PERANCANGAN TABUNG PENGOLAH LIMBAH PLASTIK MENJADI BAHAN BAKAR TERBARUKAN (PIROLISIS) KAPASITAS 50 KG / BATCH
TUGAS AKHIR
PERANCANGAN TABUNG PENGOLAH LIMBAH
PLASTIK MENJADI BAHAN BAKAR TERBARUKAN
(PIROLISIS) KAPASITAS 50 KG / BATCH
DI SUSUN OLEH :
MUHAMMAD NOORDIANSYAH
: 201210120312207
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
i
ii
iii
iv
v
ABSTRAK
Pirolisis adalah alat pengolahan limbah sampah plastik menjadi bahan
bakar terbarukan, dengan menggunakan bahan dari limbah sampah plastik jenis
PET (Polypropylene Terephtalate ), HDPE ( High Density Polyethylene), PVC (Vinyl
polypronil chloride), LDPE
(Low Density Polyethylene), PP (Polypropylene), PS
(Polystyrene).
Dengan adanya inovasi alat destilasi ini dapat digarapkan mampu
mencukupi kebutuhan energi sehari-hari, dan mengurangi limbah plastik yang saat
ini semakin tak terbendung.
Kata kunci : Pirolisis, Energi Terbarukan.
ABSTRACT
Pyrolysis is a tool of waste processing plastic waste into renewable fuel,
using material from the type of PET waste plastic waste ( polypropylene
Terephtalate ), HDPE ( High Density Polyethylene ), PVC ( Vinyl polypronil
chloride ), LDPE ( Low Density Polyethylene ), PP ( Polypropylene ), PS (
Polystyrene ).
With the innovation of distillation equipment can digarapkan able to meet
their daily energy needs , and reduce plastic waste that is now unstoppable.
Keywords : Pyrolysis , Renewable Energy.
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENESAHAN
LEMBAR ASISTENSI
LEMBAR PERNYATAAN
ABSTRAK
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
KATA PENGANTAR
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ............................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ....................................................................... 2
1.3. Tujuan ......................................................................................... 3
1.4. Manfaat ....................................................................................... 3
1.5. Batasan Masalah ......................................................................... 3
BAB II TINJUAN PUSTAKA ................................................................... 4
2.1. Pengertian Sampah ..................................................................... 4
2.1.1. Bagian – Bagian Sampah .................................................... 4
2.1.2. Komposisi Fisik Sampah .................................................... 8
2.1.3. Faktor –Faktor yang Mempengaruhi Produksi Sampah ..... 8
2.1.4. Masalah – Masalah dari Sampah ........................................ 9
2.1.5. Dampak – Dampak Sampah................................................ 10
2.2. Definisi Plastik............................................................................ 14
vii
2.3. Sampah Plastik............................................................................ 15
2.4. Jenis – Jenis Plastik .................................................................... 16
2.5. Pengelolaan Sampah ................................................................... 19
2.5.1. Pembakaran Sampah Menggunakan Incinerator ................ 21
2.5.2. Metode Gasifikasi ............................................................... 28
2.5.3. Metode Pirolisis .................................................................. 30
2.5.4. Macam – Macam Proses Pirolisis ....................................... 31
2.6. Pemeriksaan Perancangan .......................................................... 33
2.6.1. Ukuran Luas Tabung Pirolisis ............................................ 35
2.6.2. Ukuran Volume Tabung Pirolisis ....................................... 35
2.6.3. Syarat Agar Tabung Pirolisis Tidak Putus Akibat
Tekanan Kerja ..................................................................... 35
2.6.4. Syarat Agar Tabung Pirolisis Tidak Belah Akibat
Tekanan Kerja ..................................................................... 36
2.6.5. Syarat Agar Tabung Pirolisis Tidak Pecah Akibat
Tekanan Kerja ..................................................................... 36
2.6.6. Perhitungan Perpindahan Panas Pada Tabung Pirolisis ...... 37
2.6.7. Perhitungan Kekuatan Sambungan Las .............................. 38
BAB III KONSEP DESAIN ....................................................................... 39
3.1. Diagram Alir Perancangan ......................................................... 39
3.2. Konsep Desain Tabung Pirolisis................................................. 40
3.2.1. Daftar Persyaratan ............................................................... 40
3.2.2. Konsep Produk .................................................................... 41
3.2.2.1. Tabung Pirolisis ...................................................... 42
viii
3.2.2.2. Rangka .................................................................... 42
