PEMBUATAN BRIKET ARANG DARI LIMBAH BLOTONG PABRIK GULA DENGAN PROSES KARBONISASI.

(1)

PEMBUATAN BRIKET ARANG DARI LIMBAH BLOTONG PABRIK GULA DENGAN PROSES KARBONISASI

SKRIPSI

OLEH :

ANDY CHRISTIAN 0731010003

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR SURABAYA

(2)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi i

KATA PENGANTAR

Segala Puja dan Puji syukur kepada Allah Tuhan Yang Maha Esa yang

telah memberikan rahmat dan hidayat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan

penyusunan laporan hasil penelitian ini tanpa adanya hambatan apapun, meskipun

terdapat keterlambatan dalam penyusunan laporan hasil penelitian.

Pelaksanaan penelitian dan penyusunan laporan hasil penelitian ini

diajukan sebagai salah satu syarat pemenuhan mata kuliah yang ada di Program

Studi Teknik Kimia Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

Dengan adanya pelaksanaan penelitian dan penyusunan laporan hasil penelitian

ini diharapkan dapat menambah wawasan dalam pengenalan energi alternatif

khususnya briket yang sesungguhnya, dan dapat bermanfaat bagi kami sebagai

penyusun pada khususnya dan semua pihak yang telah membaca pada umumnya.

Selama penyusunan laporan hasil penelitian ini, penulis telah banyak

memperoleh bantuan, bimbingan dan saran yang berguna dari berbagai pihak.

Oleh karena itu, kesempatan ini penulis ingin mengungkapkan rasa terima kasih

kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT., selaku Dekan di Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya dan

sekaligus Dosen Pembimbing Penelitian yang penuh kesabaran telah

meluangkan waktu untuk membimbing, memberikan masukan – masukan dan

pencerahan dalam menyelesaikan penelitian ini.

2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”

Jawa Timur Surabaya.

3. Ir. Titi Susilowati, MT., selaku Dosen Penguji I

4. Ir. Atik Widiati, MT., selaku Dosen Penguji II

5. Bapak, Ibu, Saudara tercinta yang telah memberikan dorongan, doa dan restu

(3)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi ii

KATA PENGANTAR

6. Rekan – rekan serta semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung

telah membantu.

Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa laporan hasil penelitian yang

kami susun ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penyusun mengharapkan

saran dan kritik yang membangun dari semua pihak atas adanya kekurangan

laporan hasil Penelitian ini demi kesempurnaannya nanti.

Demikian kata pengantar dari penyusun dan semoga laporan hasil

penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua. Amin.

Surabaya, Desember 2011

(4)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi iv

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ... i

Intisari ... iii

Daftar Isi ... iv

Daftar Gambar ... v

Daftar Tabel ... vi

Daftar Lampiran ... vii

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

I.1. Latar Belakang ... 1

I.2. Tujuan ... 4

I.3. Manfaat ... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 5

II.1. Tinjauan Umum ... 5

II.1.1. Blotong ( Filter Cake ) ... 5

II.1.2. Tetes ( Molasses ) ... 6

II.1.3. Arang ( Char ) ... 7

II.1.4. Bahan Perekat ... 8

II.1.5. Briket Arang ( Char Briqutte ) ... 9

II.1.5.1. Jenis Briket Arang ... 9

II.1.5.2. Ukuran Briket Arang ... 10

II.1.5.3. Syarat Dari Briket Arang ... 10

II.1.5.4. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Briket Arang ... 11

II.1.6. Inisiator ... 11

II.1.7. Karbonisasi ... 12

II.1.8. Proses Reaksi Briket Arang ... 14

II.2. Landasan Teori ... 19

(5)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi v

DAFTAR ISI

BAB III. METODE PENELITIAN ... 21

III.1. Bahan Yang Digunakan ... 21

III.2. Alat Dan Rangkaian Alat ... 21

III.2.1. Rangkaian Alat ... 22

III.3. Peubah Yang Digunakan ... 22

III.3.1. Peubah Yang Ditetapkan ... 22

III.3.2. Peubah Yang Dijalankan ... 22

III.4. Metodologi Penelitian ... 23

III.4.1. Persiapan Bahan ... 24

III.4.2. Prosedur Penelitian ... 24

III.5. Metode Analisa ... 25

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 26

IV.1. Hasil Analisa Bahan Baku ... 26

IV.2. Hasil Penelitian ... 26

IV.2.1. Hasil Analisa Nilai Kalor ( Kal / Kg ) ... 26

IV.2.2. Hasil Analisa Kadar Karbon ( % ) ... 28

IV.2.3. Hasil Analisa Kadar Abu ( % ) ... 29

IV.2.4. Hasil Analisa Kadar zat yang menguap ( % ) ... 31

IV.2.5. Hasil Analisa Titik Tekan ( g/cm2 ) ... 33

BAB V. SIMPULAN DAN SARAN ... 34

BAB VI. JADWAL KEGIATAN ... 36

DAFTAR PUSTAKA ... 37

LAMPIRAN ... 39

LAMPIRAN I – Standart Kualitas Briket Arang ... 39

LAMPIRAN II – Foto Kegiatan ... 40

LAMPIRAN III – Hasil Analisa ... 42

LAMPIRAN III.1 – Analisa Bahan Baku ... 42

LAMPIRAN III.2 – Analisa Inisiator NaNO3 ... 43

LAMPIRAN III.3 – Analisa Produk ... 44

(6)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi vi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Data Statistik Kebutuhan Arang di Indonesia

( BPS Surabaya, 2011 ) ... 1

Tabel 2.1. Analisa blotong pada proses sulfitasi ... 5

Tabel 2.2. Analisa Molasses ... 6

Tabel 2.3. Komposisi Tetes ... 7

Tabel 2.4. Spesifikasi Inisiator Spirtus ... 12

Tabel 2.5. Konsentrasi pirolisis selulosa pada perbedaan temperatur ... 16

Tabel 3.1. Analisa Bahan ... 21

Tabel 4.1. Analisa Bahan ... 26

Tabel 4.2.1. Hasil Analisa Nilai Kalor ( Kal / Kg ) ... 26

Tabel 4.2.2. Hasil Analisa Kadar Karbon ( % ) ... 28

Tabel 4.2.3. Hasil Analisa Kadar Abu ( % ) ... 29

Tabel 4.2.4. Hasil Analisa Kadar zat yang menguap ( % ) ... 31

Tabel 4.2.5. Hasil Analisa Titik Tekan ( g / cm2 ) ... 33

(7)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Skema Proses Pembuatan Briket Arang ... 14

Gambar 2.2. Skema Produk yang dihasilkan dari reaktor pirolisis ... 15

Gambar 3.1. Rangkaian Alat Pirolisis ... 22

Gambar 4.2.1. Hubungan antara suhu ( oC ) dan waktu ( menit ) pada nilai kalor

( Kal / Kg ) yang bervariasi ... 27

Gambar 4.2.2. Hubungan antara suhu ( oC ) dan waktu ( menit ) pada nilai kadar

karbon ( % ) yang bervariasi ... 28

Gambar 4.2.3. Hubungan antara suhu ( oC ) dan waktu ( menit ) pada nilai kadar

abu ( % ) yang bervariasi ... 30

Gambar 4.2.4. Hubungan antara suhu ( oC ) dan waktu ( menit ) pada nilai Kadar

Zat yang menguap ( % ) yang bervariasi ... 31

Gambar 4.2.5. Hubungan antara suhu ( oC ) dan waktu ( menit ) pada nilai Titik

(8)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi iii

INTISARI

Krisis energi di Indonesia akhir – akhir ini disebabkan oleh semakin

meningkatnya kebutuhan manusia akan penggunaan bahan bakar minyak,

sedangkan persediaan minyak atau gas bumi sangat terbatas dan tidak dapat

diperbaharui. Terbatasnya persediaan minyak mengakibatkan kenaikan harga

BBM. di tambah lagi kecenderungan kenaikan harga BBM yang selalu diiringi

dengan meningkatnya harga bahan pokok lainnya. Untuk mengatasi hal tersebut,

diperlukan sumber daya alternatif lain.

Pendekatan yang memungkinkan dengan melakukan penelitian untuk

mendapatkan bahan bakar yang murah dan dapat diperbaharui, yaitu pembuatan

briket arang dengan memanfaatkan bahan baku limbah blotong pabrik gula.

