Analisa thermogravimetry pada proses pembakaran sampah kota AWAL

(1)

commit to user

ANALISA THERMOGRAVIMETRY

PADA

PROSES PEMBAKARAN SAMPAH KOTA

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Oleh :

YOHANES PARNINGOTAN SILABAN NIM. I0410034

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

(3)

commit to user

MOTTO

Lakukanlah bagianmu, dan Tuhan akan melakukan bagian-Nya.

Do the best and God make it perfect.

(4)

ABSTRAK

ANALISA THERMOGRAVIMETRY PADA PROSES PEMBAKARAN SAMPAH KOTA

Yohanes Parningotan Silaban

Banyaknya sampah yang terdapat di negara-negara berkembang menjadi permasalahan tersendiri, sehingga diperlukan penanganan yang tepat untuk mengatasinya. Skripsi ini bertujuan untuk memberikan gambaran tentang karakteristik pembakaran sampah kota melalui analisa thermogravimetry.

Thermogravimetrysendiri merupakan metode analisa dengan mengamati perubahan

massa selama spesimen diberi perlakuan panas. Campuran sampah kota dengan beberapa variasi komposisi dibakar dengan heating rate 10 oC/m sampai habis terbakar, atau massanya konstan. Berdasarkan data yang diperoleh kita bisa menentukan besarnya nilai ITVM, ITFC, PT dan BT. Melalui nilai tersebut dapat menggambarkan karakteristik pembakaran campuran sampah kota.

Kata Kunci : Thermogravimetry, ITVM, ITFC, PT, BT

ABSTRACT

THERMOGRAVIMETRY ANALYSIS FOR COMBUSTION MUNICIPAL SOLID WASTES

Yohanes Parningotan Silaban

The amount of trash found in developing countries into its own problems, so that appropriate treatment is required to overcome them. This thesis aims to provide an overview of municipal waste combustion characteristics through analysis Thermogravimetry. Thermogravimetry itself is a method of analysis by observing the change in mass during the heat-treated specimens. A mixture of municipal waste with some variation composition is burned with heating rate of 10 ° C / m to burn out, or a constant mass. Based on the data obtained we can determine the value of ITVM, ITFC, PT and BT. Through these values can describe the characteristics of a mixture of municipal solid waste incineration

(5)

commit to user

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kehadirat Tuhan Yesus yang telah memberikan

rahmat serta karunia-Nya kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan

penyusunan skripsi dengan judul “Analisa Thermogravimetry Pada Proses

Pembakaran Sampah Kota”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk

menyelasaikan jenjang pendidikan strata satu (S1) di jurusan Teknik Mesin,

Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala

bantuan dan perhatian selama melaksanakan riset dan penyusunan skripsi. Untuk

itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

 Tuhan Yesus atas kehendaknya telah menghendaki terselesaikannya skripsi ini.

 Mama saya dan seluruh anggota keluarga yang telah memberikan dukungan secara moral dan material.

 Bapak Prof. Dr. Dwi Aries Himawanto, ST, MT selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan inspirasi dan bimbingan dalam menyelesaikan

penulisan skripsi ini.

 Bapak D Danardono Dwi Prija T, ST, MT selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan inspirasi dan bimbingan dalam menyelesaikan penulisan

skripsi ini.

 Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T.,M.T selaku ketua jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret

 Seluruh Dosen Teknik Mesin yang telah memberikan ilmu, inspirasi dan motivasi selama menjalani proses perkuliahan.

 Teman seperjuangan, atas waktu, bantuan moral, materi dan motivasinya selama ini semoga Tuhan membekati.

 Semua pihak yang telah membantu dalam proses pembuatan skripsi ini. Walaupun penulis tidak bisa menyebutkan satu persatu, tetapi kontribusi

(6)

Penulis telah berusaha menampilkan apa yang terbaik dengan semampunya,

dan penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat dan dapat menambah wawasan

bagi yang membacanya. Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan,

oleh karena itu saran dan kritik penulis harapkan untuk menghasilkan karya

berikutnya yang lebih baik lagi.

