SKRIPSI
PEMBUATAN BIOBRIKET DARI CAMPURAN ARANG
KAYU, LIMBAH PADAT KERTAS DAN AMPAS TEBU
SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF
O l e h :
ROBY PANDU WIJAYA
0752010033
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
MENURUNKAN KONSENTRASI
TOTAL SUSPENDED SOLID PADA PROSES AIR BERSIH
MENGGUNAKAN PLATE SETTLER
untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh Gelar Sarjana Teknik (S-1)
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
O l e h :
NURUL HUSAENI
0752010014
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
SKRIPSI
MENURUNKAN KONSENTRASI
TOTAL SUSPENDED SOLID PADA PROSES AIR BERSIH
MENGGUNAKAN PLATE SETTLER
oleh :
NURUL HUSAENI
0752010014
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Pada hari : ………. Tanggal : ……… 2012 NIP: 19580812 198503 1 00 2 Ketua Progdi
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :...
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Penelit i
No. Kegiatan Tempat/ Judul Selesai tahun
1 Kuliah Lapangan
PT. SI ER, PT. Royal Fisheries, PT. PI ER, Balai Konservasi hutan Mangrove Denpasar-Bali, PDAM Denpasar-Denpasar-Bali, PDAM Ubud-Bali
2010
2 KKN Probolinggo 2010
3 Kerja Praktek Studi Proses Pengolahan Dan Pengelolaan
Limbah PT. ECCO Tannery I ndonesia 2010
4 PBPAM Perencanaan Bangunan Pengolahan Air
Minum 2011
5 SKRI PSI Kajian Plate Settler Pada Bak Sedimentasi
Dalam Menurunkan Total Suspended Solid 2012
Or ang Tua
Nama : Saleh Syarifudin
Alamat : Perum. Gunung Sari I ndah BB/ 16, Surabaya
Telp : -
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL dan PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JAWA TIMUR
Lembar Kegiatan Asistensi
Nama : Roby Pandu Wijaya ( 0752010033 )
Tugas : SKRIPSI
Dosen Pembimbing : OKIK H.C., ST,MT
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kepada Tuhan Yang Maha, atas berkat, rahmat dan karunia-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Pembuatan Biobr iket Dari Campuran Arang Kayu, Limbah Padat Kertas dan Ampas Tebu Sebagai Energi Alternatif.
Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan bagi setiap mahasiswa Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran“ Jawa Timur untuk mendapatkan gelar sarjana.
Selama menyelesaikan skripsi ini, saya telah banyak memperoleh bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, saya ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Naniek Ratni J.A.R., M.Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur. 2. Dr. Ir. Munawar., MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan
Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Okik Hendriyanto C., ST, MT selaku Dosen Pembimbing skripsi yang telah membantu, mengarahkan dan membimbing sehingga skripsi ini sehingga dapat terselesaikan dengan baik.
4. Kedua orang tua saya, keluarga saya, yang telah memberikan dukungan, baik moril maupun material dan untuk segala do’a serta pengertiannya. 5. Semua rekan-rekan di Teknik Lingkungan angkatan 2007 yang secara
langsung maupun tidak langsung telah membantu hingga terselesainya tugas ini.
6. Semua pihak yang telah membantu dan yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.
Saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, untuk itu saran dan kritik yang membangun akan saya terima dengan senang hati. Akhir kata, penyusun mengucapkan terima kasih dan mohon maaf yang sebesar-besarnya apabila di dalam penyusunan laporan ini terdapat kata-kata yang kurang berkenan atau kurang dipahami.
Surabaya, 11 Oktober 2012
KATA PENGANTAR... i
ABSTRAK... iii
ABSTRACT... iv
DAFTAR ISI... v
DAFTAR TABEL... viii
DAFTAR GAMBAR... ix
BAB I : PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang... 1
I.2 Rumusan Masalah... 3
I.3 Tujuan Penelitian... 3
I.4 Manfaat Penelitian... 3
I.5 Batasan Masalah…... 4
BAB II : TINJ AUAN PUSTAKA II.1 Pengertian Limbah... 5
II.1.1 Limbah Padat………... 5
II.1.1.a Karakteristik Limbah Padat………... .... 6
II.I.1.b Sifat Fisik Limbah Padat..………... 7
II.1.1.c Sifat Kimia Limbah Padat... 7
II.1.1.d Pengolahan Limbah Padat... 7
II.1.2 Limbah Cair... 9
vi
II.2 Limbah Industri Kertas... 9
II.3 Pengertian Arang... 11
II.3.1 Macam Arang………... 11
II.4 Kayu Bakau... 12
II.4.1 Kegunaan Kayu Bakau………... 12
II.5 Tebu... 12
II.5.1 Morfologi Tebu………... 13
II.5.2 Ampas Tebu………... 13
II.6 Kualitas Bahan Bakar Padat Organik... 14
II.7 Proses Pembakaran... 17
II.8 Dasar Penelitian Tentang Biobriket... 18
II.9 Landasan Teori... 21
BAB II : METODOLOGI PENELITIAN III.1 Kerangka Penelitian………... 24
III.2 Bahan Penelitian…………... . 24
III.3 Alat Penelitian………... . 24
III.4 Parameter Penelitian…... . 26
III.5 Penentuan Variabel Penelitian ... 26
II.6 Prosedur Penelitian... 28
III.6.1 Persiapan Bahan Baku... 29
III.6.2 Pembuatan Biobriket... 29
IV.1 Karakteristik Bahan Dasar Biobriket... 32 IV.2 Pengaruh Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Kadar Air ... 34 IV.3 Pengaruh Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Nilai Kalor/
Pembakaran... 36 IV.4 Pengaruh Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Kadar Abu ... 39 BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan... 43 V.2 Saran... 43 DAFTAR PUSTAKA………... x LAMPIRAN
PEMBUATAN BIOBRIKET DARI CAMPURAN
ARANG KAYU, LIMBAH PADAT KERTAS DAN
AMPAS TEBU SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF
ABSTRAK
Kelangkaan bahan bakar ataupun sumber energi menjadi masalah besar di Indonesia. Limbah kertas dan ampas tebu yang merupakan limbah pencemar lingkungan mempunyai potensi untuk diolah menjadi energi alternatif. Berawal dari hal tersebut telah dilakukan penelitian mengenai pengolahan limbah padat kertas dan ampas tebu dengan campuran arang kayu menjadi biobriket. Dalam penelitian ini komposisi yang d uji adalah biobriket dengan perbandingan 90% : 10% dengan rincian (limbah padat kertas = 30% + ampas tebu = 60%) : arang kayu = 10% ; 70% : 30% dengan rincian (limbah padat kertas =20% + ampas tebu = 50%) : arang kayu = 30% ; 60% : 40% dengan rincian (limbah padat kertas = 30% + ampas tebu = 30%) : arang kayu = 40% ; 50% :50% dengan rincian (limbah padat kertas = 40% + ampas tebu 10%) : arang kayu 50%. Penelitian awal dilakukan dengan pengumpulan, penghalusan,pengujian bahan baku (kadar air, nilai kalor dan kadar abu) dan pencampuran bahan baku (arang kayu, limbah padat kertas, ampas tebu dan perekat tetes tebu), selanjutnya dilakukan pengepresan dengan tekanan 150 kpa dan pengeringan. Pengujian kembali kadar air, nilai kalor dan kadar abu setelah menjadi biobriket untuk mengetahui nilai kalor maksimal dan lama waktu pembakaran. Dari empat jenis perbandingan komposisi biobriket tersebut, perbandingan 50% : 50% adalah yang terbaik karena lebih cepat terbakar dan kalor yang di dapat maksimal.
