Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang

(1)

PEMANFAATAN CANGKANG KELAPA SAWIT DAN

LIMBAH KELAPA SAWIT (

SLUDGE

) SEBAGAI BAHAN

BAKU PEMBUATAN BIOBRIKET ARANG

SKRIPSI

OLEH :

MUHAMMAD GINTA MUNTHE

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2015

(2)

PEMANFAATAN CANGKANG KELAPA SAWIT DAN

LIMBAH KELAPA SAWIT (

SLUDGE

) SEBAGAI BAHAN

BAKU PEMBUATAN BIOBRIKET ARANG

SKRIPSI

OLEH :

MUHAMMAD GINTA MUNTHE 100308057/KETEKNIKAN PERTANIAN

Draft sebagai salah satu syarat untuk dapat membuat skripsi di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh :

Komisi Pembimbing

(Achwil Putra Munir, STP, M.Si )

Ketua Anggota

(Adian Rindang , STP, M.Si)

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2015

(3)

ABSTRAK

Muhammad Ginta Munthe : Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang, dibimbing oleh, Achwil Putra Munir, STP, M.Si, Adian Rindang STP, M.Si

Briket merupakan salah satu jenis bahan bakar alternatif yang terbuat dari aneka macam hayati atau biomasa, Biomassa yang digunakan dalam penelitian ini adalah cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit. Penelitian ini bertujuan untuk membuat biobriket arang dari biomassa cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit sebagai bahan bakar alternatif dan untuk menguji mutu biobriket arang, antara lain kualitas nilai kalor, kadar air, densitas dan kadar abu. Pengujian yang dilakukan adalah dengan rancangan acak lengkap non faktorial dengan prameter nilai kalor, kadar air, densitas dan kadar abu. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa komposisi bahan biobriket arang memberikan pengaruh sangat nyata terrhadap nilai kalor, kadar air, densitas dan kadar abu. Rata – rata nilai kalor yang diperoleh pada penelitian ini yaitu 3714,16 kal /gr, tidak memenuhi standar mutu briket buatan Inggris, jepang, Amerika Serikat dan Indonesia, rata – rata kadar air yang diperoleh pada penelitian ini yaitu 7,95 %, tidak memenuhi standar mutu briket buatan Inggris, Jepang, Amerika tetapi memenuhi standar mutu briket buatan Indonesia, rata - rata densitas yang diperoleh pada penelitian ini yaitu 0,79 ( gr/ cm3 ), memenuhi standar mutu briket buatan Jepang, Amerika tetapi tidak memenuhi standar mutu briket buatan Indonesia, rata - rata kadar abu yang diperoleh pada penelitian ini yaitu 19,84 ( % ), tidak memenuhi standar mutu briket Kata kunci : Briket, cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit

ABSTRACT

Muhammad Ginta Munthe : Utilization Shells Palm Oil and Palm Oil Sludge Waste As Raw Material Preparation Biobriket Charcoal, guided by, Achwil putra Munir, STP, M.Si, Adian Rindang STP, M.Si.

Briquette is one type of alternative fuel made from various kinds of biological or biomass , biomass used in this study is the palm shells and palm oil waste sludge . This research aims to make charcoal from biomass biobriket palm shells and sewage sludge palm oil as an alternative fuel and to test the quality of biobriket charcoal , among others, the quality of calorific value , water content , density and ash content . Testing was performed under non factorial completely randomized design with prameter calorific value , water content , density and ash content . The results of this study indicate that the composition of charcoal biobriket very real effect terrhadap calorific value , water content , density and ash content . Average - average calorific values obtained in this study is 3714.16 cal / g , does not meet quality standards of briquettes made in the UK , Japan , USA and Indonesia , the average - average water content obtained in this study is 7.95 % , not meet the quality standards of briquettes made in the UK , Japan , USA but meet the quality standards of briquettes made in Indonesia , the average - average density obtained in this study is 0.79 ( g / cm3 ) , meets the quality standards of briquettes made in Japan , America but does not meet the quality standards briquettes made in Indonesia , the average - average ash content obtained in this study is 19.84 ( % ) , did not meet quality standards briquettes

(4)

RIWAYAT HIDUP

Muhammad Ginta Munthe, dilahirkan di Padang Laut, Sumatera Utara pada tanggal 18 November 1992, Selamat Munthe dari ayah Baginda Munthe dan ibu Ilo Ritonga. Penulis merupakan anak kedua dari lima bersaudara.

Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Al-liful Ikhwan Rantau Prapat dan pada tahun 2010 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif dalam Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Universitas Sumatera Utara. Penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit PTP. Sumatera Utara Kabupaten Batu Bara Sumatera Utara pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2013.

(5)

KATAPENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan draft ini. Adapun judul dari draft ini yaitu“ Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang”

yang merupakan salah satu syarat untuk dapat melaksanakan skripsi di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada kepada bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada Ibu Adian Rindang STP, M.Si, selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.

Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.

(6)

(7)

DAFTAR ISI

Hal.

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR TABEL ... ii

DAFTAR GAMBAR ... iii

DAFTAR LAMPIRAN ... iv

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Kegunaan Penelitian ... 3

Pembatasan Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Energi ... 4

Bahan Bakar ... 5

Biomassa ... 8

Biodiesel ... 10

Bioetanol ... 12

Biogas ... 14

Kelapa Sawit ... 10

Cangkang Kelapa Sawit ... 12

Sludge Limbah Kelapa Sawit ... 14

Proses Pengarangan ... 17

Ayakan ... 18

Perekat ... 19

Briket ... 20

Kegunaan dan Keunggulan Biobriket Arang ... 24

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 25

Bahan dan Alat ... 25

Metode Penelitian ... 26

Persiapan Bahan ... 27

Prosedur Penelitian ... 27

Persiapan Alat ... 28

Parameter Penelitian ... 29

Kualitas nilai kalor ... 29

Densitas ... 30

Kadar air ... 31

Kadar abu. ... 31

Rancangan Penelitian ... 31

HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh perbedaan komposisi bahan terhadap nilai kalor ... 35

Pengaruh perbedaan komposisi bahan terhadap kadar air ... 37

Pengaruh perbedaan komposisi bahan terhadap densitas ... 39

Pengaruh perbedaan komposisi bahan terhadap kadar abu ... 42

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... .... 45

(8)

Saran . ……….. 45 DAFTAR PUSTAKA

(9)

DAFTAR GAMBAR

No. Hal.