Blotong merupakan limbah yang bermasalah bagi pabrik gula dan

masyarakat karena blotong yang basah menimbulkan bau busuk. Oleh karena itu

apabila blotong dapat dimanfaatkan akan mengurangi pencemaran lingkungan

terutama bagi masyarakat yang ada di sekitar pabrik gula.

Penelitian ini bertujuan mendapatkan nilai kalori yang relatif tinggi dari

briket arang dapat dibuat dari berbagai macam bahan yang mengandung karbon

salah satu contohnya adalah limbah blotong pabrik gula. Limbah blotong pabrik

gula mengalami proses karbonisasi untuk diubah menjadi bentuk arang kemudian

dilakukan penambahan bahan perekat molasses dan dicetak menjadi briket arang.

Limbah blotong pabrik gula dengan kondisi basah, kemudian keringkan

setelah itu dilakukan proses karbonisasi dengan berat blotong kering sebesar 300

Kg dengan suhu 200 0C, 250 0C, 300 0C, 350 0C dan 400 0C dan dengan waktu 20

menit, 40 menit, 60 menit, 80 menit, 80 menit, 100 menit. Kemudian arang yang

terbentuk ditumbuk dan diayak untuk menyeragamkan ukuran (40 mesh)

(9)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi iv

INTISARI

dikeringkan dengan oven bersuhu 100oC selama 1 jam. Selanjutnya, briket di

analisa nilai kalor, kadar karbon, kadar abu, volatile matter, dan titik tekan

Nilai kalor tertinggi yang dihasilkan dari limbah blotong pabrik gula pada

komposisi suhu 400oC dengan waktu 100 menit yaitu sebesar 6224 kal / kg. Kadar

karbon tertinggi dihasilkan pada komposisi suhu 400oC dengan waktu 100 menit

yaitu sebesar 85,46 %. Kadar abu terendah dihasilkan pada komposisi suhu 200oC

dengan waktu 20 menit yaitu sebesar 4,68 %. Volatile Matter terendah dihasilkan

pada komposisi suhu 400oC dengan waktu 100 menit yaitu sebesar 9,64 %.

Sedangkan nilai titik tekan tertinggi dihasilkan pada komposisi suhu 400oC

(10)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi 1

Pendahuluan

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. LATAR BELAKANG

Krisis energi di Indonesia akhir – akhir ini disebabkan oleh semakin

meningkatnya kebutuhan manusia akan penggunaan bahan bakar minyak,

sedangkan persediaan minyak atau gas bumi sangat terbatas dan tidak dapat

diperbaharui. Terbatasnya persediaan minyak mengakibatkan kenaikan harga

BBM. di tambah lagi kecenderungan kenaikan harga BBM yang selalu diiringi

dengan meningkatnya harga bahan pokok lainnya.

Biaya yang dibutuhkan untuk mendapatkan bahan bakar makin lama

makin mahal. Makin tinggi teknologi yang dipakai untuk mengolah bahan bakar,

makin mahal pula harganya. Akibat langsung jika menggunakan bahan bakar

semacam ini adalah biaya hidup tinggi sehingga tidak banyak orang yang mampu

memanfaatkannya.

Perkembangan kebutuhan arang di Indonesia menurut Badan Penelitian

Surabaya Selama Tiga tahun, dimulai dari tahun 2007 – 2009 mengalami

peningkatan yang cukup pesat. Dapat dilihat pada tahun 2007 kebutuhan arang di

Indonesia mencapai 159.123 / kg dengan nilai perdagangan sebesar $ 12.945.

Pada tahun 2008 mengalami peningkatan dengan total 2.084.919 / kg dengan nilai

perdagangan sebesar $ 595.233. Namun pada tahun 2009 mengalami sedikit

penurunan yakni mencapai 1.418.383 / kg dengan nilai perdagangan sebesar $

329.002.

Berdasarkan kondisi bahan bakar minyak dunia yang fluktuatif dan

memiliki kecenderungan untuk naik, maka perlu diambil tindakan untuk

mengalihkan konsumsi bahan bakar minyak dengan bahan bakar alternatif

pengganti pengganti bahan bakar fosil dan kayu bakar yang lebih murah dan

(11)

Pendahuluan

Blotong adalah limbah organik yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan

bakar pengganti kayu bakar. Blotong memiliki keunggulan api biru, bara api tahan

lebih lama, panasnya stabil dan jika sirkulasi udara baik maka asap dan abu sisa

pembakaran akan sedikit dihasilkan. Disamping keunggulan yang ada terdapat

beberapa kelemahan. Pembuatannya sangat bergantung pada musim giling pabrik

gula. Musim giling berkisar pada bulan Mei – September dan lama waktu giling

tergantung jumlah tebu yang ditanam masyarakat, selain itu, blotong yang masih

baru dan basah menimbulkan bau busuk yang menyengat, sehingga blotong harus

dikeringkan terlebih dahulu dengan cara dijemur dibawah matahari akan tetapi

jika sinar matahari kurang terik diperlukan waktu lebih lama. Briket yang sudah

jadi tidak boleh terkena air, karena walupun sudah dikeringkan akan memiliki

kelainan pada nyala api dan baranya. Warna api menjadi merah dan briket

menjadi kurang panas dalam pemakaiannya dan bahkan briket seringkali menjadi

sulit untuk dinyalakan setelah terkena air.

Selain pemanfaatannya menjadi briket arang, blotong dapat dijuga

dimanfaatkan sebagai :

1. Sumber Protein

Kandungan protein dari nira sekitar 0.5 % berat zat padat terlarut. Dari

kandungan tersebut telah dicoba untuk melakukan ekstraksi protein dari

blotong dan ditemukan bahwa kandungan protein dari blotong yang

dipress sebesar 7.4 %.

2. Pakan Ternak

Blotong dapat digunakan sebagai pakan ternak dengan cara dikeringkan

dan dipisahkan partikel tanah yang terdapat didalamnya. Untuk

menghindari kerusakan oleh jamur dan bakteri blotong yang dikeringkan

harus langsung digunakan dalam bentuk pellet.

3. Pupuk

Blotong dapat digunakan langsung sebagai pupuk, karena mengandung

unsur hara yang dibutuhkan tanah. Untuk memperkaya unsur N blotong

(12)

Pendahuluan

tanaman tebu sebanyak 100 ton blotong atau komposnya per hektar dapat

meningkatkan bobot dan rendemen tebu secara signifikan. Kandungan

hara kompos ampas tebu ( KAT ), blotong dan kompos dari ampas tebu,

blotong dan abu ketel ( KABAK ).

Pada saat ini blotong mulai diperhatikan di pabrik gula karena memang

dapat memberikan manfaat secara ekonomis. Dengan mengolah blotong menjadi

barang yang berharga juga dapat mengurangi pencemaran lingkungan sekitar

pabrik gula.

Pada penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya yakni Pembuatan

Briket dari Limbah Blotong Pabrik Gula ( Bhinuko dan Dodik, 2006 ) dimana

mendapatkan hasil yang terbaik yaitu dengan volume briket 35 ml dan nilai kalor

3680 kal/kg.

Melihat dan mempertimbangkan keunggulan dan kekurangan briket

blotong yang telah dikemukakan diatas, maka dari itu dilakukan penelitian tentang

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses

Karbonisasi.

I.2. TUJUAN

Tujuan dari penelitian ini adalah memperoleh komposisi briket arang dari

limbah blotong pabrik gula dengan perekat molases ( tetes ) dan suhu karbonisasi

yang optimal sehingga didapat briket arang dari limbah blotong pabrik gula yang

mempunyai nilai kalor diatas 5000 Kal / Kg.

I.3. MANFAAT

Bagi Negara :

(13)

Pendahuluan

b. Bersifat terbarukan karena melalui budi daya

c. Proses pengadaan bahan bakunya mampu memberdayakan masyarakat

sehingga menanggulangi kemiskinan dan pengangguran.

d. Mampu menghindari subsidi berkepanjangan sehingga dapat menghemat

devisa

e. Mengeluarkan emisi gas buang lebih bersih dibanding BBM

Bagi IPTEK :

a. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan nilai tambah limbah padat

pabrik gula yaitu blotong sehingga menjadi salah satu alternatif bahan

bakar.

b. Penelitian pembuatan alat press untuk briket arang yang lebih efektif

Bagi Masyarakat :

a. Sebagai mata pencaharian bagi masyarakat sekitar pabrik gula

(14)

Pembuatan Briket Arang Dari Limbah Blotong Pabrik Gula Dengan Proses Karbonisasi

5

TINJAUAN PUSTAKA

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.I. TINJAUAN UMUM

II.I.1. Blotong ( Filter Cake )

Tiap kali berproduksi pabrik gula selalu menghasilkan tiga macam limbah

yaitu tetes tebu ( molasses ), ampas tebu ( bagasse ) dan blotong ( Filter Cake ).