Kata kunci: Biobriket, Ampas Tebu, Arang Kayu, Limbah Padat Kertas, Kalor, Kadar Air dan Kadar Abu.
ALTERNATIVE ENERGY FROM THE BLEND
CHARCOAL, SOLID PAPER WASTE AND
BAGASSE
ABSTRAC
The scarcity of fuel or energy resource is a big issue in Indonesia. Waste paper and bagasse, which can contaminate the environment, are factually potential and can be proceed to be an alternative energy. Grounded on that fact, some waste + 10 % of bagasse) : 50 % of charcoal]. At the beginning, the research is done by collecting, finely crushing, and testing the basic materials (the testing components are water content, calor value, and ash content). The next steps are mixing the basic materials (charcoal, solid-paper waste, bagasse, and molasses) and pressing the blend with 150 kpa (pressure level). The last step is drying the blend which has been pressed. The re-testing of water content, heat value, and ash content after the bio-briquettes have finished is done for understanding the maximum heat value and the period of combustion. From the different ratio of bio-briquettes compositions (as the samples of this research), the ratio of 50% : 50% is the best composition of bio-briquette because it can burn out faster and has maximum heat.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu permasalahan besar yang dihadapi Indonesia saat ini adalah kelangkaan energi bahan bakar yang menjadi semakin krusial karena semakin meningkatnya populasi masyarakat Indonesia. Kebutuhan energi juga digunakan untuk memenuhi sarana transportasi dan aktivitas industri selain untuk memenuhi kebutuhan aktivitas ekonomi dan sosial dalam skala rumah tangga. Semakin terbatasnya jumlah bahan bakar fosil mulai dapat dirasakan dampaknya, sebagai bentuk awalnya, jumlah minyak tanah semakin menipis. Untuk itu diperlukan sumber energi alternatif terbarukan (renewable) dalam penyediaan sumber energi secara berkesinambungan (sustainable). Hal ini akan lebih lagi apabila bahan baku untuk sumber energi alternative tersebut berasal dari limbah, sehingga dapat menurunkan biaya produksi dan mengurangi efek negatif penumpukkan limbah terhadap lingkungan (Surya, 2011).
Limbah kertas merupakan limbah yang dihasilkan dari industri pulp dan kertas berasal dari sisa saring (reject) proses penyediaan stok, unit pemulihan serat dan hasil akhir instalasi pengolahan limbah berupa padatan (sludge) yang keluar dari belt press.
Umumnya limbah padat berserat yang berasal dari keluaran belt press masih mengandung 60% serat pendek sedangkan sisanya berupa bahan pengisi dan bahan anorganik termasuk logam (ekapeny, 2010).
tebu akan memberikan nilai tambah tersendiri bagi pabrik gula bila diberi perlakuan lebih lanjut, karena sebagian besar ampas tebu di negara Indonesia digunakan untuk bahan bakar pembangkit ketel uap pada pabrik gula dan bahan dasar pembuatan kertas, yang mana limbah pertanian tersebut merupakan masalah umum di daerah pedesaan dan sering menimbulkan permasalahan, karena menjadi salah satu penyebab pencemaran lingkungan.
Kayu sebagai bahan bakar mempunyai sifat – sifat yang kurang menguntungkan, antara lain kadar air cukup tinggi, banyak mengeluarkan asap, banyak abu dan kadar karbonnya kurang tinggi. Untuk itu diperlukan usaha peningkatan kualitas kayu sebagai bahan bakar, sehingga beberapa sifat yang kurang menguntungkan dapat diatasi dengan merubah kayu menjadi arang kayu (Damanik, 2009).
Biobriket merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat digunakan untuk menggantikan sebagian dari kegunaan minyak tanah. Biobriket merupakan bahan bakar yang berwujud padat dan berasal dari sisa-sisa bahan organik (Budiman, 2006).
3
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka masalah yang diharapkan dapat dikaji dalam penelitian ini yaitu pengaruh komposisi optimum campuran limbah kertas, arang kayu dan ampas tebu sebagai bahan dasar biobriket terhadap nilai kalor , kadar air dan kadar abu yang dihasilkan dari biobriket tersebut.
I.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu menentukan komposisi optimum campuran limbah kertas, arang kayu dan ampas tebu sebagai bahan dasar biobriket terhadap nilai kalor, kadar air dan kadar abu yang dihasilkan dari biobriket tersebut.
I.4. Manfaat Penelitian
I.5. Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini meliputi :
1. Limbah padat yang digunakan berupa lumpur berasal dari unit belt press
IPAL Pabrik Kertas PT. Tjiwi Kimia Tbk, Sidoarjo.
2. Ampas tebu yang diambil berasal dari PG. Lestari, Nganjuk.
3. Arang kayu berasal dari kayu bakau yang diambil kawasan mangrove Laguna Sidoarjo
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
II.1. Pengertian Limbah
Limbah adalah sisa suatu usaha dan atau kegiatan (UU RI.23/97,1997 pasal 1). Limbah merupakan suatu benda yang mengandung zat yang bersifat membahayakan atau tidak membahayakan kehidupan manusia, hewan, serta lingkungan dan umumnya muncul karena hasil perbuatan manusia, termasuk industrialisasi (Anonim, 1999).
Secara umum limbah dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Limbah ekonomis, yaitu limbah yang dapat dijadikan produk sekunder untuk produk yang lain dan atau dapat mengurangi pembelian bahan baku. 2. Limbah non-ekonomis, yaitu limbah yang dapat merugikan dan
membahayakan serta menimbulkan pencemaraan lingkungan. Berdasarkan bentuknya limbah dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu: a. Limbah padat
b. Limbah cair c. Limbah gas II.1.1. Limbah Padat
Limbah padat adalah semua limbah yang dihasilkan dari aktifitas manusia dan binatang yang berbentuk padat, tidak berguna dan tidak dimanfaatkan atau tidak diinginkan atau dapat didefinisikan sebagai sesuatu massa heterogen yang dibuang dari aktifitas penduduk, komersial dan industri.
sisa makanan maupun yang berbahaya seperti limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) yang berasal dari industri. Beberapa jenis limbah padat dapat dilihat pada Tabel.2.1.
Tabel 2.1. Jenis-jenis Limbah Padat
Sumber Fasilitas J enis bekas kemasan, kerak, dan lain-lain. Limbah padat umumnya dapat dimanfaatkan oleh masyarakat atau industri lain tetapi banyak pula yang tidak mungkin dimanfaatkan sehingga perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut.