1._...Gam bar jenis biomassa biodiesel ... 7 2. ... Gam

bar jenis biomassa bioetanol ... 8 3. ... Gam

bar jenis biomassa biogas ... 10 4. ... Gam

bar kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) ... 12 5._...Gam bar cangkang kelapa sawit ... 14 6._...Gam bar limbah kelapa sawit ... 16 7._...Gam bar biobriket arang ... 23 8._...Grafi

k linear antara komposisi bahan pembuat briket bioarang

terhadap nilai kalor ... 36 9. Grafik linear antara komposisi bahan pembuat briket bioarang

terhadap kadar air ... 38 10._...Grafi

k linear antara komposisi bahan pembuat briket bioarang

terhadap densitas bahan ... 40 11._...Grafi

k linear antara komposisi bahan pembuat briket bioarang

(10)

DAFTAR TABEL

No. Hal.

1._...Kom posisi kimia cangkang kelapa sawit ... 13 2. ... Kuali

tas mutu biobriket arang ... 24 3. ... Perla

kuan komposisi antara cangkang kelapa sawit dan limbah

kelapa sawit sludge ... 27

4. ... Hasil

penelitian pemanfaatan cangkang kelapa sawit dan limbah

kelapa sawit sebagai bahan baku pembuat biobriket arang ... 34 5._...Hasil

uji LSR persentase komposisi bahan pembuat briket terhadap

nilai Kalor ( kl/gr ) ... 35 6._...Hasil

uji LSR persentase komposisi bahan pembuat briket terhadap

kadar air( % ) ... 37 7. ... Hasil

uji LSR persentase komposisi bahan pembuat briket terhadap

densitas ( gr/ cm3 ) ... 39 8. ... Hasil

uji LSR persentase komposisi bahan pembuat briket terhadap

kadar abu ( % ) ... 42 9. ... Perba

ndingan nilai briket arang cangkang kelapa sawit dengan sludge

Limbah kelapa sawit dibandingkan dengan briket buatan jepang, inggris

(11)

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. ... Flow chart penelitian ... 49 2. ... Hasil

atas nilai kalor ( kal/gr ) ... 50 3. ... Hasil

data nilai kadar air briket biobriket arang ( % ) ... 51 4. ... Hasil

data nilai densitas biobriket arang ( gr/cm3 ) ... 52 5._...Hasil

data nilai kadar abu biobriket arang ( % ) ... 53 6._...Doku

(13)

ABSTRAK

ABSTRACT

Muhammad Ginta Munthe : Utilization Shells Palm Oil and Palm Oil Sludge Waste As Raw Material Preparation Biobriket Charcoal, guided by, Achwil putra Munir, STP, M.Si, Adian Rindang STP, M.Si.

(14)

PENDAHULUAN Latar Belakang

Krisis energi yang menimpa negara Indonesia ditandai dengan semangkin langkanya BBM ditengah masyarakat serta harga BBM yang merangkak naik disebabkan harga minyak dunia yang melonjak tinggi sekali. Rencana penghapusan subsidi BBM secara bertahap menyebabkan kenaikan harga BBM. Kenaikan ini mempengaruhi daya beli masarakat di golongan ekonomi lemah dan mengurangi kemampuan dari industri kecil yang menggunakan BBM.

Energi merupakan salah satu kebutuhan dasar manusia dan saat ini konsumsi meningkat. Namun cadangan bahan bakar konvesional yang tidak dapat diperbahurui makin menipis dan akan habis pada suatu saat nanti, karena itu berbagai usaha diverisifikasi sumber energi telah banyak dilakukan dan salah satu diantaranya adalah pemanfaatan limbah pertanian, perkebunan dan kehutanan (Sumanto dkk., 1994).

Mengurangi penggunaan minyak bumi yang berlebihan maka perlu dikembangkan suatu energi alternatif yang bisa dimanfaatkan sebagai pengganti minyak bumi. Bentuk alternatif ini ada berbagai macam antara lain gasohol bahan bahan organik, biobriket yang bisa digunakan untuk kebutuhan rumah tangga dan bentuk bentuk energi alternatif yang lain, energi alternatif yang dihasilkan diharapkan memiliki kualitas dan terbuat dari bahan baku yang diperbaharui dan murah.

Sumatera Utara termasuk sebagai provinsi yang memiliki lahan perkebunan kelapa sawit yang cukup luas sekitar 299.512 Ha pada tahun 2007 tentu memiliki sumber limbah kelapa sawit yang melimpah.

(15)

Pemanfaatan limbah Agroindustri sebagai bahan baku briket dinilai starategis untuk menggantikan minyak tanah. Briket yang dihasilkan relatif lebih ramah lingkungan karena tidak menghasilkan emisi gas beracun

( Arganda, 2007).

Energi biomassa merupakan sumber energi alternatif yang perlu mendapat prioritas dalam pengembangan dibandingkan dengan sumber energi yang lain . Hal ini dikarenakan di Indonesia banyak menghasilkan limbah pertanian dan perkebunan yang kurang termanfaatkan. Limbah pertanian dan perkebunan merupakan sumber energi alternatif yang melimpah dengan kandungan energi yang relatif besar.

Menurut Loebis dan Tobing (1989), limbah cair PKS (pabrik kelapa sawit) bersal dari air kondensat rebusan, air drab lumpur klarifikasi (350- 450 kg/ton TBS) dan air hidrosiklon (100-150 kg/ton TBS). Limbah perkebunan tersebut dapat diolah menjadi suatu bahan bakar padat buatan yang lebih luas penggunaannya sebagai bahan bakar alternatif yang disebut biobriket. Salah satu contohnya adalah biobriket dari limbah kelapa sawit yang berasal dari sisa proses produksi CPO ( Crude Palm Oil ) yang dialirkan ke kolam limbah kemudian menjadi bahan organik.