Blotong merupakan limbah padat yang diperoleh dari proses penapisan pertama

pada stasiun pemurnian Pabrik Gula Candi. Pabrik Gula Candi menggunakan

proses pemurnian sulfitasi yang menggunakan gas SO2 sebagai bahan pereaksi

untuk membentuk endapan CaSO3 yang dapat menyerap kotoran nira.

Tabel 2.1. Analisa blotong pada proses sulfitasi

Komponen Kandungan

Nitrogen (N) 2.00 %

Phospor (P) 0.75%

Kalium (K) 0.81%

Calcium (ca) 2.51%

Magnesium (Mg) 0.99%

Besi (Fe) 441 ppm

Mangan (Mn) 101 ppm

Tembaga (Cu) 111 ppm

Seng (Zn) 269 ppm

Bahan organik 60.62%

(15)

6

TINJAUAN PUSTAKA

II.I.2. Tetes ( Molasses )

Molasses salah satu hasil samping pabrik gula yang memiliki kandungan

sukrosa sekitar 30 % di samping gula reduksi sekitar 20% berupa glukosa dari

fruktosa. Jumlah molasses yang dihasilkan pabrik gula per ton tebu kurang lebih

adalah 45 kg dan jumlah tebu yang tergiling selama satu tahun adalah sebesar 27

juta ton molasses adalah limbah parik gula yang masih mengandung gula jenis

fruktosa dan glukosa dalam kadar tinggi. Manfaat dari Molasses sering digunakan

sebagai bahan baku proses pembuatan penyedap makanan (MSG), alkohol, pakan

ternak dan pupuk cair.

(Bhinuko dan Dodik,2006)

Tabel 2.2. Analisa molasses

% Brix 38 – 40

HK Pol 40 – 42

% Sukrosa 5.7 – 18.7

% Gula Reduksi 6.68 – 20.73

%TSAI 25.54 – 26.72

TSAI (%Brix) 64.3 – 70.3

%SAR 2.1 – 3.6

Warna

(ICUMSA) 88.071 - 36823

Sucrose Ash Ratio ( SAR ) yang rendah adalah kendala terhadap proses

kristalisasi dan SAR rendah juga menggambarkan nisbah ( rasio ) sukrosa

terhadap abu sangat rendah dengan kata lain kadar abu dalam tetes relatif tinggi,

sehingga sangat mungkin dengan menambahkan molasses maka briket yang

dihasilkan akan berasap. % Btix yaitu persen berat dari zat padat yang larut

(16)

7

TINJAUAN PUSTAKA

pemurnian nira bertujuan untuk memisahkan gula (sukrosa) dari kotoran ( bukan

gula) yang ter ikut dalam nira maka peroleh nira jernih berkwalitas prima antara

lain warna standart icumsa <200, mempunyai kadar kapur rendah < 600 ppm

untuk sulfitasi dengan kehilangan sekecil - kecilnya baik mekanis atau chemis

pada blotong.

Tabel 2.3. Komposisi Tetes ( Molasses )

Bahan Komponen Normal Percentage Range (%)

Air - 17 – 25

Gula

Sukrose 30 – 40

Glukose 4 – 9

Fruktose 5 – 12

Ash Ash

Carbonates 7 – 15

Nitrogen Crude Protein 2.5 – 4.5

II.I.3. Arang ( Char )

Arang adalah hasil pembakaran bahan yang mengandung karbon yang

berbentuk padat dan berpori. sebagian besar porinya masih tertutup oleh hidrogen,

tar, dan senyawa organik lain yang komponennya terdiri dari abu, air, nitrogen,

dan sulfur . ( Diah S W, 2009)

Arang adalah residu yang berbentuk padat hasil pada pembakaran senyawa

organik pada kondisi terkontrol. ( Elais G, 2009 )

Menurut ITO ( International Trade Organization, 1970), arang dapat dibedakan

menurut jenis dan penggunaannya, yaitu :

1. Arang Keras ( hardCharcoa l)

Banyak digunakan sebagai reduktan pengolahan biji logam, metalurgi,

(17)

8

TINJAUAN PUSTAKA

2. Arang Sedang ( moderate charcoal )

Digunakan sebagai bahan bakar dan untuk obat – obatan kimia seperti

natrium sianida, dan sebagainya.

3. Arang lunak ( soft charcoal )

Merupakan bahan baku yang digunakan untuk pembuatan arang aktif dan

briket arang.

( Rezy dan Tieka, 2010 )

II.I.4. Bahan Perekat ( Binder )

Pemberian bahan perekat adalah untuk menarik air dan membentuk tekstur

yang padat atau menggabungkan antara dua bahan yang akan direkatkan.

Pemilihan dan penggunaan bahan perekat dilakukan berdasarkan beberapa hal

antara lain memiliki daya serap yang baik terhadap air, harganya relatif murah

serta mudah didapatkan.

Bahan perekat yang mudah terbakar (Combustable Brinderes)

- Natural or synthetic resins - Sewage mud

- Animal manure - Algae

- Fish waste - Molasses

- Starch - Tar

Bahan perekat yang tidak mudah terbakar (Non-Combustable Brinders) :

- Slime - Clay

- Mud - Cement

Ditinjau dari bahan perekat yang digunakan, produk yang dihasilkan dapat

dibedakan antara briket arang yang tidak atau kurang berasap dan banyak berasap.

Pemakaian ter dan molasses sebagai bahan perekat menghasilkan briket yang

tinggi kekuatan nyalanya, tetapi memberikan banyak asap jika dibakar. Bahan

perekat dari zat pati akan menghasilkan briket arang yang tidak berasap dan tahan

lama tetapi kekuatan nyalanya rendah. Kekuatan perekat dipengaruhi oleh sifat

(18)

9

TINJAUAN PUSTAKA

baik akan menghasilkan keteguhan rekat yang baik disertai dengan pemberian

tekanan yang cukup. Pemberian tekanan disamping memberikan kekuatan, juga

meratakan bahan perekat pada permukaan bahan serta memasukkan perekat

tersebut kedalam pori-pori. ( Restya Dewi, 2007 )

II.1.5. Briket Arang ( Char Briqutte )

Briket adalah bahan bakar padat yang terbuat dari serbuk arang yang

ditambah larutan perekat, kemudian dipress yang akhirnya mempunyai bentuk,

ukuran dan kerapatan tertentu, sehingga menjadi produk yang lebih efisien dalam

penggunaanya sebagai bahan bakar.

Briket arang pada umumnya digunakan sebagai bahan bakar untuk

keperluan rumah tangga, bahan bakar khusus seperti binatu, tungku pembakaran,

pengeringan daging, ikan peleburan timah, pengecoran logam, dapur dalam kereta

api, dan lain – lain. Selain itu juga sebagai bahan bakar atau bahan penolong pada

industri – industri misalnya pada industri makanan, kimia logam dan sebagainya.

Produk briket di indonesia mempunyai prospek yang cukup baik untuk

dikembangkan, karena cukup tersedianya bahan baku berupa limbah yang dapat

dimanfaatkan sebagai bahan baku briket arang yaitu blotong. (Sri Maharani,

2005)

II.1.5.1. Jenis Briket Arang

1. Jenis Berkarbonisasi (super), jenis ini mengalami terlebih dahulu

proses dikarbonisasi sebelum menjadi Briket. Dengan proses

karbonisasi zat-zat terbang yang terkandung dalam Briket

Batubara tersebut diturunkan serendah mungkin sehingga produk

akhirnya tidak berbau an berasap, namun biaya produksi menjadi

(19)

10

TINJAUAN PUSTAKA

terjadi rendemen sebesar 50%. Briket ini cocok untuk digunakan

untuk keperluan rumah tangga serta lebih aman dalam

penggunaannya.

2. Jenis Non Karbonisasi (biasa), jenis yang ini tidak mengalamai

dikarbonisasi sebelum diproses menjadi Briket dan harganya pun

lebih murah. Karena zat terbangnya masih terkandung dalam

Briket Batubara maka pada penggunaannya lebih baik

menggunakan tungku (bukan kompor) sehingga akan

menghasilkan pembakaran yang sempurna dimana seluruh zat

terbang yang muncul dari Briket akan habis terbakar oleh lidah

api dipermukaan tungku. Briket ini umumnya digunakan untuk

industri kecil.