1. Karakteristik Limbah Padat
7
2. Sifat Fisik Limbah Padat
Sifat fisik limbah padat yaitu jenis komponennya dan presentase masing-masing ukuran partikel, kandungan campurannya dan berat tiap komponen dari campuran.
3. Sifat Kimia Limbah Padat
Sifat kimia limbah padat yaitu analisa rata-rata mengenai campuran, kemudian menguap setelah pembakaran, sisa setelah pembakaran dan sisa karbon yang ada penggabungan abu jumlah prosentase karbon, oksigen, nitrogen, sulfur, dan abu serta nilai kalor.
4. Pengelolaan Limbah Padat
Proses pengolahan limbah padat industri dikelompokkan berdasarkan fungsinya yaitu pengkonsentrasian, pengurangan kadar air, stabilisasi dan pembakaran dengan incenerator seperti ditunjukkan skema pada Gambar 2.1. Pengolahan tersebut pada industri penghasil limbah dapat dilakukan sendiri-sendiri atau secara berurutan tergantung dari jenis dan jumlah limbah padat yang dihasilkan, antara lain:
a. Pengkonsentrasian
Dilakukan untuk meningkatkan konsentrasi sludge sehingga dapat mengurangi volume sludge tersebut. Pengkonsentrasian sludge biasanya dilakukan secara grafivitasi/dengan clarifier dan dengan thickener. Dengan
b. Pengurangan kadar air
Proses ini bertujuan untuk mengurangi kadar air sehingga sludge dapat lebih kering lagi sehingga memudahkan dalam transportasi. Filtrasi vakum, filter press dan sentrifugasi banyak digunakan dalam proses ini. c. Stabilisasi
Pada prinsipnya adalah mengurangi mobilitas bahan pencemar dalam limbah. Proses stabilisasi secara umum dilakukan dengan mengubah sludge menjadi bentuk yang kompak, tidak berbau dan tidak mengandung mikroorganisme yang mengganggu kesehatan serta bahan-bahan pencemar yang berada di dalamnya tidak mudah mengalami perlindian (leached). Menurut Slim dan Wakefield, Proses stabilitasi ini dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain dengan mencampur dengan tanah liat yang dilanjutkan dengan pembakaran seperti pernah dilakukan di Afrika Selatan, dicampur dengan semen dan bahan lainnya sehingga bahan pencemar di dalamnya menjadi lebih stabil (Ekapeny, 2010).
d. Pembakaran
9
II.1.2. Limbah Cair
Limbah cair adalah semua limbah yang berbentuk cairan atau berada dalam fase cair (air seni atau urine, air pencucian alat-alat).
Sumber Limbah Cair berasal dari berbagai kegiatan antara lain:
1. Kegiatan rumah tangga yang meliputi kegiatan di daerah perumahan, perdagangan, rekreasi, dan kelembagaan.
2. Kegiatan Industri (dari berbagai jenis industri).
3. Kegiatan rumah sakit dan aktivitas yang bergerak di bidang kesehatan. 4. Kegiatan pertanian, peternakan.
5. Kegiatan pertambangan. 6. Kegiatan transportasi. II.1.3. Limbah Gas
Limbah gas adalah semua limbah yang berbentuk gas atau berada dalam fase gas, contoh : karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida
(NOx), dan sulfur oksida (SOx).Limbah cair merupakan sisa buangan hasil suatu proses yang sudah tidak dipergunakan lagi, baik berupa sisa industri, rumah tangga, peternakan, pertanian, dan sebagainya.Komponen utama limbah cair adalah air (99%) sedangakan komponen lainnya bahan padat yang bergantung asal buangan tersebut.(Adibroto, 2006).
II.2. Limbah Industri Kertas
Limbah yang dihasilkan oleh industri pulp dan kertas pada umumnya berbentuk cair, padat dan gas. Limbah industri tersebut diolah pada unit pengolahan limbah dan akan menghasilkan effluent cair dan lumpur (Sludge).
Limbah padat industri kertas dibedakan atas limbah serat dan non serat, berasal dari beberapa unit proses umumnya merupakan hasil akhir proses dan tidak berguna yang berbentuk seperti lumpur (sludge).
Karakteristik limbah padat industri kertas sangat bervariasi tergantung pada bahan baku, produk yang dihasilkan serta tingkat pengolahan pendahuluan yang telah dilakukan. Pengelompokan jenis limbah padat harus memberikan gambaran tentang karakteristiknya seperti jenis limbah, jumlah limbah/ton produk, kandungan organik, kadar air, kadar abu, nilai kalor, unsur mikro, logam berat dan element spesifik lainya (Adibroto,2006).
11
Tabel 2.2. Limbah Padat Industri Pulp dan Kertas dari Berbagai Sumber
Arang adalah residu hitam berisi karbon tidak murni yang dihasilkan dengan menghilangkan kandungan air dan komponen volatil dari hewan atau tumbuhan. Arang umumnya didapatkan dengan memanaskan kayu, gula, tulang, dan benda lain. Arang yang hitam, ringan, mudah hancur, dan meyerupai batu bara ini terdiri dari 85% sampai 98% karbon, sisanya adalah abu atau benda kimia lainnya. (Damanik, 2009).
II.3.1. Macam Arang
untuk arang yang dibuat dari pemanggangan pada suhu 1000 - 1800 0C. Biasanya merupakan campuran dari bermacam-macam bahan yang mengandung karbon (Shofi dan Purnomo, 2005).
II.4. Kayu Bakau
Bakau adalah nama sekelompok tumbuhan dari marga Rhizophora, suku Rhizophoraceae. Tumbuhan ini memiliki ciri-ciri yang menyolok berupa akar tunjang yang besar dan berkayu, pucuk yang tertutup daun penumpu yang bakar, dan terutama sebagai bahan pembuat arang. Kulit kayu menghasilkan tanin yang digunakan sebagai bahan penyamak. Sebagai kayu bakar, secara tradisional masyarakat biasa memakai jenis Xylocarpus (Nirih atau Nyirih). Sedangkan untuk bahan baku pembuat arang biasa dipakai Rhizophora sp., sedangkan penggunaan kulit kayu bakau untuk diambil tanninnya, hampir-hampir tidak terdengar lagi (Anonim, 2010 ).
II.5. Tebu (saccharum officinarum)
13
menyilindris. Pada batangnya terdapat lapisan lilin yang berwarna putih keabu-abuan dan daunnya berpangkal pada buku batang dengan kedudukan yang berseling-seling (Magaretta, 2009).
Tebu dapat hidup dengan baik pada ketinggian tempat 5.500 meter diatas permukaan laut, pada daerah beriklim panas dan lembab degan kelembaban >70% dengan suhu udara berkisar antara 28-380 C (Margaretta, 2009).