3.2.2.3. Dimensi dan Berat .................................................. 42
BAB IV ANALISA DATA......................................................................... 43
4.1. Data Teknis ................................................................................. 43
4.1.1. Detail Tabung Pirolisis ....................................................... 43
4.1.2. Perhitungan Kekuatan Bahan Pada Tabung Pirolisis.......... 46
4.1.3. Perhitungan Perpindahan Panas Pada Tabung Pirolisis ...... 47
4.2. Perhitungan Kekuatan Sambungan Las ...................................... 51
BAB V PENUTUP ...................................................................................... 52
5.1. Kesimpulan ................................................................................. 52
5.2. Saran ........................................................................................... 52
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 53
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Spesifikasi Bahan JIS ................................................................. 34
Tabel 3.1. Persyaratan Perancangan Tabung Pirolisis ................................ 41
Tabel 4.1. Ketentuan Massa Jenis ............................................................... 45
Tabel 4.2. Sifat – Sifat Udara Pada Tekanan Atmosfir ............................... 48
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Pembakaran Incinerator.......................................................... 22
Gambar 2.2. Asap yang Dihasilkan dari Pembakaran Incinerator .............. 27
Gambar 2.3. Sketsa Tabung Pirolisis .......................................................... 34
xi
KATA PENGANTAR
Maha Pemurah Allah SWT, atas segala taufik dan hidayah – Nya yang
selalu diberikannya kepada kita tanpa pernah terputus. Salawat dan salam kita
panjatkan kepada Junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai Nabi dan
Rasul akhir zaman.
Dalam penulisan skripsi ini penulis memberikan judul “ Perancangan
Tabung Pengolah Limbah Plastik Menjadi Bahan Bakar Terbarukan
(Pirolisis) Kapasitas 50 kg/batch ” skripsi ini dibuat dengan tujuan sebagai salah
satu syarat untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Muhammadiyah
Malang. Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan
dari berbagai pihak baik dalam segi material maupun spiritual dan karenanya
penyusun mengucapkan terima kasih :
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis
bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Ayah & Ibu tercinta, kakak & adik dirumah, beserta seluruh keluarga dan
orang-orang yang penulis sayangi yang selalu memberikan motivasi bagi
penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini, yang selalu memberikan doa dan
restu bagi penulis juga dukungan baik moril maupun materil.
3. Bpk. Muhadjir Effendi,.M.AP. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah
Malang.
xii
4. Bpk.
Ir.Sudarman,.M.T
selaku
Dekan
Fakultas
Teknik
Universitas
Muhammadiyah Malang.
5. Bpk. Ir.Daryono,.M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
6. Bpk. Ir.Eko Hariyadi,.M.T selaku dosen pembimbing I yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta
memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.
7. Bpk. Ir.Herry Suprianto,.M.T selaku dosen pembimbing II yang juga telah
banyak membantu dengan memberikan semangat dan motivasi, serta
bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta memberikan
dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.
8. Bapak dan Ibu Dosen khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan
bekal ilmu pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat perkuliahan.
9. Para Staf dan juga teknisi jurusan Teknik Mesin yang sudah banyak membantu
dan dengan sabar memberikan petunjuk dan arahan di dalam penyelesaian
rangkaian kegiatan pada Tugas Akhir ini.
10. Para Staf dan teman – teman Part Time di Biro Kemahasiswaan yang telah
memberikan support, semangat dan dukungan dalam menyelesaikan seluruh
kegiatan selama Tugas Akhir ini.
11. Rekan-rekan mahasiswa transfer POLIBAN angkatan 2012 yang selama ini
telah dengan setia menemani, memberikan support, semangat dan dukungan
yang saya rasakan sungguh luar biasa di dalam menyelesaikan seluruh kegiatan
selama Tugas Akhir ini.
xiii
12. Dan juga tidak lupa kepada teman-teman mahasiswa reguler Universitas
Muhammadiyah Malang, khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah dengan
sangat terbuka, baik dan ramah dalam menerima kehadiran kami selama ini.
Baik pada saat mengikuti kegiatan perkuliahan di kelas, maupun dalam
pergaulan sehari-hari.
Harapan penulis semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat baik
diri pribadi ataupun orang lain dan semoga kebaikan rekan – rekan semuanya
mendapatkan ganjaran dari Allah SWT dengan pahala yang berlipat ganda.