II.1.5.2. Ukuran Briket Arang

1. Bentuk telur : sebesar telur ayam

2. Bentuk kubus : 12,5 x 12,5 x 5 cm

3. Bentuk siinder : 5 cm (tinggi) x 4 cm garis tengah

4. Briket bentuk telur cocok untuk keperluan rumah tangga atau

rumah makan, sedangkan bentuk kubus dan selinder digunakan

untuk kalangan industri kecil/menengah.

( Rezy dan Tieka, 2010)

II.1.5.3. Syarat dari Briket Arang

1. Kekuatan briket menjadi bahan yang tidak mudah hancur baik

dalam pengangkatan maupun penangannya. Kekuatan terhadap

hentakan, gesekan dan tekanan dalam keadaan dingin maupun

panas ( pijar ).

(20)

11

TINJAUAN PUSTAKA

3. Bersih dalam Penangannya

4. Mudah terbakar

5. Untuk dibuat bahan bakar yang tidak berasap.

6. Mempunyai sifat – sifat kimia fisika tertentu, misalnya

porositas, berat jenis, kadar zat terbang (volatile matter), kadar

abu dan kadar air. (Khumaidi Sholeh.2005)

II.1.5.4. Faktor - faktor yang mempengaruhi Briket Arang

1. Konsentrasi perekat

2. Ukuran partikel

3. Perbandingan bahan baku dengan perekat

4. Jenis Perekat

II.1.6. Inisiator

Inisiator merupakan bahan atau zat yang ditambahkan dengan tujuan

untuk meningkatkan kemampuan pembakaran pada briket. Dalam penelitian kami,

kami menambahkan Natrium Nitrat ( NaNO3 ). Natrium Nitrat ( NaNO3 ) ialah

tipe garam ( NaNO3 ) yang telah lama digunakan sebagai komposisi bahan

peledak, bahan bakar pada roket, serta sebagai pengawet makanan. Senyawa ini

juga disebut caliche, senyawa (saltpeper), senyawa Chile, dan soda niter. Sifat –

sifat umum Natrium Nitrat :

Rumus kimia : NaNO3

Sifat Fisika : Rupa Bubuk putih atau kristal tak berwarna

Titik lebur : 580 K ( 307oC )

Titik didih : 653 K ( 380oC )

Densitas : 2,3 x 103 Kg/m3

Kelarutan : 92 gram dalam 100 ml air

∆Hf cair : -452 kJ/mol

(21)

12

TINJAUAN PUSTAKA

Spesifikasi Inisiator Spirtus

Tabel 2.4. Spesifikasi Inisiator Spirtus

Bahan Penyala Sifat Umum Keterangan

Spirtus - Mudah menguap

- Mudah menyala - Warna api biru - Asap tidak terlihat - Golongan Alkohol

- Hasil pengolahan tetes

tebu

- Pada suhu kamar

berbentuk cair

Bila dibandingkan dengan menggunakan inisiator dari Spirtus, kekuatan

struktur dari briket arang tersebut mudah sekali hancur dan penambahan inisiator

dengan spirtus setelah briket arang telah dicetak. ( Oswan K & Marsono, 2008 )

II.1.7. Karbonisasi

Karbonisasi merupakan suatu proses peruraian pada suhu tinggi tanpa

kontak langsung dengan udara. Karbonisasi adalah proses untuk menghilangkan

zat yang mudah menguap.

Proses karbonisasi atau pengarangan dilakukan dengan membakar bahan

baku dalam situasi yang kurang oksigen. Alat dan metode yang digunakan ada

bermacam – macam. Cara yang paling sederhana yaitu dengan menumpuk kayu

dipermukaan tanah atau memasukkannya di dalam tanah. Untuk mengeluarkan

asap, timbunan tanah diberi lubang.

Cara lain proses pengarangan adalah dengan menggunakan tempat seperti

kiln bata (beton) atau kiln yang terbuat dari drum bekas. Yang terpenting dalam

hal ini proses harus berlangsung dalam keadaan kurang oksigen. Karena bila tidak

dalam keadaan tersebut, bahan yang akan dibakar akan menjadi abu. ( Rezy &

(22)

13

TINJAUAN PUSTAKA

Parameter yang berperan dalam proses karbonisasi adalah :

1. Tinggi suhu karbonisasi

Semakin tinggi suhu, arang yang diperoleh semakin berkurang sedangkan gas

yang dihasilkan semakin meningkat. Hal ini disebabkan makin banyaknya

zat-zat terurai dan teruapkan ( Rezy & Tieka, 2010 )

2. Lama karbonisasi

Bila waktu pemanasan diperpanjang maka pirolisis semakin sempurna,

sehingga hasil arang semakin berkurang. Tetapi cairan gas semakin meningkat,

waktu karbonisasi bervariasi yaitu berkisar antara 1 – 2 jam. Proses karbonisasi

sekam padi yang terbaik diperoleh pada suhu 240 – 2500C selama 2 jam dan

pada suhu 2000C didapatkan sekam padi yang belum terkarbonisasi sempurna,

sedangkan pada suhu 300 – 3200C telah terbentuk abu. ( Rezy & Tieka, 2010 )

3. Laju Pemanasan.

Laju pemanasan dimana temperature akhir tercapai berpengaruh pada porositas

dan kecepatan dari kabon yang terbentuk. Pada temperature yang naik dengan

cepat, sejumlah volatile berkembang pada waktu yang singkat dan

menghasilkan pori dengan ukuran yang lebih besar. Reaksi yang terjadi dengan

cara tersebut diatas lebih besar daripada kenaikan temperature secara lambat.

Hal ini akan menyebabkan porositas yang besar dan berkurangnya kepadatan

dari material karbon. ( Rezy & Tieka, 2010 )

Pada proses karbonisasi, karbon terbentuk secara baik pada suhu antara

300oC – 500oC dan akan menimbulkan asap akibat terlepasnya unsur yang mudah

menguap. Selulosa dengan rumus kimia (C6H10O5)n akan terdeformasi atau akan

terurai unsur – unsurnya pada suhu 325 – 375oC, sedangkan hemiselulosa dengan

rumus kimia ( C5H8O4 )n akan terdeformasi atau akan terurai unsur – unsurnya

pada suhu 225 – 325oC dan lignin dengan rumus kimia [( C9H10O3) (CH3O)]n

akan terdeformasi atau akan terurai unsur – unsurnya pada suhu 300 – 500oC.

Dilihat dari jumlah atom yang dimiliki oleh ketiga senyawa diatas, lignin

(23)

14

TINJAUAN PUSTAKA

memiliki jumlah atom karbon paling sedikit. Jumlah atom karbon tersebut

mempengaruhi kandungan karbon pada arang, sehingga bertambahnya kadar

karbon berbanding lurus dengan tingginya suhu karbonisasi yang mengakibatkan

semakin tinggi nilai kalor arang. (M. Tirono & Ali Sabit_{, 2011 )}

II.I.8. PROSES REAKSI BRIKET ARANG

Proses reaksi adalah rangkaian dari beberapa tahapan proses membentuk proses keseluruhan dari awal sampai akhir ( bahan baku sampai produk ). Tahapan dari proses setiap langkah pada pembuatan briket arang dari limbah blotong pabrik gula tersebut, akan dikelompokkan menjadi 7 tahapan yang akan dijelaskan sebagai berikut :

Gambar 2.1. Skema Proses Pembuatan Briket Arang

(24)

15

TINJAUAN PUSTAKA

Tahap 1. Bahan Baku ( sludge )

Tiap kali berproduksi pabrik gula selalu menghasilkan tiga macam limbah

yaitu tetes tebu ( molasses ), ampas tebu ( bagasse ) dan blotong ( Filter Cake ).

Blotong merupakan limbah padat yang diperoleh dari proses penapisan pertama

pada stasiun pemurnian Pabrik Gula Candi. Bahan baku yang digunakan dalam

proses pembuatan briket arang menggunakan blotong ( Filter Cake ).

Tahap 2. Penguapan air ( Dewatering )

Pada tahap kedua ini merupakan tahap penguapan air / dewatering dengan

proses bantuan sinar matahari sebagai pengeringan terbuka ( open drying ) yang

berfungsi untuk mengurangi kadar air dalam meringankan kinerja reaktor

pirolisis.