II.5.1. Morfologi Tebu
Sifat morfologi tebu diantaranya bentuk batang konis, susunan antar ruas berbuku, dengan penampang melintang agak pipih, warna batang hijau kekuningan, batang memiliki lapisan lilin tipis, bentuk buku ruas konis terbalik dengan 3-4 baris mata akar, warna daun hijau kekuningan, lebar daun 4-6 cm, daun melengkung kurang dari ½ panjang daun (Margaretta, 2009).
II.5.2. Ampas Tebu
Ampas tebu adalah suatu residu dari proses penggilingan tanaman tebu (saccharum oficinarum) setelah diekstrak atau dikeluarkan niranya pada Industri pemurnian gula sehingga diperoleh hasil samping sejumlah besar produk limbah berserat yang dikenal sebagai ampas tebu (bagasse) dan merupakan hasil samping dari proses ekstraksi cairan tebu. Tanaman tebu umumnya menghasilkan 24-36% ampas tebu tergantung pada kondisi dan macamnya. Ampas tebu mengandung air 38-52%, gula 2,5-6%, dan serat 44-48% (subroto, 2006).
II.6. Kualitas bahan bakar padat organik
1. Kadar air
Kadar air suatu bahan berhubungan dengan proses pengeringan bahan tersebut sebelum digunakan. Kadar air ini merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi efisiensi proses pembakaran. Pengeringan merupakan usaha penurunan kadar air agar memudahkan proses berikutnya, serta mengurangi resiko kerusakan akibat serangan mikroorganisme perusak dan aktivitas biologis selama penyimpanan.
Prinsip dasar terjadinya penguapan air dari bahan ke udara di sekitas bahan adalah terjadinya perbedaan tekanan uap antara air di bahan dan uap air di udara. Dengan demikian upaya untuk terjadinya proses pengeringan adalah menciptakan kondisi tersebut. Pada umumnya tekanan uap air di bahan lebih besar dari di udara, hal ini menyebabkan ada perpindahan massa air dari bahan ke udara.
2. Kerapatan
Menurut Wahyujati, kerapatan atau suatu briket ditentukan oleh tekanan pembriketan. Briket yang sangat padat justru akan menyebabkan turunnya efisiensi pembakaran. Dengan demikian dibutuhkan tekanan pembriketan yang tepat agar diperoleh briket yang bermutu baik. Besarnya tekanan pembriketan ini juga dipengaruhi oleh jenis bahan yang digunakan (Ekapeny,2010).
15
3. Mudah dibakar
Menurut Christie, bahan organik padat yang akan digunakan harus mudah dinyalakan/dibakar terutama sekali untuk konsumsi rumah tangga. Porositas yang terlalu sedikit/terlalu kecil, kandungan zat organik yang terlalu sedikit dan kadar abu yang tinggi merupakan faktor-faktor yang dapat mengurangi kemudahan bahan organik padat tersebut untuk dinyalakan/dibakar. Porositas yang terlalu kecil dapat disebabkan karena pada saat pembuatan briket, tekanan yang diberikan untuk memadatkan material terlalu ( Ekapeny, 2010). 4. Kandungan bahan biobriket
Kandungan bahan baku biobriket dapat mempengaruhi proses pembakaran. Kandungan tidak hanya meliputi faktor makroskopik (ultimate analysis, nilai kalor, kadar air, ukuran partikel, bulk density, dan temperatur pembakaran) saja, tetapi juga dipengaruhi oleh faktor mikroskopik, seperti panas, kinetika, dan mineral lain yang terkandung dalam bahan biobriket.
5. Nilai kalor bakar
Menurut Christie, nilai kalor bakar adalah kualitas utama untuk suatu bahan bakar. Nilai kalor bakar suatu bahan akan mempengaruhi volume bahan bakar yang diperlukan, misalnya untuk memasak. Semakin kecil nilai kalor bakarnya, semakin banyak volume bahan bakar yang diperlukan, demikian pula sebaliknya (Ekapeny, 2010).
proses pembakaran sepenuhnya terembunkan/terkondensasikan. Nilai kalor netto (NCV) mengasumsikan air yang keluar dengan produk pengembunan tidak seluruhnya terembunkan. Bahan bakar harus dibandingkan berdasarkan nilai kalor netto (Anonim-b, 2009).
Pengukuran nilai kalor menggunakan metode adiabatik dinamik normal, dimana metode ini paling baik tingkat ketelitiannya dibanding dengan metode pengukuran yang lain.
Kondisi adiabatik, memungkinkan untuk menjaga ketiadaan perubahan kalor. Dengan hal ini temperatur dalam alat ukur kalorimeter yang dikenal dengan istilah jacket dan kalorimeter, yang berarti tidak ada perbedaan suhu antara sistem dan lingkungannya. Keadaan ini untuk mencegah perubahan panas yang masuk dan keluar dari kalorimeter. Kenyataan ini memerlukan dinding adiabatik untuk isolasi terhadap perbedaan suhu.
Sedangkan dinamik normal, yang memungkinkan waktu pengoperasian alat ukur kalorimeter tidak terlalu lama, sehingga akan didapatkan ketelitian data yang cukup tinggi.
6. Kadar Abu
17
II.7. Pr oses Pembakaran
Pembakaran merupakan oksidasi cepat bahan bakar disertai dengan produksi panas, atau panas dan cahaya. Pembakaran sempurna bahan bakar terjadi hanya jika ada pasokan oksigen yang cukup. Oksigen (O2) merupakan salah satu elemen
bumi paling umum yang jumlahnya mencapai 20.9% dari udara. Bahan bakar padat atau cair harus diubah ke bentuk gas sebelum dibakar. Biasanya diperlukan panas untuk mengubah cairan atau padatan menjadi gas. Bahan bakar gas akan terbakar pada keadaan normal jika terdapat udara yang cukup.
Hampir 79% udara (tanpa adanya oksigen) merupakan nitrogen, dan sisanya merupakan elemen lainnya. Nitrogen dianggap sebagai pengencer yang menurunkan suhu yang harus ada untuk mencapai oksigen yang dibutuhkan untuk pembakaran. Nitrogen mengurangi efisiensi pembakaran dengan cara menyerap panas dari pembakaran bahan bakar dan mengencerkan gas buang (Maria dkk,2000).
Tujuan dari pembakaran yang baik adalah melepaskan seluruh panas yang terdapat dalam bahan bakar. Hal ini dilakukan dengan pengontrolan “tiga T” pembakaran yaitu:
1. Temperatur atau suhu yang cukup tinggi untuk menyalakan dan menjaga penyalaan bahan bakar,
2. Turbulensi atau pencampuran oksigen dan bahan bakar yang baik, dan 3. Time atau waktu yang cukup untuk pembakaran yang sempurna.
Jumlah O2 tertentu diperlukan untuk pembakaran yang sempurna dengan
pembakaran yang sempurna. Walau demikian, terlalu banyak udara berlebih akan mengakibatkan kehilangan panas dan efisiensi.