Amin.
Malang, 28 Oktober 2014
Muhammad Noordiansyah
xiv
DAFTAR PUSTAKA
Gita Nurul Puspita, Jala Sampah 2004, Science in Our World Our Life,
2009.
Suwardiyono, Puji Santoso, M.Awwaluddin, Perancangan Tangki
Simulasi Reaktor Untuk Untai Uji Sistem Kendali Reaktor Riset, Volume 06,
No.01 Juni 2012.
Ayu Retno, Perpindahan Panas Heat Transfer, Academia.edu
(diakses 8 oktober 2014)
Unit
Pengolahan
Sampah
Plastik
Menjadi
Minyak
Bumi
widikrisna.wordpress.com/ (1 maret 2014)
Kadir. Kajian Pemanfaatan
Sampah Plastik Sebagai Sumber Bahan
Bakar Cair. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Haluoleo,
Kendari.
Riadi Selamet. Ecogreen alat pengolah sampah pelastik jadi BBM , alat
pengolah sampah pelastik menjadi BBM (minyak tanah,solar dan bensin).
Adityo Suryo Aji Wibowo, Studi Sifat Minyak Pirolisis, 2011
Gere dan Tiumoshenko, Mekanika bahan jilid 1
R. S Khurmi, Strength Of Material, A, Text Book
Perrys Chemical-Engineers handbook 1999
xv
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sampah plastik menjadi masalah lingkungan berskala global. Plastik banyak
dipakai dalam kehidupan sehari-hari, karena mempunyai keunggulan-keunggulan
seperti kuat, ringan dan stabil. Namun plastik yang beredar di pasaran saat ini
merupakan polimer sintetik yang terbuat dari minyak bumi yang sulit untuk
terurai. Dari data survei salah satu akun “greenliving” yang dipostkan di media
massa online, jika dalam satu hari saja jumlah sampah yang dihasilkan per
individu sebanyak 9 plastik, 3 styrofoam dan 1 kemasan botol sekali pakai,
dengan asumsi sekitar 228 juta penduduk di Indonesia. Maka dalam sehari
indonesia menghasilkan 2.052.000.000 kantong plastik, 684 juta styrofoam dan
228 kemasan botol sekali pakai. (Sumber : member detikforum.com / greenliving).
Pada umumnya sampah plastik sekali pakai akan dibakar mengingat sampah
plastik sekali pakai sangat sulit terurai. Kantong plastik membutuhkan waktu
sekitar 10-12 tahun untuk dapat terurai dan 500 tahun bagi styrofoam untuk dapat
terurai dengan baik. Penanganan sampah plastik sekali pakai ini belum menemui
titik yang sempurna yang dapat menjaga kelestarian dan kelangsungan bumi. Saat
sampah dibakar, gas karbondioksida akan memacu timbulnya efek rumah kaca
dan juga merusak lapisan bumi atau ozon serta dapat memicu sel kanker bagi
kesehatan. Jumlah satu ton sampah plastik sekali pakai yang dibakar akan
menghasilkan jumlah karbondioksida yang sama yakni satu ton, jika satu ton
sampah plastik sekali pakai itu dibiarkan tertimbun akan menghasilkan 63 m3 gas
1
2
metan, dimana lebih berbahaya dari 1 ton karbondioksida yang dihasilkan dari
proses pembakaran sampah plastik sekali pakai. Penggunakan plastik juga akan
semakin meningkatkan pula pencemaran lingkungan seperti pencemaran tanah.
Plastik juga merupakan bahan anorganik buatan yang tersusun dari bahanbahan kimia yang cukup berbahaya bagi lingkungan. Limbah daripada plastik ini
sangatlah sulit untuk diuraikan secara alami. Oleh karena itu penggunaan bahan
plastik dapat dikatakan tidak bersahabat ataupun konservatif bagi lingkungan
apabila digunakan tanpa menggunakan batasan tertentu. Sedangkan di dalam
kehidupan sehari-hari, khususnya kita yang berada di Indonesia, penggunaan
bahan plastik bisa kita temukan di hampir seluruh aktivitas hidup kita. Padahal
apabila kita sadar, kita mampu berbuat lebih untuk hal ini yaitu dengan
menggunakan kembali (reuse) kantung plastik yang disimpan di rumah. Dengan
demikian secara tidak langsung kita telah mengurangi limbah plastik yang dapat
terbuang percuma setelah digunakan (reduce). Atau bahkan lebih bagus lagi jika
kita dapat mendaur ulang plastik menjadi sesuatu yang lebih berguna (recycle).