Menurut Darnoko dan Putboyo (1995), meneliti pembuatan briket dari TKS ( tandan kosong kelapa sawit ), dari hasil penelitiannya mereka memperoleh hasil densitas briket yang dibuat 0,6 gr/ml, Kadar abu sekitar 7 % dan kadar air 8%.

Uraian diatas penulis ingin menguji pemanfaatan cangkang kelapa sawit dengan pencampuran sludge limbah kelapa sawit utuk bahan biobriket arang,

(16)

yang diharapkan briket limbah kelapa sawit tersebut menjadi salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar fosil.

Tujuan Penelitian

- Untuk membuat biobriket arang dari biomassa cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit sebagai bahan bakar alternatif

- Untuk menguji mutu biobriket arang, antara lain kualitas nilai kalor, kadar air, densitas dan kadar abu

Batasan Penelitian

Penelitian ini hanya memfokuskan pada komposisi biobriket arang yang akan dihasilkan. Biobriket arang yang dimaksud adalah briket yang berasal dari biomassa, yaitu cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit

Kegunaan Penelitian

1) Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

2) Sebagai bahan informasi bagi mahasiswa yang akan melanjutkan penelitian ini.

3) Sebagai bahan informasi bagi masyarakat dalam pembuatan biobriket arang.

(17)

TINJAUAN PUSTAKA

Energi

Menurut Kadir (1995), energi adalah tenaga atau gaya untuk berbuat sesuatu, defenisi ini merupakan perumusan yang lebih luas dari pada pengertian energi pada umumnya dianut di dunia ilmu pengetahuan, dalam pengertian sehari hari energi dapat di defenisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja.

Situasi energi di Indonesia tidak lepas dari situasi energi dunia. Konsumsi energi dunia hanya makin meningkat membuka kesempatan bagi Indonesia untuk mencari sumber energi alternatif untuk memenuhi kebutuhannya sendiri. Seperti diketahui Indonesia sangat berkepentingan untuk menggantikan sumber daya energi minyak dengan sumber daya energi lainnya, karena minyak merupakan sumber daya energi yang menghasilkan devisa selain gas alam oleh karena itu, sektor sektor perekonomian yang memanfaatkan minyak sedapat mungkin menggantikannya dengan sumber daya lain seperti gas alam, batubara, panas bumi, tenaga air dan biomassa yang tersedia dalam jumlah besar

(Reksohadiprojo, 1998).

Bahan Bakar

Bahan bakar adalah istilah populer media untuk menyalakan api. Bahan bakar dapat bersifat alami (ditemukan langsung dari alam), tetapi juga bersifat buatan (diolah dengan teknologi maju). Bahan bakar alami misalnya kayu bakar, batubara dan minyak bumi. Bahan bakar buatan misalnya gas alam cair dan listrik. Sebenarnya, listrik tidak dapat disebut sebagai bahan bakar karena langsung menghasilkan panas. Panas inilah yang sebenarnya yang dibutuhkaan manusia dari proses pembakaran, disamping cahaya akibat nyalanya (Ismun, 1993).

(18)

Sepanjang sejarah, berbagai jenis bahan telah digunakan sebagai bahan bakar (bergantung pada ketersediannya di suatu wilayah tertentu). Berikut ini adalah beberapa jenis bahan bakar yang kita gunakan, minyak jelantah, gas alam, propane, etanol, methanol, biomassa (Walker, 2008).

Biomassa

Menurut Silalahi (2000), Biomassa adalah campuran material organik yang kompleks, biasanya terdiri dari karbohidrat, lemak protein dan mineral lain yang jumlahnya sedikit seperti sodium, fosfor, kalsium dan besi. Komponen utama tanaman biomassa adalah karbohidrat (berat kering lebih kurang 75 %), lignin (lebih kurang 25%) dimana beberapa tanaman komposisinya berbeda beda.

Energi biomassa menjadi sumber energi alternatif pengganti bahan bakar fosil (minyak bumi) karena beberapa sifatnya yang menguntungkan yaitu, dapat dimanfaatkan secara lestari karena sifatnya yang dapat diperbaharui, relatif tidak mengandung unsur sulfur sehingga tidak menyebabkan polusi udara juga dapat meningkatkan efesiensi pemanfaatan sumber daya hutan dan pertanian

(Widardo dan Suryanta, 1995).

Biomassa adalah satu-satunya sumber energi terbarukan yang dapat diubah menjadi bahan bakar cair - biofuel – untuk keperluan transportasi (mobil, truk, bus, pesawat terbang dan kereta api), diantara jenis biofuel yang banyak dikenal adalah biogas, biodiesel dan bioethanol.

Biodiesel

Biodiesel merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak diesel atau solar. Bahan bakar ini ramah lingkungan karena menghasilkan emisi gas buang yang jauh lebih baik dibandingkan dengan diesel /

(19)

solar, yaitu bebas sulfur, bilangan asap yang rendah memiliki cetane number yang lebih tinggi sehingga pembakaran lebih sempurna (clear burning) memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin dan dapat terurai (biodegradabe) sehingga tidak menghasilkan racun (Amaru dkk., 2004).

Gambar 1. Jenis biomassa biodiesel

Menurut hasil penelitian BBPT, biodiesel bisa langsung digunakan 100% sebagai bahan bakar pada mesin diesel tanpa memodifikasi mesin dieselnya atau dalam bentuk campuran dengan solar pada berbagai konsentrasi mulai dari 5%. Biodiesel membutuhkan bahan baku minyak nabati yang dapat dihasilkan dari tanaman yang mengandung asam lemak seperti kelapa sawit (Crude Palm Oil/CPO), jarak pagar (Crude Jatropha Oil/CJO), kelapa (Crude Coconut Oil/CCO), sirsak, srikaya, kapuk, dll. Indonesia sangat kaya akan sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku biodiesel (Amaru dkk., 2004).