Oksigen akan meningkatkan suhu nyala api yang selanjutnya meningkatkan radiasi yang telah disebutkan sebagai metode perpindahan panas yang paling dominan. Sehingga dengan peningkatan kadar oksigen dalam pembakaran, suhu dari nyala api lebih tinggi, lebih banyak panas yang diserap oleh produk dan lebih sedikit panas yang hilang pada keluaran gas pembakaran dan proses pembakaran juga menjadi lebih efisien (Purwati dan Soetopo,2006).
II.8. Dasar Penelitian Tentang Biobriket
Sebelum memiliki ide tentang penelitian, penulis melakukan studi literatur terlebih dahulu terhadap penelitian sebelumnya.
1. Pemanfaatan Campur an Limbah Padat dengan Lindi Hitam Dari Industri Pulp dan Kertas Sebagai Bahan Biobr iket
19
Pada penambahan lindi hitam 30 – 40% , kuat tekan biobriket meningkat dari 19 – 26 kog dari 19 – 26 kg menjadi 50 – 54. hal ini berarti kuat tekan biobriket lebih besar dibandingkan dengan batu bara yang memiliki kuat tekan 37 kg (Syamsudin dkk, 2006)..
2. Studi Sifat hasil Pembakar an Ar ang dar i Enam J enis Kayu
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat hasil pembakaran dari keenam jenis arang kayu. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi sifat – sifat keenam jenis arang kayu tersebut untuk pemakaian industri peleburan dan bahan akar sebagai bahan baku arang. Dari hasil analisa statistik, menunjukkan bahwa jenis arang kayu berpengaruh sangat nyata terhadap kadar air, zat menguap, kadar abu dan kadar karbon yang dihasilkan (Damanik,2009). 3. Karakteristik Pembakaran Biobr iket Campur an Batubar a, Ampas tebu
dan J erami.
besarnya laju pengurangan massa dengan laju kecepatan udara konstan (0,3 m/dtk), kemudian dilanjutkan dengan pengujian emisi polutan . Berdasarkan percobaan dan parameter yang telah di uji, penambahan biomasa menyebabkan naiknya volatile matter sehingga lebih cepat terbakar dan laju pembakaran lebih cepat. Penambahan biomass juga dapat menurunkan emisi polutan yang dihasilkan pada saat pembakaran. Komposisi biobriket terbaik yang dapat digunakan untuk kebutuhan sehari-hari adalah komposisi batubara 10% : biomass 90% karena lebih cepat terbakar, suhu yang dicapai dapat optimal dan lebih ramah lingkungan (Subroto,2006).
Dari penelitian terdahulu, menjadi sumber inspirasi bagi penulis untuk melakukan penelitian tentang biobriket yang mana sumber bahan bakunya dengan melihat penelitian sebelumnya yaitu, limbah padat kertas, ampas tebu dan arang kayu. Hal ini digunakan karena, limbah – limbah tersebut sampai saat ini belum dimanfaatkan secara maksimal dan bersifat mencemari lingkungan. Selain itu, kandungan dari masing – masing limbah tersebut mampu menghasilkan kalor, yang mana dapat digunakan sebagai salah satu sumber energi alternatif dengan melihat dari masing – masing karakteristik ketiga bahan tersebut.
II.9. Landasan Teori
Biobriket merupakan bahan bakar yang berwujud padat dan berasal dari sisa sisa bahan organik ( Budiman dkk, 2006 ).
1. Mekanisme proses pembuatan biobriket : a. Pengeringan
21
berada didalam akan menguap melalui pori-pori bahan bakar padat tersebut.
b. Devolatilisasi
Devolatilisasi yaitu proses bahan bakar yang mulai mengalami dekomposisi setelah terjadi pengeringan
c. Pembakaran Arang
Sisa dari pirolisis adalah arang dan abu. Kemudian partikel bahan bakar mengalami tahapan oksidasi arang yang memerlukan waktu 70-80% dari total waktu pembakaran ( Subroto, 2006 ).
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi pembakaran biobriket antara lain : a. Ukuran partikel
Partikel yang lebih kecil ukurannya akan lebih cepat terbakar. b. Kecepatan aliran udara
Laju pembakaran biobriket akan meningkat dengan adanya kecepatan aliran udara dan kenaikan temperatur
c. Jenis bahan bakar
Jenis bahan bakar menentukan karakteristik bahan bakar. Karakteristik tersebut adalah volatile matter.
d. Temperatur udara pembakaran
Kenaikan temperatur udara pembakaran menyebabkan semakin pendeknya waktu pembakaran.
e. Kerapatan
tepat agar diperoleh briket yang bermutu baik. Besarnya tekanan pembriketan ini juga dipengaruhi oleh jenis bahan yang digunakan (Ekapeny,2010).
f. Kandungan bahan biobriket
Kandungan bahan baku biobriket dapat mempengaruhi proses pembakaran. Kandungan tidak hanya meliputi faktor makroskopik (ultimate analysis, nilai kalor, kadar air, ukuran partikel, bulk density, dan temperatur pembakaran) saja, tetapi juga dipengaruhi oleh faktor mikroskopik, seperti panas, kinetika, dan mineral lain yang terkandung dalam bahan biobriket (Surya, 2006 ).
g. Nilai kalor bakar
Nilai kalor bakar adalah kualitas utama untuk suatu bahan bakar. Nilai kalor bakar suatu bahan akan mempengaruhi volume bahan bakar yang diperlukan, misalnya untuk memasak. Semakin kecil nilai kalor bakarnya, semakin banyak volume bahan bakar yang diperlukan, demikian pula sebaliknya (Ekapeny, 2010).
3. Beberapa faktor yang berhubungan dengan pembakaran antara biomass
dengan limbah kertas antara lain : a. Kadar air
Kandungan kadar air yang tinggi mempersulit pembakaran dan mengurangi temperatur pembakaran.
b. Kadar kalori
23
c. Kadar abu
Kadar abu yang tinggi didalam arang kayu mempersulit ataupun menghambat pembakaran.
d. Volatile matter (zat-zat yang mudah menguap)
Penelitian ini direncanakan selama tiga bulan yang dilanjutkan dengan pengolahan data, penyusunan data dan pembahasan. Penelitian dilaksanakan di laboratorium Mekanika Tanah dan Batuan, Teknik Sipil ITS Surabaya. Adapun kerangka penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.
III.1 Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
1. Limbah padat berserat pabrik kertas yang berasal dari PT. Tjiwi Kimia, Tbk – Sidoarjo.
2. Ampas tebu yang berasal dari PG. Lestari, Nganjuk.
3. Arang kayu berasal dari kayu bakau yang diambil kawasan mangrove Laguna Sidoarjo.
4. Tetes tebu yang digunakan sebagai perekat dari PG. Lestari, Nganjuk. III.2 Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Cetakan biobriket dari bahan PVC berbentuk silinder (Gambar 3.2). 2. Ayakan dengan ukuran 30 mesh.
3. Alat penekan/press, pada saat mencetak briket. 4. Alat untuk analisa kadar air.
25
Gambar 3.2. Cetakan biobriket bentuk silinder Keterangan:
Ukuran cetakan biobriket diameter 6 cm dengan tinggi 4 cm dan terbuat dari potongan pipa PVC.