Tahap 3. Karbonisasi / Pengarangan ( Drying )

Karbonisasi merupakan suatu proses peruraian pada suhu tinggi tanpa

kontak langsung dengan udara. Karbonisasi adalah proses untuk menghilangkan

zat yang mudah menguap. Dalam pembuatan briket arang dari limbah blotong pabrik

gula menggunakan reaktor pirolisis antara suhu 25 – 400 oC. Pada tahap karbonisasi ( drying ) menghasilkan 3 fase yaitu dehydration, depolymerization dan char

formation. Dibawah ini akan dijelaskan proses terjadinya 3 fase sebagai berikut :

(25)

16

TINJAUAN PUSTAKA

Tabel 2.5. Konsentrasi pirolisis selulosa pada perbedaan temperature

Dehydration ( 25o – 200oC )

Pada fase ini merupakan permulaan karbonisasi blotong menjadi briket arang.

Banyak komposisi blotong yang teruapkan terutama organic carbon dan H2O.

Dibawah ini merupakan penjelasan dari Dehydration :

- Suhu 25 - 100oC

Pada suhu ini kandungan air (H2O) mulai menguap dan mulai membentuk karbon

monoksida ( CO ) dan karbon oksida ( CO2 ) - Suhu 100 – 200oC

Pada suhu ini masih terjadi reaksi yang hampir sama dengan suhu 25 – 100oC,

namun pada suhu ini CO menguap / tidak ada sama sekali.

Depolymerization ( 200 – 300oC )

Depolymerization atau disebut juga Produk Sekunder, dimana pada suhu ini Tar

yang diperoleh mulai bertambah daripada fase sebelumnya. Dibawah ini

merupakan penjelasan dari Depolymerization :

- Suhu 200 – 300 oC

Pada suhu ini C dan H2O menurun sampai dengan 4% dan gas CH4 ( 1,5 % ) serta

(26)

17

TINJAUAN PUSTAKA

Char Formation ( 300 – 400oC )

Produk utama yang dihasilkan dari proses karbonisasi dengan reaktor pirolisis

yaitu arang. Pada tahap char formation ini, blotong yang awalnya seperti lumpur

kering berubah menjadi sebuah arang. Tahap char formation merupakan

rangkaian dari seluruh tahapan proses karbonisasi, dimana arang adalah produk

utama yang dihasilkan.

- Suhu 300 – 400 oC

Pada suhu ini C menurun sampai dengan 1 %, H2O menurun sampai dengan 23 %.

Untuk komposisi gas mengalami peningkatan seperti CH4 sebesar 0.5 %, CO2

sebesar 4 %, dan CO sebesar 0,1 %.

Tahap 4. Pencampuran ( Mixing )

Sifat alamiah bubuk arang cenderung memisah dengan bantuan perekat,

butiran – butiran arang dapat disatukan dan dibentuk sesuai kebutuhan. Selain itu,

perlu ditambahkan inisiator dengan tujuan untuk meningkatkan kemampuan

pembakaran pada briket.

Tahap 5. Pencetakan / Pembriketan ( Briquetting )

Arang yang bubuk maupun dicampur dengan perekat tidak akan bernilai

ekonomis sebelum berbentuk spesifik. Pencetakan arang bertujuan memperoleh

bentuk yang seragam dan memudahkan dalam pengemasan dan penggunaannya.

Dengan kata lain, akan memperbaiki penampilan dan mengangkat nilai jual di

(27)

18

TINJAUAN PUSTAKA

Tahap 6. Pengeringan ( Drying & Classifying )

Briket arang yang telah selesai dicetak kemudian dikeringkan dengan

bantuan oven, hal ini bertujuan untuk mengurangi kadar air yang masih tersisa.

Briket yang tidak memenuhi syarat atau gagal cetak akan dilakukan proses ulang

agar tidak membuang bahan secara percuma.

Tahap 7. Briket Arang ( Briquetts )

Tahap 7 merupakan tahapan terakhir dari semua proses dimana briket

arang yang telah dibentuk terlebih dahulu akan dianalisa sesuai dengan kebutuhan

analisa yang bertujuan nilai ekonomis dari suatu briket arang tersebut. Pada

umumnya, pasaran melihat dari segi nilai kalor, kadar air, dan kadar abu.

(28)

19

TINJAUAN PUSTAKA

II.2. Landasan Teori

Kondisi karbonisasi sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor penting, antara

lain :

1. Kadar Air

Bila kadar air bahan tinggi, maka sehingga makin panjang waktu yang

diperlukan. Hal ini disebabkan karena uap air yang dihasilkan makin

banyak.

2. Ukuran bahan

Makin kecil ukuran bahan, makin cepat peretaan keseluruh bahan

sehingga karbonisasi berjalan sempurna.

3. Waktu Karbonisasi

Bila waktu pemanasan diperpanjang maka karbonisasi semakin

sempurna. Sehinga mengakibatkan cairan dan gas semakin meningkat.

4. Suhu Karbonisasi

Semakin tinggi suhu karbonisasi, maka proses karbonisasi semakin

sempurna. Dan nilai kalor yang dihasilkan akan semakin tinggi.

(Rezy & Tieka, 2010)

Faktor – faktor yang mempengaruhi proses pembuatan briket, yaitu :

1. Suhu karbonisasi

Pengaruh suhu karbonisasi, bila semakin tinggi suhu karbonisasi maka

proses karbonisasi semakin sempurna. Hal ini juga mempengaruhi nilai

kalor dari briket arang. Semakin tinggi proses karbonisasi, maka semakin

sebesar pula nilai kalor yang di hasilkan briket arang.

(Rini dan Dina, 2006)

(29)

20

TINJAUAN PUSTAKA

2. Waktu kabonisasi

Bila waktu pemanasan diperpanjang maka reaksi pirolisis semakin

sempurna dan arang yang terjadi semakin meningkat, sampai pada waktu

tertentu jumlah arang akan stabil karena arang telah terbentuk semua.

Sampai pada waktu tertentu terdekomposisi menjadi abu. Waktu

karbonisasi bervariasi yaitu berkisar antara 1 – 2 jam. (Indah Kusetiowati,

2007)

3. Ukuran bahan

Bahan baku berupa padatan dihaluskan sampai dengan ukuran yang

diinginkan, dimana semakin kecil ukuran bahan maka permukaan akan

semakin luas, sehingga proses pembentukan arang akan merata. Ukuran

bahan baku yang dianjurkan oleh peneliti sebelumnya adalah antara 40

mesh sampai dengan 70 mesh. (Rini dan Dina, 2006)

4. Cara pendinginan

Untuk mendapatkan karbon yang tidak mudah hancur atau keras maka

pendinginan dilakukan secara perlahan – lahan. (Rini dan Dina, 2006).

5. Bahan perekat

Penggunaan bahan perekat pada proses pencampuran arang dengan bahan

perekat dapat mempengaruhi sifat-sifat briket arang yang dihasilkan.

(Rini dan Dina, 2006)

II.3. Hipotesa

Dari proses pembuatan briket arang dari limbah blotong Pabrik Gula

dengan aplikasi suhu karbonisasi dengan perbedaan berat arang blotong dan

(30)

21

METODE PENELITIAN

BAB III

PELAKSANAAN PENELITIAN

III.1. Bahan yang digunakan

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah Blotong

yang didapatkan dari limbah padat Pabrik Gula Candi ( PG. Candi )

Sidoarjo.