Kelapa sawit merupakan salah satu sumber bahan baku minyak nabati yang prospektif dikembangkan sebagai bahan baku biodiesel di Indonesia, mengingat produksi CPO Indonesia cukup besar dan meningkat tiap tahunnya. Tanaman jarak pagar juga prospektif sebagai bahan baku biodiesel mengingat

(20)

tanaman ini dapat tumbuh di lahan kritis dan karakteristik minyaknya yang sesuai untuk biodiesel (Amaru dkk., 2004).

Bioetanol

Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula

dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroganisme. Bioetanol merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak premium. Untuk pengganti premium, terdapat alternatif gasohol yang merupakan campuran antara bensin dan bioetanol.

Adapun manfaat pemakaian gasohol di Indonesia yaitu : memperbesar basis sumber daya bahan bakar cair, mengurangi impor BBM, menguatkan security of supply bahan bakar, meningkatkan kesempatan kerja, berpotensi mengurangi ketimpangan pendapatan antar individu dan antar daerah, meningkatkan kemampuan nasional dalam teknologi pertanian dan industri, mengurangi kecenderungan pemanasan global dan pencemaran udara (bahan bakar ramah lingkungan) dan berpotensi mendorong ekspor komoditi baru untuk pengembangan bioetanol diperlukan bahan baku diantaranya :

• Nira bergula (sukrosa): nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira aren, nira siwalan, sari-buah mete

• Bahan berpati : tepung-tepung sorgum biji, jagung, cantel, sagu, singkong/ gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, suweg, umbi dahlia.

(21)

Gamabar 2. Jenis biomassa bioetanol

Biogas

Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik dengan bantuan bakteri anaerob pada lingkungan tanpa oksigen bebas. Energi gas bio didominasi gas metan (60% - 70%), karbondioksida (40% - 30%) dan beberapa gas lain dalam jumlah lebih kecil. Gas metan termasuk gas rumah kaca (green house gas), bersama dengan gas karbon dioksida ( CO2 ) memberikan efek rumah

kaca yang menyebabkan terjadinya fenomena pemanasan global. Pengurangan gas metan secara lokal ini dapat berperan positif dalam upaya penyelesaian permasalahan global (Daryanto, 2007).

Pada prinsipnya, pembuatan gas bio sangat sederhana, hanya dengan memasukkan substrat (kotoran ternak) ke dalam digester yang anaerob. Dalam waktu tertentu gas bio akan terbentuk yang selanjutnya dapat digunakan sebagai sumber energi, misalnya untuk kompor gas atau listrik. Penggunaan biodigester dapat membantu pengembangan sistem pertanian dengan mendaur ulang kotoran ternak untuk memproduksi gas bio dan diperoleh hasil samping (by-product)

(22)

berupa pupuk organik. Selain itu, dengan pemanfaatan biodigester dapat mengurangi emisi gas metan ( CH4 ) yang dihasilkan pada dekomposisi bahan

organik yang diproduksi dari sektor pertanian dan peternakan, karena kotoran sapi tidak dibiarkan terdekomposisi secara terbuka melainkan difermentasi menjadi energi gas biogas (Daryanto, 2007).

Potensi kotoran sapi untuk dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan gas bio sebenarnya cukup besar, namun belum banyak dimanfaatkan. Bahkan selama ini telah menimbulkan masalah pencemaran dan kesehatan lingkungan. Umumnya para peternak membuang kotoran sapi tersebut ke sungai atau langsung menjualnya ke pengepul dengan harga sangat murah. Padahal dari kotoran sapi saja dapat diperoleh produk-produk sampingan (by-product) yang cukup banyak.

Gambar 3. Jenis biomassa biogas

Sebagai contoh pupuk organik cair yang diperoleh dari urine mengandung auksin cukup tinggi sehingga baik untuk pupuk sumber zat tumbuh. Serum darah sapi dari tempat-tempat pemotongan hewan dapat dimanfaatkan sebagai sumber nutrisi bagi tanaman, selain itu dari limbah jeroan sapi dapat juga dihasilkan aktivator sebagai alternatif sumber dekomposer.

(23)

dari limbah pertanian, perkebunan, kehutanan, limbah ternak dan limbah kota (sampah). Energi biomassa ini dipakai baik sebagai pembangkit listrik, energi panas atau energi mekanik (penggerak) dengan melihat potensi besar ini, maka pemanfaatannya untuk energi akan memberi kontribusi yang cukup berarti dalam pemenuhan kebutuhan energi masyarakat. Pada kenyataannya meskipun potensi energi biomassa relatif besar namun pemanfaatannya sampai saat ini belum optimal (Daryanto, 2007).

Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.)

Taksonomi dari tanaman kelapa sawit adalah : Devisi : Tracheophyita

Subdevisi : Ptereopsida Kelas : Angiospermeae Subkelas : Monocotyledoneae Ordo : Cocoideae

Famili : Palmeae Subfamili : Cocoideae Genus : Elaeis

Spesies : Elaeis guineensis Jacq

Varietas kelapa sawit digolongkan berdasarkan (Fauzi, 2004) :

1. Ketebalan tempurung dan daging buah, diantaranya yaitu Dura, Pisefera, Tenera, Macro Carya dan Diwikka Wakka.

2. Warna kulit buah yaitu : Nigrescens, Virescens dan Albescens.

Buah kelapa sawit menghasilkan dua jenis minyak. Minyak yang berasal dari daging buah ( mesokarp ) berwarna merah, jenis minyak ini dikenal sebagai

(24)

minyak kelapa sawit kasar atau CPO (Crude Palm Oil) sedangkan minyak yang kedua berasal dari inti kelapa sawit tidak bewarna, dikenal sebagai minyak inti kelapa sawit atau PKO (Palm Kernel Oil). Minyak yang kedua ini komposisi kimia dan warnanya hampir sama dengan minyak kelapa yiur, disamping minyak, buah kelapa sawit juga menghasilkan bahan padatan berupa sabut, cangkang dan tandan buah kosong kelapa sawit. Bahan padatan ini dimanfaatkan untuk sumber energi, pupuk, makanan ternak dan bahan untuk industri

(Mangoensoekarjo dan Semangun, 2003).