III.4. Parameter yang Diamati 1. Sifat Thermal:
Nilai kalor 2. Sifat kimia
a. Kadar abu b. Kadar air
III.5. Penentuan Variabel Penelitian
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Kondisi yang ditetapkan
a. Waktu pengeringan selama 3 hari
2. Peubah
Rasio komposisi campuran bahan baku berupa limbah padat kertas dengan ampas tebu dan arang kayu, dengan perbandingan campuran yaitu :
a. 90% : 10% dengan rincian ( limbah padat kertas = 30% + ampas tebu = 60 % ) : arang kayu = 10%.
b. 70% : 30% dengan rincian ( limbah padat kertas = 20% + ampas tebu = 50% ) : arang kayu = 30 %.
c. 60% : 40% dengan rincian ( limbah padat kertas = 30% + ampas tebu = 30% ) : arang kayu = 40%.
d. 50% : 50% dengan rincian ( limbah padat kertas = 40% + ampas tebu = 10% ) : arang kayu = 50%.
III.6. Pr osedur Penelitian
Adapun prosedur penelitian yang akan dilakukan, terlihat pada Gambar 3.3.
PENGHALUSAN
Nilai Kalor Uji Kalor Uji Kadar Air Uji Kadar Abu
AMPAS TEBU
LIMBAH PADAT KERTAS ARANG KAYU
27
Keterangan:
1. Kayu bakau dibakar sampai menjadi arang kayu
2. Kemudian arang kayu tersebut dihalukan dan diayak dengan ayakan ukuran 30 mesh hingga menjadi serbuk arang.
3. Bahan limbah padat kertas dikumpulkan.
4. Limbah kertas tersebut dilakukan penghalusan hingga tekstur limbah kertas tersebut menjadi halus dan lembut.
5. Selain limbah kertas, ampas tebu dikumpulkan.
6. Ampas tebu dilakukan penghalusan seperti halnya pada perlakuan limbah kertas hingga halus.
7. Setelah kondisi ketiga bahan tersebut telah halus, kemudian dilakukan pencampuran berdasarkan variabel penelitian yang telah ditetapkan. 8. Campuran ketiga bahan tersebut dimasukkan ke pencetak berupa
silinder dan dilakukan penekanan pada alat press dengan tekanan yang ditetapkan.
9. Biobriket yang telah dicetak, kemudian dilakukan pengeringan selama 3 hari hingga mengeras.
10. Biobriket siap diuji berdasarkan parameter penelitian. III.6.1. Persiapan Bahan Baku
III.6.2. Pembuatan Biobr iket
Limbah padat kertas yang sudah halus dan homogen dicampur dengan ampas tebu dan arang kayu diaduk menjadi adonan yang siap dicetak menjadi biobriket. Pada penelitian ini prosentase bahan perekat diabaikan dan dianggap homogen. Bentuk biobriket silinder dengan ukuran diameter 6 cm dan tinggi 4 cm. Sketsa bentuk biobriket ini dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4. Sketsa bentuk biobriket III.6.3. Pengujian Sifat Biobr iket
Pengujian sifat biobriket yang dilakukan meliputi : sifat thermal (nilai panas) dan sifat kimia (kadar abu dan kadar air).
1. Penentuan Uji Kalor Biobriket
Uji kalor menggunakan bomb oksigen kalorimeter dengan termokopel untuk menentukan nilai kalor dari masing – masing biobriket. Adapun cara kerja dari alat ini yaitu sampel diambil 1 gram dan diletakkan dalam reaktor elektroda. Reaktor tersebut dimasukkan dalam tabung besar, kemudian listrik dinyalakan yang menyebabkan terbakarnya sampel di dalam reaktor. Kenaikan suhu dapat dilihat, sehingga didapatkan hasil pengukuran suhu biobriket sebelum dan sesudah dibakar. Selisih suhu dihitung dan dimasukkan dalam persamaan kalor.
6 cm
29
2. Penentuan Uji Kadar Air
Untuk menentukan kadar air dari Biobriket ini dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut :
a. Timbang biobriket mula-mula yaitu A gram.
b. Masukkan biobriket dalam oven pada suhu 1050 C selama 1 jam, lalu dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit.
c. Kemudian timbang biobriket yaitu B gram.
Perhitungan :Kadar Air = A = Berat biobriket mula-mula (g)
B = Berat biobriket setelah dikeringkan (g) 3. Penentuan Uji Kadar Abu
Rumus perhitungannya adalah sebagai berikut:
Kadar abu = ( Berat cruss + abu) – Berat cruss kosong x 100 % Berat sampel
31
III. Kerangka Penelitian
Gambar 3.1. Kerangka penelitian Analisis Hasil
Kesimpulan dan saran Studi Literatur
Ide Penelitian:
“Pembuatan Biobriket Dari Campuran Arang Kayu, Limbah Padat Kertas dan Ampas Tebu
Sebagai Energi Alternatif”
Persiapan Bahan Persiapan Alat
Pengepres
Pembuatan Biobriket
Nilai Kalor
Analisis Kadar Abu Analisis Kadar Air
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Karakteristik Bahan Dasar Biobr iket
Penelitian ini menggunakan beberapa bahan yang dipakai diantaranya padatan limbah kertas dari PT. Tjiwi Kimia, Tbk, ampas tebu dari PG. Lestari Nganjuk, dan arang kayu bakau. Pada padatan limbah kertas dari PT. Tjiwi kimia, Tbk yang dipakai berupa lumpur hasil pengolahan air limbah campuran lumpur primer dan lumpur sekunder yang telah melewati unit belt press. Pemilihan kayu bakau sebagai salah satu bahan baku pembuatan biobriket dikarenakan kadar air yang dihasilkan oleh kayu bakau rendah (3,11%), walaupun lebih rendah kadar air yang dihasilkan oleh tempurung kelapa (2,95%). Namun kadar abu yang dihasilkan oleh tempurung kelapa lebih tinggi (3,93%) dibandingkan yang dihasilkan oleh kayu bakau (3,59%) (Damanik, 2009). Sehingga dilihat dari segi lingkungan kayu bakau dianggap sebagai bahan baku yang lebih tepat untuk pembuatan biobriket dibandingkan tempurung kelapa.
33
Tabel 4.1. Data Karakteristik Awal Masing – masing Limbah
No Sifat Satuan Limbah Padat Kertas Ampas Tebu Arang Kayu Bakau
Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Energi ITS, 2012
40% dari berat tebu yang digiling dan pemanfaatanya hanya sebatas sebagai bahan bakar pembangkit ketel uap pada pabrik gula serta bahan dasar pembuatan kertas. Untuk arang aktif memiliki karakteristik kadar air yang kecil dibandingkan limbah padat kertas dan ampas tebu yaitu 3,25%. Hal ini menyebabkan nilai yang dihasilkan dari bahan tersebut yang tertinggi dibandingkan limbah – limbah yang lainnya yaitu 6598,72 kal/kg, sedangkan untuk limbah padat kertas sebesar 2010 kal/kg dan ampas tebu sebesar 3026,98 kal/kg. Dengan melihat hasil penelitian nilai panas (kalor) > 2000 kal/gr dan kadar abu < 30% dari ketiga bahan limbah tersebut, pemanfaatan limbah padat kertas dengan substitusi ampas tebu dan arang kayu mempunyai prospek sebagai energi alternatif berupa biobriket.