Surakarta, 13 Juli 2015

(7)

commit to user

BAB I PENDAHULUAN ...1

1.1 Latar Belakang...1

1.2 Perumusan Masalah ...4

1.3 Batasan Masalah ...4

1.4 Tujuan Penelitian ...5

1.5 Sistematika Penulisan...5

BAB II KAJIAN PUSTAKA...6

2.1 Tinjauan Pustaka...6

2.1.1 Pembakaran ...6

2.2 Dasar Teori ...13

2.2.1 Pembakaran ...13

2.2.2 Analisa Thermogravimetry...15

2.2.3 Pengujian Sifat Bahan Bakar Padat ...17

BAB III METODE PENELITIAN...20

3.1 Tempat Pelaksanaan...20

3.2 Bahan dan Alat...20

3.2.1 Bahan ...20

3.2.2 Alat ...21

3.3 Alur Penelitian ...26

3.3.1 Persiapan ...26

3.3.2 Pengambilan Data Proses Pembakaran...27

3.4 Skema Alat ...28

3.5 Diagram Penelitian...29

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...30

4.1 Hasil Uji Proximate Bahan Mentah ...30

4.2 Karakteristik Pembakaran campuran sampah kota ...30

4.2.1 Karakteristik campuran sampah kota 60-40 ...30

4.3 Perbandingan Karakteristik Pembakaran Sampah Kota...38

4.3.1 Karakteristik mt/m0Campuran Sampah Kota...38

4.3.2 Karakteristik Temperatur Campuran Sampah Kota...42

4.3.3 Karakteristik Laju Pengurangan Masa Sampah Kota ...43

4.3.4 Karakteristik DTG Campuran Sampah Kota...43

BAB V PENUTUP ...46

(8)

(9)

commit to user DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Thermogravimetric Setiap Komponen MSW ...7

Gambar 2.2 Karakteristik Pembakaran Briket 70% organik 30% anorganik....12

Gambar 2.3 Penampang Melintang Pembakaran Bahan Bakar Batang ...14

Gambar 2.4 Skema Thermobalance...16

Gambar 2.5 Kurva Penurunan Massa Terhadap Waktu ...16

Gambar 2.6 Penentuan Zona Pembakaran Dengan Metode Thermogravimetry...17

Gambar 3.1 Tungku Pembakaran...21

Gambar 3.2 Timbangan Digital ...22

Gambar 3.3 ADAM 4018 ...23

Gambar 3.4 Cawan...25

Gambar 3.5 Thermocontroller...25

Gambar 3.6 Skema Alat ...28

Gambar 3.7 Diagram Alir Penelitian ...29

Gambar 4.1 Pembakaran Campuran Sampah Kota 60-40...31

Gambar 4.6 Perbandingan Mt/M0...39

Gambar 4.7 Perbandingan Mt/M0Proses Pengeringan ...40

Gambar 4.8 Perbandingan Mt/M0Proses Devolatilisasi ...40

Gambar 4.9 Perbandingan Mt/M0Proses Pembakaran Char...41

Gambar 4.10 Perbandingan Temperatur Campuran Sampah Kota...42

Gambar 4.11 Perbandingan Laju Pengurangan Massa ...43

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hasil Analisis Thermogravimetry...7

Tabel 2.2 Hasil Penelitian Pembakaran Bubuk Batu Bara Dan Campuran Bubuk Batu Bara + 20% Batang Jagung ...9

Tabel 2.3 Hasil Penelitian Pembakaran Tar Batu Bara Dan Campuran Tar Batu Bara + 20% Batang Jagung ...9

Tabel 3.1 Spesifikasi Timbangan Digital ...22

Tabel 3.2 Spesifikasi Data Akuisisi ...23

Tabel 3.3 Variasi Bahan ...27

Tabel 4.1 Hasil Uji Proximate Bahan Mentah...30

Tabel 4.2 Waktu Yang Diperlukan Selama Proses Pembakaran ...39

(11)

commit to user DAFTAR RUMUS

Rumus 2.1 Kadar Air...18

Rumus 2.2 Volatille Matter...18

Rumus 2.3 Kadar Abu ...18

Rumus 2.4 Temperatur Pembakaran ...19

Rumus 2.5 Energi Kalorimetri...19