No. Nama Pertemuan Ilmiah /
Seminar
Judul Artikel Ilmiah
Waktu dan Tempat 1
2
Biodata Anggota Pelaksana A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Deprito Maulana
2 Jenis Kelamin Laki-Laki
3 Program Studi Teknik Kimia
4 NIM 2015430009
5 Tempat dan Tanggal Lahir Gunung Kidul, 22 Agustus 1997
6 E-mail depriitomaulana@gmail.com
7 Nomor Telepon/HP 082297003767
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN Sukamaju 4 SMPN 12 Depok SMK Analis Kimia Tunas
Jurusan - - Analis Kimia
Tahun Masuk-Lulus 2003 - 2009 2009 - 2012 2012 - 2015
C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) No. Nama Pertemuan Ilmiah /
Seminar
Judul Artikel Ilmiah
Waktu dan Tempat 1
2
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan 1. Peralatan penunjang
Material Justifikasi
Pemakaian Kuantitas Harga Satuan (Rp)
Harga Keseluruhan
(Rp)
Keterangan
Blender Alat Penghalus 1 237.000 237.000 Beli
Labu Leher 3 Alat Ekstraksi 25 30.000 750.000 Sewa
Kondensor Alat Ekstraksi 25 30.000 750.000 Sewa
Thermometer Pengukur Suhu 1 170.000 170.000 Beli
Heater Pemanas 25 30.000 750.000 Sewa
Panci Tempat
Memasak Bubur Kertas
1 250.000 250.000 Beli
Pengaduk Alat Pengaduk
Bubur Kertas
1 30.000 30.000 Beli
Motor Pengaduk Alat Pengaduk Saat Ekstraksi
25 25.000 625.000 Sewa
Statif Penahan 25 15.000 375.000 Sewa
Klem Penjepit 25 15.000 375.000 Sewa
Ayakan Alat Penyaring
Bahan Baku Padat
1 set 25.000 25.000 Sewa
Saringan Alat Penyaring Saat Pencucian
1 65.000 65.000 Beli
Screen Cetakan Kertas 2 45.000 90.000 Sewa
LPG Bahan Bakar
Memasak
1 150.000 150.000 Beli
Kompor Alat Memasak 1 200.000 200.000 Beli
Elmendorf Tearing Tester
Alat Uji Sobek Kertas
5 45.000 225.000 Sewa
Tensile Strength Alat Uji Tarik Kertas
5 45.000 225.000 Sewa
SUB TOTAL (Rp) 5.292.000
2. Bahan Habis Pakai
Material Justifikasi
Pemakaian Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
Harga Keseluruhan
(Rp)
Keterangan Kalsium
Karbonat
Zat Aditif 2 kg 300.00 600.000 Beli
Kaolin Zat Aditif 3 kg 25.000 75.000 Beli
Limbah Tahu Bahan Baku Utama 20 kg 5.000 100.000 Beli
NaOH Pelarut 500 gr 1.000 500.000 Beli
Talc Zat Aditif 5 kg 30.000 150.000 Beli
H2O2 Pemutih 5 botol 60.000 300.000 Beli
Kitosan Zat Aditif 5 gr 150.000 300.000 Beli
SUB TOTAL (Rp) 2.025.000
3. Perjalanan
Material Justifikasi
Pemakaian Kuantitas
Harga Satuan
(Rp)
Harga Keseluruhan
(Rp)
Keterangan Perjalanan dan Pengujian
Balai Besar Pulp dan Kertas (Bandung)
Uji Tarik dan Uji Sobek
Kertas
5 kali 210.000 1.050.000 Bolak-balik
Pengambilan Bahan Baku ke Industri Pembuatan Agar-
Agar (Tanggerang) (Kendaraan Roda Empat)
Mengambil Bahan Baku
2 kali 100.000 200.000 Bolak-balik
Perjalanan ke Toko Alat dan Bahan Kimia (Kendaraan
Roda Empat)
Pembelian Alat dan
Bahan
4 kali 105.000 420.000 Bolak-balik
MONEV Monitoring
Evaluasi
3 orang 150.000 450.000
SUB TOTAL (Rp) 2.120.000
4. Lain-lain
Material Justifikasi
Pemakaian Kuantitas
Harga Satuan
(Rp)
Keterangan Materi Kepustakaan Penguunaan Media
Cetak,Penggunaan Internet,Perpusakaan
3 Jenis
100.000
-
Pembuatan Laporan 3
Rangkap
200.000 Pembuatan /Percetakan
HAKI 2.000.000 Luaran
SUB TOTAL (Rp) 2.300.000
TOTAL (KESELURUHAN) (Rp.) 11.737.000
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas
No Nama /NIM Program Studi
Bidang Ilmu
Alokasi Waktu (jam/minggu)
Uraian Tugas
1
Farhan Farabi / 2014430009
Teknik Kimia
Teknik Kimia
15 - Pembelian
bahan baku dan bahan
tambahan - Menyiapkan
bahan baku - Melakukan uji
tarik
2
Raka Pratama / 2014430019
Teknik Kimia
Teknik Kimia
15 - Pembelian alat-
alat lab
- Melakukan uji sobek
3
Deprito
Maulana / 2015430009
Teknik Kimia
Teknik Kimia
15 - Menyiapkan
perlengkapan penelitian - Menyiapkan
alat-alat lab