IV.2. Pengaruh Variasi Komposisi Biobr iket Ter hadap Kadar Air
Pengeringan zat padat adalah pemisahan sejumlah kecil air atau zat cair dari bahan sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah yang dapat diterima. Kadar air dapat meningkatkan kehilangan panas, karena penguapan dan pemanasan berlebih dari uap (Anonim, 2012).
35
Tabel 4.2. Pengaruh Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Hasil Uji Kadar Air
No Jenis Sampel Perbandingan Kadar Standart Kualitas Keterangan
Komposisi Air Briket Arang
Sumber: Hasil Analisis Laboratorium Energi ITS, 2012
menunjukkan kadar air yang memenuhi persyaratan dari standart kualitas briket arang yang diperbolehkan yakni masih dibawah 15%. Adapun hubungan hasil pengaruh variasi komposisi biobriket terhadap kadar air seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Hubungan Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Kadar Air Pada gambar 4.1 diatas menunjukkan bahwa sampel A (90%:10%) lebih banyak mengandung kadar air, hal ini dapat dilihat dari komposisi untuk sampel A (90%:10%) yaitu 60% + 30% : 10% (ampas tebu + limbah kertas : arang kayu), sedangkan untuk sampel B (70%:30%), C (60%:40%), dan D (50%:50%) komposisinya berturut-turut adalah (50% + 20%) : 30%, (30% + 30%) : 40%, (10% + 40%) : 50%. Ampas tebu dan limbah kertas mengandung kadar air, dengan begitu jelas terlihat bahwa sampel A dengan komposisi (90%:10%) lebih besar kadar airnya dibanding dengan sampel lainnya.
37
IV.3. Pengaruh Variasi Komposisi Biobr iket Ter hadap Nilai Kalor/ Pembakaran
Analisis ini dilakukan untuk mengetahui besarnya nilai kalor di dalam biobriket. Uji nilai kalor dilakukan hanya sekali untuk masing-masing biobriket, karena hasil uji yang dilakukan sekali sudah mewakili nilai kalor biobriket (Apriati, 2008). Hasil uji nilai kalor pada masing-masing biobriket dapat dilihat pada Tabel 4.3 dibawah ini.
Tabel 4.3. Pengaruh Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Kalor Pembakaran
No Jenis Sampel Perbandingan Kalor Standart Kualitas Keterangan
Komposisi (Cal/gr) Briket Arang
Sumber: Hasil Penelitian Laboratorium Energi ITS, 2012
biobriket ini dibandingkan sampel biobriket yang lainnya. Tetapi bila dibandingkan terhadap standart kualitas briket arang, komposisi sampel dari masing masing biobriket menghasilkan nilai kalori tergolong kecil. Hal ini dikarenakan bahan baku dari limbah padat kertas dan ampas tebu yang digunakan memiliki kerapatan yang rendah. Biobriket yang memiliki kerapatan tinggi akan menghasilkan nilai kalor yang tinggi dan begitu juga sebaliknya (Sunyata dan Dewi Wulur P, 2010). Namun dengan melihat kadar air penelitian yang berkisar antara 9,91% - 11,41% menghasilkan nilai kalor sebesar 2688 – 3658 kal/gr padahal proses pembuatannya biobriket ini masih sangat sederhana tetapi mampu menghasilkan kualitas pembakaran yang baik. Adapun hubungan komposisi biobriket dengan nilai kalor (pembakaran) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.2 seperti dibawah ini.
Gambar 4.2. Hubungan Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Nilai Kalor
39
kadar air yang dihasilkan pada sampel biobriket D (50%:50%) lebih sedikit dibandingkan dengan sampel yang lainnya (gambar 4.1). Maka dapat disimpulkan bahwa semakin kecil kadar air yang dihasilkan pada briket semakin besar nilai kalor yang dihasilkan.
Nilai kalor briket tergantung pada kandungan kimia dari bahan penyusunnya sendiri, disamping metode yang digunakan untuk proses pembriketan yang mengakibatkan kondisi fisiknya berbeda, seperti densitas, porositas, dan luas area internal biomassa seperti kerapatan, ukuran partikel dan model distribusinya (Dermibas, 2004).
IV.4. Pengaruh Variasi Komposisi Biobr iket Ter hadap Kadar Abu
Analisis kadar abu ini digunakan untuk mengetahui presentase kadar abu di
dalam masing-masing briket. Abu adalah sisa material yang tidak terbakar setelah
terjadinya pembakaran sempurna. Abu merupakan kotoran yang tidak akan terbakar,
kandungannya berkisar antara 5% hingga 40% (Anonim, 2012). Adapun hasil uji kadar
abu pada tiap – tiap biobriket ditunjukkan pada Tabel 4.4 seperti dibawah ini.
Tabel 4.4. Pengaruh Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Hasil Uji Kadar Abu
No Jenis Sampel Perbandingan Kadar Standart Kualitas Keterangan
Komposisi Abu Briket Arang
Pada Tabel 4.4 menunjukkan bahwa komposisi sampel biobriket C (60% : 40%) memberikan hasil uji kadar abu yang tertinggi dibandingkan sampel biobriket yang lainnya yakni 20,1385%. Sedangkan kadar abu yang dihasilkan pada sampel biobriket A (90% : 10%), B (70% : 30%) dan D (50% :50%) yakni 16,5396%, 15,5%, dan 19,2806%. Dan melihat dari tabel diatas tidak terdapat perbedaan yang berarti pada kadar abu yang dihasilkan tiap – tiap sampel biobriket. Namun dari semua sampel biobriket diatas masih tergolong cukup tinggi dibandingkan persyaratan standart kualitas briket yang ditetapkan yakni 5,51%. Untuk hubungan variasi komposisi biobriket terhadap hasil uji kadar abu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.3 seperti dibawah ini.
Gambar 4.3. Hubungan Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Kadar Abu
41
Wulur P.,2010). Dari grafik terlihat bahwa kadar abu yang paling banyak dihasilkan pada sampel biobriket C (60%:40%), hal ini berbanding terbalik dengan sampel biobriket D (50%:50%) yang mana komposisi arang kayu lebih besar yaitu 50% daripada komposisi arang kayu pada sampel biobriket C (60%:40%) yaitu 40%. Hal yang sama juga terjadi pada sampel biobriket A (90%:10%) dan B (70%:30%) yang mana kadar abu yang dihasilkan pada sampel biobriket A (90%:10%) lebih banyak dibandingkan pada sampel biobriket B, namun komposisi arang kayu pada sampel A (90%:10%) lebih sedikit (10%) sedangkan pada sampel B (70%:30%) komposisi arang kayu (30%). Selain itu, untuk sampel C (60%:40%) komposisi ampas tebu dan limbah kertas lebih besar dibandingkan sampel D (50%:50%). Pada sampel C (60%:40%) komposisi ampas tebu dan limbah kertas sebesar 60% sedangkan untuk sampel D (50%:50%) komposisi ampas tebu dan limbah kertas sebesar 50%. Hal yang sama juga terjadi pada sampel A (90%:10%) dan B (70%:30%) yang mana komposisi ampas tebu dan limbah kertas lebih besar. Untuk sampel A (90%:10%) lebih banyak (90%) dibandingkan dengan sampel B (70%:30%) (70%). Hal ini dapat disimpulkan bahwa kadar abu yang dihasilkan pada penelitian ini bukan karena besarnya komposisi arang kayu tetapi dikarenakan besarnya komposisi dari ampas tebu dan limbah kertas. Semakin kecil kadar abu yang dihasilkan semakin baik kualitas biobriket yang dihasilkan.