Gambar 4. Kelapa sawit

Buah kelapa sawit secara umum terbagi dalam 3 bagian utama yaitu : a. Kulit buah

Merupakan bagian terluar buah kelapa sawit. Bagian ini berfungi sebagai pelindung mesokarp.

b. Daging buah

Merupakan bagian utama buah kelapa sawit karena dari inilah minyak kelapa sawit mentah (CPO) akan diperoleh.

(25)

Tempurung merupakan bagian buah kelepa sawit yang berfungsi melindungi inti.

d. Inti buah kelapa sawit (endosperm)

Kernel merupakan bagian terpenting kedua setelah meskarp, dari inti inilah akan dihasilkan PKO (Mustafa, 2004).

Cangkang Kelapa Sawit

Perkembangan areal perkebunan kelapa sawit yang diiukuti dengan pembangunan pabrik yang cukup pesat, akan mempengaruhi lingkungan sekitarnya terutama badan air penerima limbah. Limbah pabrik minyak sawit terdiri atas limbah padat dan limbah cair, Limbah padat adalah TBK ( tandan buah kosong ) ampas serabut dan cangkang.

Tempurung (cangkang ) biji kelapa sawit, selain digunakan sebagai bahan bakar atau arang juga digunakan sebagai pengeras jalan. Cangkang kelapa sawit termasuk bahan berlignoselulosa yang berkadar karbon tinggi dan mempunyai berat jenis yang lebih tinggi dari pada kayu yang mencapai 1,4 g/ml, sehingga karakteristik ini memungkinkan bahan tersebut baik untuk dijadikan arang. Nilai energi panas cangkang juga tinggi sebesar 20.093 kJ/kg( Anonim, 2005).

Cangkang kelapa sawit merupakan salah satu limbah pengolahan minyak kelapa sawit yang cukup besar, yaitu mencapai 60% dari produksi minyak. Tempurung kelapa sawit dapat dimanfaatkan sebagai arang aktif. Arang aktif dapat dibuat dengan melalui proses karbonisasi pada suhu 550o C selama kurang lebih tiga jam. Karakteristik arang aktif yang dihasilkan melalui proses tersebut memenuhi SNI, kecuali kadar abu. Tingkat keaktifan arang cukup tinggi, hal ini terlihat dari daya serap iodnya sebesar 28,9 % (Andrianti, 2003).

(26)

Gamabar 5. Cangkang kelapa sawit

Komponen terbesar dalam limbah padat tersebut adalah selulosa, disamping komponen lain yang mungkin kecil seperti abu, hemiselulosa dan lignin.

Tabel 1. Komposisi kimia cangkang kelapa sawit

Komposisi Kadar % Komposisi Kadar %

Abu 15 Abu 15

Hemiselulosa 24 Hemiselulosa 24

Selulosa 40 Selulosa 40

Lignin 21 Lignin 21

Sumber : Fauzi, 2004

Pada industri minyak sawit, setiap harinya dihasilkan limbah berupa tandan kosong sawit dan cangkang. Cangkang yang dihasilkan sebanyak 7 % per ton tandan buah segar (TBS) atau sekitar 50,4 ton setiap harinya, dengan asumsi kapasitas produksi 30 ton/jam dengan waktu operasi 24 jam perhari (Santi, 2000).

Limbah Kelapa Sawit (Sludge)

Perkembangan areal kelapa sawit yang diikuti dengan pembangunan pabrik yang cukup pesat akan mempengaruhi lingkungan sekitar terutama lingkungan badan penerima limbah. Untuk mengurangi dampak negatif pabrik pengolahan kelapa sawit yang mengacu pada undang undang No. 4 tahun 1982 dan peraturan pemerintah, maka pengendalian limbah pabrik kelapa sawit harus

(27)

dilakukan dengan baik. Pengendalian limbah pabrik sawit dapat dilakukan dengan cara pemanfaatan, pengurangan volume limbah dan pengawasan mutu limbah (Naibaho, 1996).

Industri pengolahan buah kelapa sawit menjadi minyak sawit atau CPO (Crude Palm Oil) dan inti sawit juga akan menghasilkan limbah yang terdiri limbah padat, limbah cair dan gas. Limbah cair dan padat PKS merupakan bahan organik yang mengandung hara yang diperlukan oleh tanaman, oleh karena itu aplikasi limbah padat dan cair tersebut merupkan usaha daur ulang sebagian hara (nutrient recycling) yang terikut melalui panen tandan buah segar (TBS) kelapa sawit, sehingga akan mengurangi biaya pemupukan yang tergolong sangat tinggi untuk budidaya tanaman kelapa sawit (Nainggolan dan Susilawati, 2011).

Indonesia merupakan negara pertanian, dimana hasil limbahnya masih belum dimanfaatkan dengan maksimal. Salah satu limbah yang cukup besar potensinya yang sampai saat ini belum diketahui kegunaannya limbah kelapa sawit (Kume, 1991).

Kolam pengendapan lumpur (sludge recover pond) lumpur yang berasal dari limbah industri pabrik kelapa sawit yaitu serat serat halus dari TBS ikut serta dalam limbah cair, untuk itu perlu dilakukan pengendapan dikolam ini (Nainggolan dan Susilawati, 2011).

Limbah ini paling banyak terdapat dalam bentuk tandan kosong (empety fruitbunch), serabut sisa perasan ( palm press fiber) dan residu minyak kotor (sludge) yang terdapat dalam bentuk lumpur (Loebis,1997).

(28)

sawit mengandung bahan organik (85 %), protein (5 -18 %), lemak (0,3 %) dan mineral lainnya.