Tabel 3.1. Analisa Bahan

Parameter Unit Result Method

Moisture Content % 71.90 Drying Oven at 105oC,

Method 950.01*)

Sulfate (SO4) Content % 0.80 Gravimetric, method 980.02 *)

( Sucofindo, 2010 )

III.2. Alat dan Rangkaian Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi seperangkat

alat karbonisasi yang dihubungkan dengan temperature indikator kontrol

yang berfungsi untuk mengatur suhu karbonisasi. Serta digunakan alat

pencetak briket dari Pipa Paralon dengan Ketinggian 5 cm dan dengan

(31)

22

METODE PENELITIAN

III.2.1. Rangkaian Alat

Gambar 3.1. Rangkaian Alat Pirolisis

III.3. Peubah yang digunakan

III.3.1. Peubah yang ditetapkan

Suhu Pengeringan Oven = 100oC

Waktu Pengeringan Oven = 60 Menit

Perekat = 31 ml

Inisiator NaNO3 = 10 gr

Berat Blotong Kering = 300 gr

III.3.2 Peubah yang dijalankan

Suhu Karbonisasi = 200, 250, 300, 350, 400 ( oC )

Waktu Karbonisasi = 20, 40, 60, 80, 100 ( Menit )

K e t e r a n g a n G a m b a r 1 . G a s L P G 3 K g

2 . R e g u l a t o r K o m p o r T e k a n a n T i n g g i 3 . K o m p o r T e k a n a n T i n g g i

4 . T u n g k u P e m b a k a r a n 5 . R e a k t o r P i r o l i s i s 6 . T e r m o m e t e r P i r o l i s i s 7 . S e l a n g T a r

8 . K o l o m P e n P e n a m p u r T a r 9 . B o t o l P l a s t i k P e n a m p u n g T a r I 1 0 . K o n d e n s o r

1 1 . S e l a n g A i r 1 2 . B a s k o m

1 3 . K a b e l F i l t e r A i r

1 4 . B o t o l P l a s t i k P e n a m p u n g T a r I I 1 5 . S t o p K o n t a k

1 2

3 4 5 6

7 8

10

9 11

12 13 14

(32)

23

METODE PENELITIAN

III.4. Metodologi Penelitian

Blotong dikeringkan dengan oven selama 1 jam dengan suhu 100oC

Di dinginkan sampai kering & Ditimbang 300 gr

Karbonisasi bahan ( 200oC, 250oC, 300oC, 350oC, 400oC ) dengan waktu ( 20 menit, 40 menit, 60

menit, 80 menit, 100 menit )

Ditambahkan Perekat Tetes dan Inisiator NaNO3 menurut variabel yang sudah ditentukan

Pencetakan Briket + Di dinginkan sampai kering

Analisa Hasil

Analisa

Nilai kalor

Di dinginkan sampai dingin sampai dengan 30oC& Dihancurkan hingga halus menggunakan alu

Analisa

Kadar Karbon

Analisa

Kadar Abu

Analisa

Volatile Matter

Analisa

(33)

24

METODE PENELITIAN

III.4.1. Persiapan Bahan

Blotong yang berasal dari Pabrik Gula Candi masih basah dan

banyak mengandung air, sehingga perlu dilakukan proses pengeringan

dengan cara dikeringkan dengan oven selama ½ jam dengan suhu 100oC

III.4.2. Prosedur Penelitian

Blotong yang telah dikeringkan dari oven, kemudian di dinginkan

sampai dingin & timbang bahan blotong kering sebesar 300 gr. Bahan

blotong yang telah ditimbang 300 gr kemudian dikarbonisasi bahan

( 200oC, 250oC, 300oC, 350oC, 400oC ) dengan waktu ( 20 menit, 40

menit, 60 menit, 80 menit, 100 menit ). Bahan yang telah dikarbonisasi,

kemudian di dinginkan dan ditumbuk hingga halus. Setelah arang

dihaluskan, ditambahkan perekat dan inisiator NaNO3 menurut variabel

yang sudah ditentukan. Proses selanjutnya yaitu proses pembriketan atau

(34)

25

METODE PENELITIAN

III.5. Metode Analisa

1. Pengukuran Kadar air

a. Timbang 1 gram contoh briket arang ke dalam botol timbang yang

telah diketahui beratnya.

b. Panaskan dalam oven pengering pada suhu 104 – 110 oC selama 1

jam

c. Dinginkan dalam dessicator dan timbang

%

2. Uji Nyala

Briket yang dihasilkan dimasukkan pada oven, oven kemudian

dinyatakan pada elevasi suhu tertentu sampai briket habis. Pada saat

(35)

26

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1. Hasil Analisa Bahan Baku

Berdasarkan bahan baku yang diperoleh dari pabrik gula candi di

sidoarjo, di dapatkan hasil analisa awal kandungan kadar air dan kadar SO4

adalah sebagai berikut :

Tabel 4.1. Analisa Bahan

Parameter Unit Result Method

Moisture Content % 71.90 Drying Oven at 105oC,

Method 950.01*)

Sulfate (SO4) Content % 0.80 Gravimetric, method 980.02 *)

IV.2. Hasil Penelitian

Dari hasil yang diperoleh selama penelitian dan yang telah dianalisa

meliputi hasil analisa nilai kalor, kadar karbon, kadar abu, dan kadar zat yang

menguap, serta titik tekan dengan peubah yang dijalankan yaitu suhu dan waktu.

Tabel 4.2.1 Hasil Analisa Nilai Kalor ( Kal / Kg )

Suhu

200 oC 250 oC 300 oC 350 oC 400 oC

Waktu

20 Menit 5520 5586 5651 5761 5870

40 Menit 5570 5652 5733 5860 5988

60 Menit 5620 5718 5815 5960 6105

80 Menit 5685 5800 5914 6039 6165

(36)

P G n P s 6 d n n d k y 2 d Pembuatan B Gambar 4.2 nilai kalor ( Pembahasa

Sem

semakin bes

6224( Kal /

dipengaruhi

nilai kalor y

nilai kalor

ditetapkan. H

kualitas brik

Bila

yakni Pembu

2006 ) dima

dan nilai kal

5400 5500 5600 5700 5800 5900 6000 6100 6200 6300 0

riket Arang D

HASI

2.1. Hubu ( Kal / Kg ) an :

makin lama

sar nilai kalo

/ Kg ) dan

oleh kondis

yang tinggi. A

( Kal / Kg

Hasil nilai k

ket arang. (L

a di bandingk

uatan Briket

ana mendapa

lor 3680 kal/

0 100

Dari Limbah B

IL DAN

ungan antar .

waktu dan

or yang di d

n nilai kalo

si briket ara

Apabila kon

g ) yang re

kalor ( Kal /

ampiran I )

kan dengan

t dari Limba

atkan hasil y

/kg.

0 200

Blotong Pabrik

N PEMB

ra suhu ( oC

semakin tin

dapat. Sehin

or terendah

ang yang tel

ndisi briket a

endah mesk

Kg ) yang d

penelitian y

ah Blotong P

yang terbaik

300

k Gula Dengan

BAHAS

C ) dan wak

nggi suhu y

ngga diperole

h 5520 ( K

ah kering, s

arang masih kipun semak diperoleh tel yang pernah Pabrik Gula yaitu denga 400

n Proses Karb

SAN

ktu ( menit )

yang ditetap

eh nilai kalo

Kal / Kg )K

sehingga me

basah, maka

kin lama w

lah memenu

dilakukan s

( Bhinuko d

an volume br

500 T =

T =

bonisasi 27 ) terhadap pkan, maka or tertinggi Keadaan ini enghasilkan a diperoleh waktu yang uhi standart ebelumnya dan Dodik,

riket 35 ml

= 20 menit

= 40 menit

= 60 MENIT

= 80 menit

(37)

28

HASIL DAN PEMBAHASAN

Nilai kalor yang di peroleh relatif besar hal ini di karenakan kandungan air

yang terdapat pada bahan cukup kecil dan kadar abu yg di hasilkan juga tidak

terlalu banyak sehingga nilai kalor yang di dapat relatif besar. Nilai kalor juga

berbanding lurus dengan kadar carbon, jika kadar karbon relatif tinggi maka tinggi

juga nilai kalor yang di hasilkan. Pada suhu Suhu 300 – 400 oC, C menurun

sampai dengan 1 %, H2O menurun sampai dengan 23 %. Untuk komposisi gas

mengalami peningkatan seperti CH4 sebesar 0.5 %, CO2 sebesar 4 %, dan CO

sebesar 0,1 %.

Bila di tinjau dari penelitian terdahulu menurut (Fajar dan Agustina,2011)

nilai kalor briket arang di pengaruhi oleh besarnya kandungan air dan kadar abu

dalam bahan. Maka penelitian yang sekarang di lakukan bertujuan untuk

meningkatkan nilai kalor dari briket arang dengan cara karbonisasi dengan tujuan

untuk meminimalisir kandungan air yang terdapat pada bahan.