Tabel 4.5 Perbandingan Briket Campuran dengan Briket Batubara
No Sifat Briket Campuran* Briket Batubara**
1 Kadar Air (%) 9,91 2,55
2 Kadar Abu (%) 19,28 38,39
3 Nilai Kalor (kkal/kg) 3.658 4.555
∗ Perbandingan Briket Campuran (40% limbah padat kertas, 10% ampas tebu, 50% kayu bakau).
** Sumber : Suganal, 2008.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN V.1. Kesimpulan
Dari analisa data dan pembahasan tersebut, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Bahwa dengan penggunaan limbah padat kertas, ampas tebu, dan arang kayu bakau mampu menjadikan salah satu energi alternatif berupa biobriket.
2. Komposisi biobriket optimum yang dapat dijadikan energi alternartif yaitu biobriket D dengan komposisi (50%:50%) yang memiliki nilai kerapatan dan kalor yang tinggi dan kadar air yang paling rendah. 3. Semakin kecil kadar air yang dihasilkan pada biobriket semakin besar
nilai kalor yang dihasilkan. Semakin besar nilai kalor yang dihasilkan semakin baik kualitas biobriket.
4. Kadar abu yang dihasilkan pada penelitian ini bukan karena besarnya komposisi arang kayu tetapi dikarenakan besarnya komposisi dari ampas tebu dan limbah kertas.
V.2. Sar an
Dari studi yang telah dilaksanakan, maka saran yang dapat diberikan adalah:
kerapatan, kecepatan aliran udara, temperatur udara pembakaran dan jenis polutan yang terjadi ketika pembakaran.
2. Perlu adanya penelitian lanjutan untuk mengetahui efisiensi produksi biobriket dalam jumlah besar.
Daftar Pustaka
Al-Layla, 1980, “Water Supply Engineering Design”, Ann Arbor Science, Michigan, USA.
Anonim-a, 2009 , “Sedimentation”, http://www.google.com/Bangunan Sedimentasi/ sedimentasi-Rangminang, 19 Mei 2011.
Anonim-b, 2009 , “Bahan Ajar Proses Bangunan Pengolahan Air Minum”, http://www.findtoyou.com/powerpoint/download PBPAM -597101, 12 Januari 2011.
Anonim-a, 2010 , “Bak Pengendap Berkeping”,
https://www.balitbang.pu.go.id/.../2.teknologi%20penjernih%20air%20ba
ku%20fix.pdf, 20 Desember 2010.
Anonim-b, 2010 , “Plate and Tube Settler”, https://www.mon-env.com, 20 Desember 2010.
Anonim-c, 2010, “Research and Development of Effective Suspended Solids Removal From Stromwater Runoff In Collection Systems Using In-Line
Lamella Plate Separators”, www.terrestrom.com, 20 Maret 2011.
Anonim-d, 2010 , “Sedimentation – Water Treatment”,
http://www.google.co.id/determination of plate settlers/
ocw.tudelft.nl/.../!534420536564696d656e74, 20 Desember 2010. Anonim-e, 2010, “Modelling of Rectangular Sedimentation Tank”, http://
Burdom, Elsina M. dan Mustikawati, Nila, 2003, ”Laporan Kerja Praktek Sistem Operasional dan Pemeliharaan Instalasi Pengolahan Air Minum PT.
Taman Tirta Sidoarjo”, Jurusan Teknik Lingkungan. ITS, Surabaya. Hadi, Wahyono, 2000, ”Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum”, Institut
Teknologi Sepuluh November Surabaya, Surabaya, hal. 66.
Hendrasarie, Novirina dan Rini, Titien Setiyo, 2001, ”Tube Settler Sebagai Alternatif Penyisihan Kekeruhan Pada Proses Sedimentasi”, Jurnal, Jurusan Teknik Lingkungan, ITS, Surabaya.
Hendricks, David, 2005, ”Water Treatment Unit Processes Physical and Chemical”, Taylor and Francis Group, New York, hal. 184 – 190.
Hermawan, Vicky, 2006, “Penurunan Kekeruhan Air Saluran Pematusan Terusan Kebon Agung”, Skripsi, Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jatim, Surabaya.
Hidayah, Euis Nurul, 2010, ”Penerapan Model HP2S (Hidrodinamika Penyebaran Polutan Sungai) Terhadap Pola Pengendapan Flok Pada
Proses Sedimentasi”, Tesis. Jurusan Teknik Lingkungan, ITS, Surabaya. Huisman, L., 1977, ”Sedimentation and Flotation”, Delft University Of
Technology, hal. 3-2 – 3-40.
Indriyati, 2008, “Proses Pengolahan Limbah Organik Secara Koagulasi dan Flokulasi”, Peneliti di Pusat Teknologi Lingkungan, Jakarta.
Mayasari, Bety, 2007, ”Pengaruh Jenis Inlet dan Bentuk Outlet Bak Prasedimentasi Rectangular Terhadap Kinerja Bak Prasedimentasi
63
Metcalf and Eddy, 1991, ”Wastewater Engineering Treatment, Disposal and reuse”, Third Eddition, McGraw-Hill, New york, hal 228-229).
Praswati, PDK Wulan, Misri Gozan, dan Hadi Putra, 2009, “Peningkatan Efisiensi Pengunaan Koagulan Pada Unit Pengolahan Air Limbah
Batubara”, Jurnal, Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok.
Prayitna, I Gede S., 1991, ”Kemiringan Optimum Plate Settler Pada Bak Sedimentasi Dalam Menurunkan Total Suspended Solid”, Skripsi, Jurusan Teknik Lingkungan, ITS, Surabaya.
Razif, M., 1986, “Bangunan Pengolahan Air Minum”, Teknik Lingkungan. Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya, hal 12 – 13.
Reynold, R., 1996, ”Unit Operation and Processes in Environmental Engineering”, Second Edition. PWS Publishing Company, Boston, hal. 174 – 176.
Su’udah, Aning, 2001, “Pengaruh Dosis Koagulan Terhadap Effisiensi Penurunan Warna Air Baku PDAM Delta Tirta Sidoarjo Cab. Wonoayu”, Skripsi, Jurusan Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.