Gambar 6. Limbah kelapa sawit

Limbah perkebunan kelapa sawit adalah limbah yang dihasilkan dari sisa tanaman yang tertinggal pada saat pembukaan areal perekbunan, peremajaan dan panen kelapa sawit. Limbah ini digolongkan dalam tiga jenis yaitu limbah padat, limbah cair, dan limbah gas.

a. Limbah padat

Salah satu jenis limbah padat industri kelapa sawit adalah tandan kosong kelapa sawit dan cangkang kelapa sawit. Limbah padat mempunyai ciri khas pada komposisinya.

b. Limbah cair

Limbah cair ini berasal dari kondensat stasiun klarifikasi dan dari hidrosilikon. Lumpur (sludge) disebut juga lumpur primer yang berasal dari proses klarifikasi merupakan salah satu limbah cair yang dihasilkan dalam proses pengolahan minyak kelapa sawit, sedangkan lumpur yang telah mengalami proses sedimentasi disebut lumpur sekunder. Kandungan bahan organik

(29)

lumpur juga tinggi yaitu PH berkisar 3- 5. Beberapa hasil analisis bahwa sludge limbah kelapa sawit mengandung bahan oganik (85 %).

c. Limbah gas

Selain limbah padat dan cair, industri pengolahan kelapa sawit juga menghasilkan limbah bahan gas. Limbah bahan gas ini antara lain gas cerobong dan uap air buangan pabrik kelapa sawit (Amir, 2003).

Proses Karbonisasi

Karbonisasi atau pengarangan adalah proses mengubah bahan menjadi karbon bewarna hitam melalui pembakaran dalam ruang tertutup dengan udara yang terbatas atau seminimal mungkin. Proses pembakaran dikatakan sempurna jika hasil pembakaran berupa abu dan seluruh energi didalam bahan organik dibebankan ke lingkungan dengan perlahan. Secara ringkas proses karbonisasi dapat ditampilkan dalam bagan ( Kurniawan dan Marsono, 2008 ).

Proses karbonisasi terdiri dari empat tahap yaitu :

1. Pada suhu 100 – 1200 C terjadi penguapan air dan sampai suhu 2700 C mulai terjadi peruraian selulosa. Distilat mengandung asam organik dan sedikit methanol.Asam cuka terbentuk pada suhu 200 – 2700 C.

2. Pada suhu 270 – 310o C reaksi ekstermik berlangsung dimana terjadi peruraian selulosa secara intensif menjadi larutan piroligant gas kayu dan sedikit tar.Asam merupakan asam organik dengan titik didih rendah seperti asam cuka dan methanol sedang gas kayu terdiri dari CO dan CO2.

3. Pada suhu 310 – 5000 C terjadi peruraian lignin, dihasilkan lebih banyak tar sedangkan larutan pirolighant menurun, gas CO2 menurun sedangkan

(30)

4. Pada suhu 500 -100 o C merupakan tahapan dari pemurnian arang atau kadar karbon (Sudrajat, 1994).

Menurut Kurniawan dan Marsono (2008), pelaksanaan karbonisasi meliputi teknik yang paling sederhana hingga yang paling canggih. Metode karbonisasi yang paling sederhana dilakukan adalah metode pengarangan dalam drum. Arang yang dihasilkan lebih hitam jika dibandingkan dengan metode pengarangan lainnya dan yang dicapai mendekati angka 50 – 60 % dari berat semula. Drum bekas aspal atau oli yang masih baik digunakan untuk membuat arang. Bagian alas drum dilubangi kecil – kecil degan paku atau bor besi dengan jarak 1 cm x 1 cm, sehingga selanjutnya bahan baku dimasukkan kedalam drum, lalu api dinyalakan lewat bawah drum yang berlubang. Apabila asap mulai keluar, berarti pembakaran bahan baku telah berlangsung.

Ayakan

Pengayakan adalah yang paling terkenal dan paling banyak dilaksanakan untuk memisahkan campuran padat. Sistem pemisahan, didasarkan atas perbedaan dalam ukuran dari bagian bagian yang akan dipisahkan. Ukuran besar lubang ayak (dinamakan lebar lubang kasa) dari medium ayak dipilih sedemikian rupa, sehingga bahagian yang kasar tertinggal diatas ayakan dan bagian bagian yang lebih halus jatuh melalui lubang (Bergeiyk dan Liedekerken, 1981).

Ayakan biasanya berupa nyaman dengan mata jala (mesh) yang berbentuk bujur sangkar atau empat persegi panjang, berupa pelat yang berlubang lubang bulat atau bulat panjang atau berupa kisi. Ayakan terbuat dari material yang dapat berupa paduan baja, nikel, tembaga, kuningan, perunggu, sutera dan bahan bahan sintetik. Material ini harus dipilih agar ayakan tidak lekas rusak baik karena

(31)

korosi maupun karena maupun gesekan. Selain selama proses pengayakan ukuran lubang ayakan harus tetap konstan (Bernasconi dkk., 1995).

Dua skala yang digunakan untuk mengkalasfikasikan ukuran partikel adalah US Saringan Seri dan Tyler Ukuran Mesh atau Standard Sieve Series. Sistem nomor mesh adalah ukuran dari berapa banyak lubang yang ada per inci (AGM, 2011).

Perekat

Berdasarkan sumber dan komposisi kimianya, perekat dibagi menjadi 3 bagian yaitu :

1. Perekat yang berasal dari tumbuhan seperti kanji 2. Perekat yang berasal dari hewan seperti perekat kasein

3. Perekat sinetik yaitu yang dibuat dari bahan sintetis contohnya urea formaldehid ( Hartomo, 1992).

Penggunaan bahan perekat dimasukkan untuk menarik air dan membentuk tekstur yang padat atau mengikat dua substrat yang akan direkatkan dengan adanya bahan perekat maka susunan partikel akan semangkin baik, teratur dan lebih padat sehingga dalam proses pengempaan keteguhan tekan dan arang briket akan semangkin baik ( Silalahi, 2000).