Perlu adanya alternatif proses daur ulang yang lebih menjanjikan dan
berprospek ke depan. Salah satunya mengonversi sampah plastik menjadi minyak
menggunakan sistem pirolisis. Hal ini bisa dilakukan karena pada dasarnya plastik
berasal dari minyak bumi, sehingga tinggal dikembalikan ke bentuk semula.
Selain itu plastik juga mempunyai nilai kalor cukup tinggi, setara dengan bahan
bakar fosil seperti bensin dan solar.
1.2. Rumusan Masalah
Dari penjelasan diatas, maka didapatkan rumusan masalah dalam
perancangan ini sebagai berikut :
3
1.
Bagaimana mengatasi dimensi tabung pirolisis untuk mengonversi
limbah plastik menjadi bahan bakar?
2.
Bagaimana
efektifitas kekuatan bahan material pembuatan tabung
pirolisis?
1.3. Tujuan
Tujuan dalam perancangan ini sebagai berikut :
1.
Mengetahui dimensi tabung pirolisis untuk mengonversi limbah plastik
menjadi bahan bakar.
2.
Mengetahui efektifitas kekuatan bahan material pembuatan tabung
pirolisis.
1.4. Manfaat
Manfaat dalam perancangan ini sebagi berikut :
1.
Terciptanya bahan bakar terbarukan sebagai energi alternatif.
2.
Mengurangi limbah sampah plastik yang susah terurai.
3.
Memberikan
alternatif
penanganan
masalah
lingkungan
yang
disebebkan oleh limbah plastik.
4.
Meningkatkan nilai ekonomis dari limbah plastik.
1.5. Batasan Masalah
Batasan dalam perancangan ini sebagai berikut :
1.
Perancangan desain tabung pirolisis.
2.
Perhitungan kekuatan bahan pembuatan tabung pirolisis.
3.
Perhitungan perpindahan kalor pada tabung pirolisis pada saat
digunakan.
4.
Perhitungan kekuatan sambungan las pada tabung pirolisis.
PERANCANGAN TABUNG PENGOLAH LIMBAH
PLASTIK MENJADI BAHAN BAKAR TERBARUKAN
(PIROLISIS) KAPASITAS 50 KG / BATCH
DI SUSUN OLEH :
MUHAMMAD NOORDIANSYAH
: 201210120312207
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
i
ii
iii
iv
v
ABSTRAK
Pirolisis adalah alat pengolahan limbah sampah plastik menjadi bahan
bakar terbarukan, dengan menggunakan bahan dari limbah sampah plastik jenis
PET (Polypropylene Terephtalate ), HDPE ( High Density Polyethylene), PVC (Vinyl
polypronil chloride), LDPE
(Low Density Polyethylene), PP (Polypropylene), PS
(Polystyrene).
Dengan adanya inovasi alat destilasi ini dapat digarapkan mampu
mencukupi kebutuhan energi sehari-hari, dan mengurangi limbah plastik yang saat
ini semakin tak terbendung.
Kata kunci : Pirolisis, Energi Terbarukan.
ABSTRACT
Pyrolysis is a tool of waste processing plastic waste into renewable fuel,
using material from the type of PET waste plastic waste ( polypropylene
Terephtalate ), HDPE ( High Density Polyethylene ), PVC ( Vinyl polypronil
chloride ), LDPE ( Low Density Polyethylene ), PP ( Polypropylene ), PS (
Polystyrene ).
With the innovation of distillation equipment can digarapkan able to meet
their daily energy needs , and reduce plastic waste that is now unstoppable.
Keywords : Pyrolysis , Renewable Energy.
