i
OPTIMASI ALAT PENGOLAHAN LIMBAH POLIMER PERTANIAN UNTUK MENGHASILKAN BAHAN BAKAR
SKRIPSI
OLEH :
SHELL VOUR SEMBIRING 130308088/KETEKNIKAN PERTANIAN
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
OPTIMASI ALAT PENGOLAHAN LIMBAH POLIMER PERTANIAN UNTUK MENGHASILKAN BAHAN BAKAR
SKRIPSI
OLEH :
SHELL VOUR SEMBIRING 130308088/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsisebagai salah satu syarat untuk melakukan seminar hasil di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing
(Riswanti Sigalingging, STP, M.Si, PhD)
2017
(Adian Rindang, STP, M.Si) Ketua Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
ABSTRAK
SHELL VOUR SEMBIRING: Optimasi Alat Pengolahan Limbah Polimer Pertanian Untuk Menghasilkan Bahan Bakar, dibimbing oleh RISWANTI SIGALINGGING dan ADIAN RINDANG.
Salah satu metode untuk mengubah limbah plastik menjadi bahan bakar yaitu pirolisis plastik. Telah dilakukan penelitian untuk mengoptimalkan rendemen alat pengolahan limbah polimer dengan cara mendesain ulang rancangan yang sebelumnya, dengan bahan bakar tempurung kelapa serta bahan baku polipropilena. Dari hasil penelitian diperoleh data yang menunjukkan peningkatan rendemen dari 16% ke 24% dengan kapasitas efektif alat sebesar 153,33 ml/jam. Biaya pokok untuk tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 15.758,51/ml, Rp. 15.953,75/ml, Rp. 16.156,48/ml, Rp. 16.367,50/ml dan Rp. 16.568,94/ml. Alat ini mencapai nilai break even point (BEP) apabila telah menghasilkan minyak sebesar 200,15 ml/tahun. Net present value (NPV) sebesar Rp. 52.550.069,87. Internal rate of return (IRR) adalah sebesar 26,5%.
Kata kunci : Plastik, Pirolisis, Bahan Bakar.
ABSTRACT
SHELL VOUR SEMBIRING: Optimization of agricultural polymer waste
processing equipment to produce fuel, supervised by RISWANTI
SIGALINGGING and ADIAN RINDANG.
The methods to convert waste plastics into fuel was plastic pyrolysis. The research has been conducted to optimize the yield of polymer waste processing equipment by redesigning the previous one, with coconut shell fuels and polypropylene raw materials. This study aimed to optimize polymer waste processing equipment so the increase of the yield of 16% to 24% with the effective capacity of the equipment was 153.33 ml/h. The primary cost of the first year until the fifth year in a row was Rp. 15,758.51 / ml, Rp. 15,953.75 / ml, Rp. 16.156.48 / ml, Rp. 16,367.50 / ml and Rp. 16.568.94 / ml. This equipment achieves break-even point value (BEP) if it has produced oil of 200,15 ml/year. Net present value (NPV) of Rp. 52,550,069.87. The internal rate of return (IRR) is 26.5%.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan, Sumatera Utara pada tanggal 8 Mei
1994dari ayah I. Sembiring dan ibu N. Panjaitan. Penulis merupakan putri ke
keempat dari enam bersaudara.
Tahun 2012 penulis lulus dari SMA Methodist 2 Medan dan pada tahun
yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur UMB (Ujian Masuk
Bersama). Penulis memilih program studi Keteknikan Pertanian, Fakultas
Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulisaktif sebagai anggota Ikatan
Mahasiswa Teknik Pertanian.
Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di pabrik kelapa
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Optimasi Alat Pengolahan Limbah Polimer Pertanian Untuk
Menghasilkan Bahan Bakar“
Pada kesempatan ini, penulis menghaturkan pernyataan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan,
memelihara dan mendidik penulis selama ini. Penulis menyampaikan ucapan
terima kasih kepada Ibu Riswanti Sigalingging, STP, M.Si, PhD selaku ketua
komisi pembimbing serta Adian Rindang, STP, M.Si selaku anggota komisi
pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan
berharga kepada penulis dari mulai menetapkan judul, melakukan penelitian,
sampai pada ujian akhir.
Disamping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf
pengajar dan pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian , serta semua rekan
mahasiswa yang tak dapat disebutkan satu per satu disini yang telah membantu
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ... i
RIWAYAT HIDUP ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ...iv
DAFTAR TABEL ...v
DAFTAR GAMBAR ...vi
DAFTAR LAMPIRAN ...vii
KATA PENGANTAR ...viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 2
Manfaat penelitian ... 3
TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Polimer ... 4
Jenis-jenis Polimer dan Kegunaanya ... 4
Bahan Material Penyusun PP ... 5
Pengelolaan Limbah Polimer ... 6
Bahan Bakar Serabut Kelapa ... 6
Dampak Limbah Polimer ... 7
Pengelolaan Limbah Polimer ... 9
Alat Pirolisis ... 10
Pirolisis ... 11
Sistem Pembakaran Plastik Pada Reaktor ... 11
Sistem Pindah Panas ... 12
Konduksi ... 15
Konveksi ... 16
Kondensasi dan Kondensor ... 18
Kapasitas Kerja Alat Mesin Pertanian ... 19
Analisis Ekonomi ... 20
Biaya Pemakaian Alat (Rp/jam)... 20
Biaya Tetap ... 20
Biaya Tidak Tetap ... 20
Net Present Value ... 22
Internal Rate Of Return ... 23
METODOLOGI PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian ... 28
Bahan dan Alat ... 28
Parameter Penelitian... 35
Kapasitas Efektif Alat ... 38
Analisis Ekonomi ... 35
HASIL DAN PEMBAHASAN Optimasi Alat Pengolahan Limbah Polimer Pertanian ... 38
Kapasitas Efektif Alat ... 49
DAFTAR TABEL
No.
Hal.1. Sifat Fisik Polipropilena ...45
2. Perbedaan pemakaian sumber panas ...45
3. Kapasitas Efektif Alat ...50
4. Rendemen Minyak ...52
DAFTAR GAMBAR
No.Hal.
Gambar 1. Jenis-Jenis Plastik ...9
Gambar 2. Proses pirolisis plastik untuk menghasilkan bahan bakar ...16
Gambar 3. Perpindahan panas pada kondensor...18
Gambar 4. Heat Exchanger ...25
Gambar 5. Grafik Peningkatan Suhu ...45
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal.1. Flow chart Penelitian ...63
2. Daftar Nilai Ketetapan ...64
3. Perhitungan Analisis Teknik Reaktor ...65
4. Perhitungan Analisis Teknik Kondensor ...66
5. Penentuan tinggi pipa spiral ...67
6. Perhitungan Ruang Pembakaran ...69
7. Kapasitas Efektif Alat ...70
8. Rendemen ...72
9. Analisis Ekonomi (Biaya Pokok) ...73
10.Net Present Value (NPV) ...74
11. Break Even Point (BEP)...77
12. Internal Rate of Return (IRR) ...80
13. Dokumentasi Bahan Penelitian ...82
14. Minyak hasil Pirolisis ...83
15. Residu Hasil Pirolisis ...84
16. Gambar AlatPirolisis Pengolahan Limbah Polimer ...86
17. Gambar Alat Pengolahan Limbah Polimer Pertanian Mandatya (2015) ...87
18. Peningkatan Suhu ...88
19. Bunga Bank ...89
20. Desain Alat Pengolahan Limbah Polimer Cahyono (2016) ...90