Salah satu persyaratan yang perlu diperhatikan dalam memilih extender perekat adalah bahan harus memiliki daya rekat yang kuat. Bahan yang memiliki daya rekat yang cukup biasanya yang mengandung protein dan pati khususnya amylopektin yang cukup tinggi seperti terigu, tapioca, maizena (Haryanto, 1992). Kanji adalah perekat tapioka yang dibuat dari tepung tapioka dicampur air dalam jumlah tidak melebihi 70 % dari berat serbuk arang dan kemudian

(32)

dipanaskan sampai berbentuk jeli. Pencampuran kanji dengan serbuk arang diupayakan dengan dengan merata dengan cara manual. Pencampuran dilakukan dengan meremas remas menggunakan tangan. Secara maksimal dilakukan oleh alat mixer (Badan penelitian dan pengembangan kehutanan, 1994).

Menurut Hartono (1992) keuntungan perekat kanji adalah perekat yang serbaguna, setting pada suhu kamar, cepat lekat, sedangkan kelemahannya adalah tidak tahan cuaca, lembab atau perubahan suhu. Bila basah akan cepat rusak oleh organisme.

Briket

Menurut Kurniawan dan Marsono (2008), briket merupakan gumpalan arang yang terbuat dari bahan lunak yang dikeraskan. Faktor faktor yang mempengaruhi sifat briket arang adalah berat jenis bahan atau berat jenis serbuk arang. Kehalusan serbuk suhu karbonisasi, tekanan pengempaan dan pencamuran formula bahan baku briket. Proses pemberiketan adalah proses pengolahan yang mengalami perlakuan penumbukan, pencampuran bahan baku, pencetakan dengan system hidrolik dan pengeringan pada kondisi tertentu, sehingga diperoleh briket yang mempunyai bentuk, ukuran fisik dan sifat kimia terentu.

Briket adalah bahan bakar padat yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif yang mempunyai bentuk tertentu. Pemilihan proses pembriketan tentunya harus mengacu pada segmen pasar agar dicapai nilai ekonomi, teknis dan lingkungan yang optimal. Pemberiketan bertujuan untuk memperoleh suatu bahan bakar yang berkualitas yang dapat digunakan untuk semua sektor sebagai sumber energi pengganti. Menurut Himawanto (2003), faktor faktor yang perlu diperhatikan di dalam pembuatan briket antara lain adalah :

(33)

1. Bahan baku

Briket dapat di buat bermacam macam bahan baku, seperti ampas tebu, sekam padi, serbuk gergaji dll. Bahan utama yang harus terdapat di dalam bahan baku adalah selulosa. Semangkin tinggi kandungan selulosa semangkin baik kualitas briket, briket yang mengandung zat terbang yang terlalu tinggi cendrung mengeluarkan asap dan bau tidak sedap.

2. Bahan perekat

Untuk merekatkan partikel partikel zat dalam bahan baku pada proses pembuatan briket maka diperlukan zat perekat sehingga dihasilkan briket yang kompak.

Bioarang merupakan sumber energi biomassa yang ramah lingkungan dan biodegradable. Briket arang berfungsi sebagai pengganti bahan bakar minyak, baik itu minyak tanah, maupun elpiji. Biomassa ini merupakan sumber energi masa depan yang tidak akan pernah habis, bahkan jumlahnya bertambah, sehingga sangat cocok sebagai sumber bahan bakar rumah tangga (Basrianta, 2007).

Ada beberapa tahap yang penting yang perlu dilalui dalam pembuatan arang briket yaitu, pembuatan serbuk arang, pencampuran serbuk arang dengan perekat, pengempaan dan pengeringan (Rustini, 2004).

1. Pembuatan serbuk arang

Arang harus cukup halus untuk dapat membuat briket yang baik. Ukuran partikel arang yang terlalu besar akan sukar pada waktu dilakukan perekatan, sehingga mengurangi keteguhan tekanan briket arang yang dihasilkan. Sebaiknya partikel arang mempunyai ukuran 40-60 mesh dalam penggunaan

(34)

ukuran serbuk arang diperoleh kecenderungan bahwa makin kecil ukuran serbuk serbuk makin tinggi pula kerapatan dan keteguhan tekan briket arang. 2. Pencampuran serbuk arang dengan perekat

Tujuan pencampuran serbuk arang dengan perekat adalah untuk memeberikan lapisan tipis dari perekat pada permukaan partikel arang. Tahap ini merupakan tahap penting dan menentukan mutu arang briket yang dihasilkan. Campuran yang dibuat tergantung pada ukuran serbuk arang macam perekat, jumlah perekat dan tekanan pengempaan yang dilakukan. Proses perekatan yang baik ditentukan oleh hasil pencampuran bahan perekat yang dipengaruhi oleh bekerjanya alat pengaduk (mixer), komposisi perekat yang tepat dan ukuran pencampuran.

3. Pengempaan

Pengempaan pembuatan briket arang dapat dilakukan dengan alat pengepres tipe compression atau extrusion. Tekanan yang diberikan untuk pembuatan briket arang dibedakan menjadi dua cara yaitu melampui batas elastisitas bahan baku. Pada umumnya, semangkin tinggi tekanan yang diberikan akan memberi kecenderungan menghasilkan briket arang dengan kerapatan dan keteguhan yang semangkin tinggi pula.

4. Pengeringan

Briket yang dihasilkan setelah pengempaan masih mengandung air yang cukup tinggi (sekitar 50 %) oleh sebab itu, perlu dilakukan pengeringan yang dapat dilakukan degan berbagai macam alat pengering seperti kiln, oven atau penjemuran dengan menggunakan sinar matahari. Suhu pengeringan yang umum dilakukan adalah sebesar 60o C selama 24 jam dengan menggunakan

(35)

oven. Tujuan pengeringan adalah agar arang menjadi kering dan kadar airnya dapat disesuaikan dengan ketentuan kadar air briket arang yang berlaku.

Syarat briket yang baik adalah briket yang permukaannya halus dan tidak meninggalkan bekas hitam ditangan. Selain itu, sebagai bahan bakar briket juga harus memenuhi kriteria yaitu mudah dinyalakan, emisi gas hasil pembakaran tidak mengandung racun, kedap air dan tidak berjamur bila disimpan dalam waktu yang lama dan menunjukkan upaya laju pembakaran yang baik.