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENESAHAN
LEMBAR ASISTENSI
LEMBAR PERNYATAAN
ABSTRAK
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
KATA PENGANTAR
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ............................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ....................................................................... 2
1.3. Tujuan ......................................................................................... 3
1.4. Manfaat ....................................................................................... 3
1.5. Batasan Masalah ......................................................................... 3
BAB II TINJUAN PUSTAKA ................................................................... 4
2.1. Pengertian Sampah ..................................................................... 4
2.1.1. Bagian – Bagian Sampah .................................................... 4
2.1.2. Komposisi Fisik Sampah .................................................... 8
2.1.3. Faktor –Faktor yang Mempengaruhi Produksi Sampah ..... 8
2.1.4. Masalah – Masalah dari Sampah ........................................ 9
2.1.5. Dampak – Dampak Sampah................................................ 10
2.2. Definisi Plastik............................................................................ 14
vii
2.3. Sampah Plastik............................................................................ 15
2.4. Jenis – Jenis Plastik .................................................................... 16
2.5. Pengelolaan Sampah ................................................................... 19
2.5.1. Pembakaran Sampah Menggunakan Incinerator ................ 21
2.5.2. Metode Gasifikasi ............................................................... 28
2.5.3. Metode Pirolisis .................................................................. 30
2.5.4. Macam – Macam Proses Pirolisis ....................................... 31
2.6. Pemeriksaan Perancangan .......................................................... 33
2.6.1. Ukuran Luas Tabung Pirolisis ............................................ 35
2.6.2. Ukuran Volume Tabung Pirolisis ....................................... 35
2.6.3. Syarat Agar Tabung Pirolisis Tidak Putus Akibat
Tekanan Kerja ..................................................................... 35
2.6.4. Syarat Agar Tabung Pirolisis Tidak Belah Akibat
Tekanan Kerja ..................................................................... 36
2.6.5. Syarat Agar Tabung Pirolisis Tidak Pecah Akibat
Tekanan Kerja ..................................................................... 36
2.6.6. Perhitungan Perpindahan Panas Pada Tabung Pirolisis ...... 37
2.6.7. Perhitungan Kekuatan Sambungan Las .............................. 38
BAB III KONSEP DESAIN ....................................................................... 39
3.1. Diagram Alir Perancangan ......................................................... 39
3.2. Konsep Desain Tabung Pirolisis................................................. 40
3.2.1. Daftar Persyaratan ............................................................... 40
3.2.2. Konsep Produk .................................................................... 41
3.2.2.1. Tabung Pirolisis ...................................................... 42
viii
3.2.2.2. Rangka .................................................................... 42
3.2.2.3. Dimensi dan Berat .................................................. 42
BAB IV ANALISA DATA......................................................................... 43
4.1. Data Teknis ................................................................................. 43
4.1.1. Detail Tabung Pirolisis ....................................................... 43
4.1.2. Perhitungan Kekuatan Bahan Pada Tabung Pirolisis.......... 46
4.1.3. Perhitungan Perpindahan Panas Pada Tabung Pirolisis ...... 47
4.2. Perhitungan Kekuatan Sambungan Las ...................................... 51
BAB V PENUTUP ...................................................................................... 52
5.1. Kesimpulan ................................................................................. 52
5.2. Saran ........................................................................................... 52
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 53
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Spesifikasi Bahan JIS ................................................................. 34
Tabel 3.1. Persyaratan Perancangan Tabung Pirolisis ................................ 41
Tabel 4.1. Ketentuan Massa Jenis ............................................................... 45
Tabel 4.2. Sifat – Sifat Udara Pada Tekanan Atmosfir ............................... 48
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Pembakaran Incinerator.......................................................... 22
Gambar 2.2. Asap yang Dihasilkan dari Pembakaran Incinerator .............. 27
Gambar 2.3. Sketsa Tabung Pirolisis .......................................................... 34
xi
KATA PENGANTAR
Maha Pemurah Allah SWT, atas segala taufik dan hidayah – Nya yang
selalu diberikannya kepada kita tanpa pernah terputus. Salawat dan salam kita
panjatkan kepada Junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai Nabi dan
Rasul akhir zaman.
Dalam penulisan skripsi ini penulis memberikan judul “ Perancangan
Tabung Pengolah Limbah Plastik Menjadi Bahan Bakar Terbarukan
(Pirolisis) Kapasitas 50 kg/batch ” skripsi ini dibuat dengan tujuan sebagai salah
satu syarat untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Muhammadiyah
Malang. Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan
dari berbagai pihak baik dalam segi material maupun spiritual dan karenanya
penyusun mengucapkan terima kasih :
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis
bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Ayah & Ibu tercinta, kakak & adik dirumah, beserta seluruh keluarga dan
orang-orang yang penulis sayangi yang selalu memberikan motivasi bagi
penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini, yang selalu memberikan doa dan
restu bagi penulis juga dukungan baik moril maupun materil.