Tabel 4.2.2 Hasil Analisa Kadar Karbon ( % )

Suhu

200 oC 250 oC 300 oC 350 oC 400 oC

Waktu

20 Menit 71,24 75,68 80,11 81,61 83,10

40 Menit 73,68 77,33 80,99 82,52 84,06

60 Menit 76,11 78,99 81.86 83,44 85,02

80 Menit 77,46 80,00 82,54 83,89 85,24

(38)

P G n P 8 H d m d s A k t Pembuatan B Gambar 4.2 nilai kadar Pembahasa Pada

85,46 % dan

Hasil dipero

didapatkan n

maka berpen diperoleh tel Bila sebelumnya Alternatif ( karbon tertin terendah yai 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 0

riket Arang D

HASI

2.2. Hubun karbon ( % an :

a grafik 4.2. n

n nilai kadar

oleh dipenga nilai kadar ngaruh pada lah memenu di bandingk yakni Pem

Fajar dan A

nggi dalam

itu 41,683%.

100

Dari Limbah B

IL DAN

gan antara % ).

nilai kadar k

r karbon ( %

aruhi oleh ka

karbon yan

a nilai kalor

uhi standart k

kan dengan mbuatan Bio Agustina,20 percobaan . 200 Blotong Pabrik

N PEMB

suhu ( oC

karbon ( % )

% ) yang teren

adar air dan

ng tinggi. Ap

r briket aran

kualitas brike n penelitian obriket dari 011) dimana yaitu 43,667 300

k Gula Dengan

BAHAS

) dan wakt

yang terting

ndah di dapa

n kadar abu y

pabila nilai

ng. Hasil ni

et arang.

terdahulu y

i Blotong s

a mendapatk

7%.Sedangk

400

n Proses Karb

SAN

tu ( menit )

ggi di dapatk

atkan sebesa

yang rendah

kadar karb

lai kadar ka

yang pernah

sebagai Bah

kan hasil n

kan nilai kad

500 T T T T T bonisasi 29 ) terhadap kan sebesar

ar 71,24 %.

h, sehingga on rendah, arbon yang dilakukan han Bakar nilai kadar dar karbon

T = 20 mennit

T = 40 menit

T = 60 menit

T = 80 menit

(39)

30

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar karbon yang di peroleh relatif besar hal ini di karenekan nilai kalor

yang di hasilkan dari biket arang relatif tinggi. Kadar karbon sangat berpengaruh

terhadap besar – kecilnya nilai kalor, hal ini di karenakan kadar karbon

berbanding lurus dengan nilai kalor yang di hasilkan. Pada suhu Suhu 300 – 400

o_{C, C menurun sampai dengan 1 %, H}

2O menurun sampai dengan 23 %. Untuk

komposisi gas mengalami peningkatan seperti CH4 sebesar 0.5 %, CO2 sebesar 4

%, dan CO sebesar 0,1 %.

Bila di tinjau dari penelitian terdahulu menurut (Rahman N,2010) nilai

Kadar karbon terikat mempengaruhi nilai kalor, semakin tinggi kadar karbon

terikat akan semakin tinggi pula nilai kalornya, sehingga diperlukan proses

karbonisasi untuk mendapatkan kadar kabon yang relatif tinggi.

Tabel 4.2.3 Hasil Analisa Kadar Abu ( % )

Suhu

200 oC 250 oC 300 oC 350 oC 400 oC

Waktu

20 Menit 4,68 4,87 5,06 5,23 5,4

40 Menit 4,72 4,96 5,21 5,35 5,5

60 Menit 4,76 5,06 5,35 5,48 5,6

80 Menit 4,83 5,14 5,45 5,60 5,75

(40)

P G n P 5 K s k ( s A t 3 Pembuatan B Gambar 4.2 nilai kadar Pembahasa Pada

5,9 % dan

Kondisi ini d

sempurna ta

kadar abu

( Lampiran I

Bila

sebelumnya

Alternatif (

tertinggi dal 3,837%. 4 5 6 0

riket Arang D

HASI

2.3. Hubun abu ( % ). an :

a grafik 4.3.

nilai kadar dipengaruhi anpa mening yang diper I ) di bandingk yakni Pem (Fajar dan am percobaa 100

Dari Limbah B

IL DAN

gan antara

nilai kadar

abu ( % )

oleh kadar a

ggalkan sisa

roleh telah

kan dengan

mbuatan Bio

Agustina,20

an yaitu 5,24

200 3

Blotong Pabrik

N PEMB

suhu ( oC

abu ( % ) y

yang teren

air yang rend

pembakaran memenuhi n penelitian obriket dari 011) dimana 48%. Sedang 300 40

k Gula Dengan

BAHAS

) dan wakt

yang terting

dah di dapa

dah, sehingg

n ( abu ) ya

standart k

terdahulu y

i Blotong s

a mendapat

gkan nilai ka

00 500

n Proses Karb

SAN

tu ( menit )

gi di dapatk

atkan sebesa

ga briket aran

ang banyak.

kualitas brik

yang pernah

sebagai Bah

tkan hasil

adar abu tere

T = 20 men

T = 40 men

T = 60 men

T = 80 men

T = 100 me

bonisasi

31 ) terhadap

kan sebesar

ar 4,68 %.

(41)

32

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar abu adalah sisa dari hasil pembakaran briket arang. Kadar abu juga

berperan sebagai penghambat tingginya nilai kalor dan kadar karbon dari briket

arang. Hal ini di karenakan abu berperan menurunkan mutu dari nilai kalor, jika

nilai kalor menurun maka kadar karbon yg di hasilkan juga ikut menurun. Pada

suhu Suhu 300 – 400 oC, C menurun sampai dengan 1 %, H2O menurun sampai

dengan 23 %. Untuk komposisi gas mengalami peningkatan seperti CH4 sebesar

0.5 %, CO2 sebesar 4 %, dan CO sebesar 0,1 %.

Bila di tinjau dari penelitian terdahulu menurut (Rahman N,2010) kadar

abu berperan menurunkan mutu bahan bakar karena menurunkan nilai kalor.

Sehinga dalam pembuatan briket arang jika memiliki kadar abu yang tinggi maka

nilai kalor dari briket tersebut akan tidak maksimal dan abu tersebut akan keluar

sebagai sisa pembakaran.

Tabel 4.2.4 Hasil Analisa Kadar zat yang menguap ( % )

Suhu

200 oC 250 oC 300 oC 350 oC 400 oC

Waktu

20 Menit 26,32 22,07 17,82 16,07 14,31

40 Menit 23,69 20,21 16,74 14,47 12,20

60 Menit 21,05 18,36 15,66 12,88 10,09

80 Menit 19,43 16,14 12,84 11,35 9,87

(42)

P G n P d d m d a s s s A y z Pembuatan B Gambar 4.2 nilai Kadar Pembahasa Pada dapatkan seb dapatkan se

matter ) ma

dalam peng arang harus sama sekali. standart kua Bila sebelumnya Alternatif (F yang mengu

zat yang men

0 10 20 30

0

riket Arang D

HASI

2.4. Hubun r zat yang m

an :

a grafik 4.4.

besar 26,32

ebesar 9,64

aka asap yan

eringan brik

benar – ben

Hasil nilai k

alitas briket a

di bandingk

yakni Pem

Fajar dan A

uap tertinggi

nguap terend

100

Dari Limbah B

IL DAN

gan antara menguap ( %

. nilai kadar

% dan kad

%. Semaki

ng ditimbulk

ket arang ba

nar kering, d

kadar zat mu

arang.

kan dengan

mbuatan Bio

Agustina,201

i dalam perc

dah yaitu 42

200

Blotong Pabrik

N PEMB

suhu ( oC % ).

r zat yang m

dar zat yang

in rendah n

kan dari brik

aik sebelum

dimana kand

udah mengu

n penelitian

obriket dari

1) dimana m

cobaan yaitu

2,02%.

300

k Gula Dengan

BAHAS

) dan wakt

menguap (

nilai zat yan

ket arang sem

m maupun se

dungan air h

uap yang dip

terdahulu y

i Blotong s

mendapatkan

u 44,578%..

400 5

n Proses Karb

SAN

tu ( menit )

% ) yang t

ng menguap makin sedik esudah men harus sedikit eroleh telah yang pernah sebagai Bah

n hasil nilai

Sedangkan

00

T = 20 m

T = 40 m

T = 60 m

T = 80 m

T = 100

bonisasi

33 ) terhadap

tertinggi di

terendah di

p ( volatile

kit. Kondisi

njadi briket

t atau tidak

memenuhi

dilakukan

han Bakar

i kadar zat

(43)

34

HASIL DAN PEMBAHASAN

volatile matter / zat yang muda menguap di pengaruhi oleh tingginya suhu.