3. Bpk. Muhadjir Effendi,.M.AP. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah
Malang.
xii
4. Bpk.
Ir.Sudarman,.M.T
selaku
Dekan
Fakultas
Teknik
Universitas
Muhammadiyah Malang.
5. Bpk. Ir.Daryono,.M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
6. Bpk. Ir.Eko Hariyadi,.M.T selaku dosen pembimbing I yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta
memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.
7. Bpk. Ir.Herry Suprianto,.M.T selaku dosen pembimbing II yang juga telah
banyak membantu dengan memberikan semangat dan motivasi, serta
bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta memberikan
dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.
8. Bapak dan Ibu Dosen khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan
bekal ilmu pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat perkuliahan.
9. Para Staf dan juga teknisi jurusan Teknik Mesin yang sudah banyak membantu
dan dengan sabar memberikan petunjuk dan arahan di dalam penyelesaian
rangkaian kegiatan pada Tugas Akhir ini.
10. Para Staf dan teman – teman Part Time di Biro Kemahasiswaan yang telah
memberikan support, semangat dan dukungan dalam menyelesaikan seluruh
kegiatan selama Tugas Akhir ini.
11. Rekan-rekan mahasiswa transfer POLIBAN angkatan 2012 yang selama ini
telah dengan setia menemani, memberikan support, semangat dan dukungan
yang saya rasakan sungguh luar biasa di dalam menyelesaikan seluruh kegiatan
selama Tugas Akhir ini.
xiii
12. Dan juga tidak lupa kepada teman-teman mahasiswa reguler Universitas
Muhammadiyah Malang, khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah dengan
sangat terbuka, baik dan ramah dalam menerima kehadiran kami selama ini.
Baik pada saat mengikuti kegiatan perkuliahan di kelas, maupun dalam
pergaulan sehari-hari.
Harapan penulis semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat baik
diri pribadi ataupun orang lain dan semoga kebaikan rekan – rekan semuanya
mendapatkan ganjaran dari Allah SWT dengan pahala yang berlipat ganda.
Amin.
Malang, 28 Oktober 2014
Muhammad Noordiansyah
xiv
DAFTAR PUSTAKA
Gita Nurul Puspita, Jala Sampah 2004, Science in Our World Our Life,
2009.
Suwardiyono, Puji Santoso, M.Awwaluddin, Perancangan Tangki
Simulasi Reaktor Untuk Untai Uji Sistem Kendali Reaktor Riset, Volume 06,
No.01 Juni 2012.
Ayu Retno, Perpindahan Panas Heat Transfer, Academia.edu
(diakses 8 oktober 2014)
Unit
Pengolahan
Sampah
Plastik
Menjadi
Minyak
Bumi
widikrisna.wordpress.com/ (1 maret 2014)
Kadir. Kajian Pemanfaatan
Sampah Plastik Sebagai Sumber Bahan
Bakar Cair. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Haluoleo,
Kendari.
Riadi Selamet. Ecogreen alat pengolah sampah pelastik jadi BBM , alat
pengolah sampah pelastik menjadi BBM (minyak tanah,solar dan bensin).
Adityo Suryo Aji Wibowo, Studi Sifat Minyak Pirolisis, 2011
Gere dan Tiumoshenko, Mekanika bahan jilid 1
R. S Khurmi, Strength Of Material, A, Text Book
Perrys Chemical-Engineers handbook 1999
xv
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sampah plastik menjadi masalah lingkungan berskala global. Plastik banyak
dipakai dalam kehidupan sehari-hari, karena mempunyai keunggulan-keunggulan
seperti kuat, ringan dan stabil. Namun plastik yang beredar di pasaran saat ini
merupakan polimer sintetik yang terbuat dari minyak bumi yang sulit untuk
terurai. Dari data survei salah satu akun “greenliving” yang dipostkan di media
massa online, jika dalam satu hari saja jumlah sampah yang dihasilkan per
individu sebanyak 9 plastik, 3 styrofoam dan 1 kemasan botol sekali pakai,
dengan asumsi sekitar 228 juta penduduk di Indonesia. Maka dalam sehari
indonesia menghasilkan 2.052.000.000 kantong plastik, 684 juta styrofoam dan
228 kemasan botol sekali pakai. (Sumber : member detikforum.com / greenliving).
Pada umumnya sampah plastik sekali pakai akan dibakar mengingat sampah
plastik sekali pakai sangat sulit terurai. Kantong plastik membutuhkan waktu
sekitar 10-12 tahun untuk dapat terurai dan 500 tahun bagi styrofoam untuk dapat
terurai dengan baik. Penanganan sampah plastik sekali pakai ini belum menemui
titik yang sempurna yang dapat menjaga kelestarian dan kelangsungan bumi. Saat
sampah dibakar, gas karbondioksida akan memacu timbulnya efek rumah kaca
dan juga merusak lapisan bumi atau ozon serta dapat memicu sel kanker bagi
kesehatan. Jumlah satu ton sampah plastik sekali pakai yang dibakar akan
menghasilkan jumlah karbondioksida yang sama yakni satu ton, jika satu ton
sampah plastik sekali pakai itu dibiarkan tertimbun akan menghasilkan 63 m3 gas
1
2
metan, dimana lebih berbahaya dari 1 ton karbondioksida yang dihasilkan dari
proses pembakaran sampah plastik sekali pakai. Penggunakan plastik juga akan
semakin meningkatkan pula pencemaran lingkungan seperti pencemaran tanah.
Plastik juga merupakan bahan anorganik buatan yang tersusun dari bahanbahan kimia yang cukup berbahaya bagi lingkungan. Limbah daripada plastik ini
sangatlah sulit untuk diuraikan secara alami. Oleh karena itu penggunaan bahan
plastik dapat dikatakan tidak bersahabat ataupun konservatif bagi lingkungan
apabila digunakan tanpa menggunakan batasan tertentu. Sedangkan di dalam
kehidupan sehari-hari, khususnya kita yang berada di Indonesia, penggunaan
bahan plastik bisa kita temukan di hampir seluruh aktivitas hidup kita. Padahal
apabila kita sadar, kita mampu berbuat lebih untuk hal ini yaitu dengan
menggunakan kembali (reuse) kantung plastik yang disimpan di rumah. Dengan
demikian secara tidak langsung kita telah mengurangi limbah plastik yang dapat
terbuang percuma setelah digunakan (reduce). Atau bahkan lebih bagus lagi jika
kita dapat mendaur ulang plastik menjadi sesuatu yang lebih berguna (recycle).
Perlu adanya alternatif proses daur ulang yang lebih menjanjikan dan
berprospek ke depan. Salah satunya mengonversi sampah plastik menjadi minyak
menggunakan sistem pirolisis. Hal ini bisa dilakukan karena pada dasarnya plastik
berasal dari minyak bumi, sehingga tinggal dikembalikan ke bentuk semula.
Selain itu plastik juga mempunyai nilai kalor cukup tinggi, setara dengan bahan
bakar fosil seperti bensin dan solar.
1.2. Rumusan Masalah
Dari penjelasan diatas, maka didapatkan rumusan masalah dalam
perancangan ini sebagai berikut :
3
1.
Bagaimana mengatasi dimensi tabung pirolisis untuk mengonversi
limbah plastik menjadi bahan bakar?
2.
Bagaimana
efektifitas kekuatan bahan material pembuatan tabung
pirolisis?
1.3. Tujuan
Tujuan dalam perancangan ini sebagai berikut :
1.
Mengetahui dimensi tabung pirolisis untuk mengonversi limbah plastik
menjadi bahan bakar.
2.
Mengetahui efektifitas kekuatan bahan material pembuatan tabung
pirolisis.
1.4. Manfaat
Manfaat dalam perancangan ini sebagi berikut :
1.
Terciptanya bahan bakar terbarukan sebagai energi alternatif.
2.
Mengurangi limbah sampah plastik yang susah terurai.
3.
Memberikan
alternatif
penanganan
masalah
lingkungan
yang
disebebkan oleh limbah plastik.
4.
Meningkatkan nilai ekonomis dari limbah plastik.
1.5. Batasan Masalah
Batasan dalam perancangan ini sebagai berikut :
1.
Perancangan desain tabung pirolisis.
2.
Perhitungan kekuatan bahan pembuatan tabung pirolisis.
3.
Perhitungan perpindahan kalor pada tabung pirolisis pada saat
digunakan.
4.
Perhitungan kekuatan sambungan las pada tabung pirolisis.