Hal ini di karenakan suhu yang tinggi menekan zat yang menguap pada briket

arang. Maka untuk mendapatkan zat yang muda menguap diperlukan suhu yang

relative tinggi untuk menekan tingginya zat yang muda menguap pada pembuatan

briket arang. Pada suhu Suhu 300 – 400 oC, C menurun sampai dengan 1 %, H2O

menurun sampai dengan 23 %. Untuk komposisi gas mengalami peningkatan

seperti CH4 sebesar 0.5 %, CO2 sebesar 4 %, dan CO sebesar 0,1 %.

Bila di tinjau dari penelitian terdahulu menurut (Rahman N,2010)

besarnya suhu yang digunakan dalam proses pembutan briket arang akan

mempengaruhi kadar zat menguap. Semakin tinggi suhu yang digunakan

mengakibatkan semakin rendahnya kadar zat menguap pada briket arang yang

dihasilkan. Sehingga untuk menekan kadar zat yang menguap maka suhu

karbonisasi harus relatif tinggi.

Tabel 4.2.5 Hasil Analisa Titik Tekan ( g / cm2 )

Suhu

200 oC 250 oC 300 oC 350 oC 400 oC

Waktu

20 Menit 856 1009 1162 1276 1390

40 Menit 969 1095 1221 1322,75 1424,50

60 Menit 1082 1181 1280 1369,50 1459

80 Menit 1112 1216 1321,50 1407,50 1493,50

(44)

P G n P s s k l h u d s m s s p s Pembuatan B Gambar 4.2 nilai Titik T Pembahasa Pada sebesar 1528 sebesar 856 karbonisasi lama waktu hasilkan aka

untuk di hal

dan memper

sampai deng

mengalami p

sebesar 0,1 %

Bila

sebelumnya

pembuatan b

sentra nilam 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 0

riket Arang D

HASI

2.5. Hubun Tekan ( gr / an :

a grafik 4.5.

8 gr / cm2 d

gr / cm2. K

dan kekuat

dan semaki

an semakin m

luskan dan d

rmudah pros

gan 1 %, H2

peningkatan

%.

di bandingk

yakni Peran

bahan bakar

m di kabu

0 100

Dari Limbah B

IL DAN

gan antara cm2 ).

nilai titik t

dan nilai titik

Kondisi ini

an penekan

in tinggi suh

mudah untu

di ayak. Seh

ses pencetak

2O menurun

n seperti CH

kan dengan

ncangan dan

r briket berb

upaten Nga

0 200

Blotong Pabrik

N PEMB

suhu ( oC

tekan ( gr /

k tekan ( gr

di pengaruh

an sewaktu

hu pada pro

uk di cetak, k

hingga bisa m

kan. Pada suh

n sampai de

H4 sebesar 0

n penelitian

n pengemba

basis blotong

awi, Kabup

300

k Gula Dengan

BAHAS

) dan wakt

cm2 ) yang

/ cm2 ) yang

hi oleh lama

mencetak b

oses karboni

karena arang

menghasilka

hu Suhu 300

ngan 23 %.

.5 %, CO2 s

terdahulu y

angan mesin

g dalam men

paten Ngan

400

n Proses Karb

SAN

tu ( menit )

g tertinggi d

g terendah d

anya karbon

briket arang

sasi maka a

g tersebut ak

an arang yan

0 – 400 oC, C

Untuk kom

sebesar 4 %

yang pernah

n press hidra

nopang peng

njuk dan K

500 T T T T T bonisasi 35 ) terhadap di dapatkan di dapatkan nisasi, suhu g. Semakin

arang yg di

kan mudah

ng seragam

C menurun

mposisi gas

%, dan CO

dilakukan

aulik untuk

gembangan

Kecamatan

= 20 menit

= 40 menit

= 60 menit

= 80 menit

(45)

36

HASIL DAN PEMBAHASAN

Wonosalam (Arino dan Soeprijanto,2009) dimana mendapatkan hasil Kekuatan

tekan rata – rata bahan bakar briket berbasis blotong ini adalah sekitar = 35,37

Kg/cm2 atau 35,37 bar.

Titik tekan / kuat tekan di pengaruhi oleh komposisi perekat yang

digunakan dan alat pengepresan bahan baku yang akan di jadikan briket. Semakin

kuat tekanan waktu pencetakan maka akan semakin padat briket yang di hasilkan.

Sehingga sewaktu briket di bakar atau di simpan briket tersebut tidak mudah

hancur. Oleh karna itu semakin kuat titik tekan dari briket maka kuwalitas briket

(46)

36

SIMPULAN DAN SARAN

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

V.1. SIMPULAN

1. Penelitian proses, penelitian pembuatan briket arang dari limbah blotong

pabrik gula dengan proses karbonisasi telah memenuhi standart kualitas

briket arang. ( Lampiran 1 )

2. Dari hasil analisa didapatkan nilai kalor yang tertinggi yaitu 6224 Kal / Kg,

sedangkan yang terendah yaitu 5520 Kal / kg.

3. Dari hasil analisa didapatkan kadar karbon yang tertinggi di dapatkan

sebesar 85,46 % dan nilai kadar karbon ( % ) yang terendah di dapatkan

sebesar 71,24 %.

4. Dari hasil analisa didapatkan nilai kadar abu yang tertinggi di dapatkan

sebesar 5,9 % dan nilai kadar abu ( % ) yang terendah di dapatkan sebesar

4,68 %.

5. Dari hasil analisa didapatkan nilai kadar zat yang menguap ( % ) yang

tertinggi di dapatkan sebesar 26,32 % dan kadar zat yang menguap ( % )

yang terendah di dapatkan sebesar 9,64 %.

6. Dari hasil analisa didapatkan nilai titik tekan ( gr / cm2 ) yang tertinggi di

dapatkan sebesar 1528 gr / cm2 dan nilai titik tekan ( gr / cm2 ) yang

terendah di dapatkan sebesar 856 gr / cm2.

V.2. SARAN

1. Diharapkan peneliti menggunakan APD ( Alat Pengaman Diri ) seperti

sarung tangan, kaca mata google, dan masker dikarenakan menggunakan

(47)

36

SIMPULAN DAN SARAN

2. Pengeringan merupakan faktor yang sangat penting dalam pembuatan briket

arang dan berpengaruh pada nilai kalor, kadar karbon, kadar abu, kadar zat

yang menguap, dan titik tekan

3. Pada penelitian selanjutnya, diharapkan dapat dicoba membuat briket arang

dari sekam padi, daun kering, dsb dengan alat dan proses yang sama

bertujuan mendapatkan dan membandingkan kondisi yang terbaik dengan

(48)

37

JADWAL KEGIATAN

BAB VI

JADWAL KEGIATAN

NO JADWAL

KEGIATAN

BULAN KE ( 2011 )

4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 PENGAMBILAN

BAHAN BAKU

2 PENGERINGAN

BAHAN BAKU

3 TRIAL & ERROR

4

PEMBUATAN

LAPORAN

PROPOSAL

PENELITIAN

5

SIDANG

PROPOSAL

PENELITIAN

6 PENELITIAN

BRIKET ARANG

7 ANALISA HASIL

8 PEMBUATAN

LAPORAN

SEMINAR HASIL

PENELITIAN

9 SIDANG SEMINAR

(49)

38

DAFTAR PUSTAKA

Arino dan Soeprijanto,2009. “Perancangan dan pengembangan mesin press

hidraulik untuk pembuatan bahan bakar briket berbasis blotong dalam menopang pengembangan sentra nilam di kabupaten Ngawi, Kabupaten Nganjuk dan Kecamatan Wonosalam”, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

Bhinuko dan Arief, D., 2006. “Pembuatan Briket dari Limbah Blotong Pabrik

Gula”, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

Biro Pusat Statistik., 2011. “Data Statistik Kebutuhan Arang”, Surabaya

Diah SW, 2009, “Karakteristik Briket Arang dari Serbuk Gergaji dengan

penambahan Arang Cangkang Kelapa Sawit”, Penelitian, Departemen

Kehutanan, Universitas Sumatera Utara, Sumatera.

Elais G, 2009, “Karakteristik Briket Arang Serbuk Gergaji Kayu Campuran

Dengan Penambahan Arang Cangkang Kelapa Sawit”, Penelitian,

Departemen Kehutanan, Universitas Sumatera Utara, Sumatera.

Fajar dan Agustina,2011, “Pembuatan Biobriket dari Blotong sebagai Bahan

Bakar Alternatif ”, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

Indah, 2007, ” Pemanfaatan Sabut Kelapa menjadi Arang “, Penelitian, Jurusan