Gambar 7. Biobriket arang

Briket yang baik juga harus memenuhi standard yang telah ditentukan kualitas briket yang dihasilkan menurut standard mutu Inggris dan Jepang dapat dilihat pada tabel berikut. Sebagai data pembanding, sehingga dapat diketahui kualitas briket yang dihasilkan dalam penelitian ini. Kualitas mutu briket dapat di lihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kualitas mutu briket arang Jenis Analisa Briket Arang

Inggris Jepang Amerika Indonesia

Kadar air (%) 3,59 6-8 6,2 7,57

Kadar abu (%) 5,9 3-6 8,3 5,51

Kerapatan (gr/cm3) 0,48 1 – 1,2 1 0,4407

Nilai kalor (kal/gr) 7289 6000- 7000 6230 6814,11 Sumber : Departemen Kehutanan dan Perkebunan (1994)

(36)

Kegunaan dan Keunggulan Biobriket Arang

Kegunaan arang briket yang banyak digunakan oleh masyarakat antara lain untuk membakar daging di hotel, restoran atau konsumsi kelompok masyarakat tertentu dalam selera eksklusif di negara yang memiliki empat musim, briket arang bisa digunakan sebagai pemanas ruangan. Untuk industri kecil dan menengah sebagai sumber energi misalnya pada pembuatan plat baja, keramik, kaca, pengrajin, pandai besi dan lain lain (Balitbang, 1994).

Keuntungan yang diperoleh dari penggunaan briket bioarang antara lain adalah biayanya amat murah, alat yang digunakan untuk pembuatan briket bioarang cukup sederhana dan bahan bakunya pun sangat murah, bahkan tidak perlu membeli karena berasal dari sampah, daun daun kering, limbah pertanian yang sudah berguna lagi. Bahan baku untuk arang umumnya telah tersedia disekitar kita, briket bioarang dalam penggunaannya menggunakan tungku yang relatif kecil dibandingkan dengan tungku yang lainnya (Andary, 2000).

(37)

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian dan Laboratorium MIPA Universitas Sumatera Utara pada bulan Oktober 2014.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah cangkang kelapa sawit, sludge limbah kelapa sawit, tepung kanji, air sebagai campuran bahan perekat.

Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah tungku pengarangan yang digunakan sebagai tempat pengarangan cangkang kelapa sawit, sekop kecil yang digunakan untuk memasukkan cangkang kelapa sawit kedalam tungku pengarangan, lumpang dan alu yang digunakan sebagai alat menumbuk bioarang, ember dan baskom yang digunakan sebagai tempat pengadukan adonan bioarang, gelas ukur yang digunakan untuk mengukur banyaknya air yang dibutuhkan untuk membuat larutan kanji, kayu pengaduk yang digunakan sebagai alat untuk adonan bioarang agar campuran merata, timbangan yang digunakan sebagai alat untuk mengukur berat bioarang yang akan dicetak, cetakan briket yang digunakan sebagai tempat untuk mencetak sampel briket, oven yang digunakan sebagai alat untuk mengeringkan bioarang yang telah dicetak, bom calorimeter yang digunakan sebagai alat untuk mengukur nilai kalori dari briket yang dihasilkan.

Alat tulis yang digunakan sebagai perlengkapan dalam penelitian, shave seckher yang digunakan untuk mengayak biorang yang telah ditumbuk.

(38)

Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) non faktorial. Perlakuan dilakukan dengan mengkombinasikan jenis bahan pembuat briket cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit dengan komposisi tertentu yang bertujuan untuk mengamati pengaruh kombinasi komposisi bahan terhadap mutu yang dihasilkan. Perpaduan kedua komposisi bahan briket diasumsikan memiliki massa yang sama yaitu 100 gram setiap perlakuan. Pembuatan briket ini dibedakan menjadi 6 kombinasi bahan baku, yaitu :

P1. 100 % cangkang kelapa sawit

P2. 50 % cangkang kelapa sawit, 50 % sludge limbah kelapa sawit P3. 40 % cangkang kelapa sawit, 60 % sludge limbah kelapa sawit P4. 30 % cangkang kelapa sawit, 70 % sludge limbah kelapa sawit P5. 20 % cangkang kelapa sawit, 80 % sludge limbah kelapa sawit P6. 100 % sludge limbah kelapa sawit

Tabel 3. Perlakuan komposisi antara cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit

Perlakuan Komposisi

Cangkang Sawit ( % ) Sludge Limbah Sawit ( %)

P1 100 % 0 %

P2 50 % 50 %

P3 40 % 60 %

P4 30 % 70 %

P5 20 % 80 %

P6 0 % 100 %

Percobaan ini dilakukan dalam 3 kali ulangan yang diperoleh dari : T c (n – 1) > 15

6 (n – 1 ) >15 6n > 24

(39)

n> 2, 67

n – 3 kali ulangan

1. Persiapan Bahan Baku

Tahap ini bertujuan untuk mempersiapkan bahan bahan yang akan digunakan dalam percobaan sehingga mempunyai bentuk yang seragam dan dapat dengan mudah digunakan dalam tahap selanjutnya.

Adapun tahap persiapan bahan yaitu cangkang kelapa sawit dibersihkan dari kotoran hal ini bertujuan agar proses pengarangan dapat berlangsung sempurna dan tidak terganggu dengan kotoran yang ada. Begitu juga dengan sludge limbah kelapa sawit dibersihkan dari kotoran dengan cara mengering - anginkan limbah kelapa sawit terlebih dahulu sebelum digunakan.

Prosedur Penelitian

- Cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit dibersihkan dari kotoran yang terikut, kemudian dilakukan pengeringan dibawah sinar matahari.

- Bahan cangkang kelapa sawit dimasukkan dalam tungku pengarangan lalu bahan di sulut dengan api, sesudah menjadi arang bahan dikeluarkan dari tungku pengarangan.

- Bioarang hasil pengarangan ditumbuk hingga menjadi tepung arang dan sludge limbah kelapa sawit dikering udarakan sehingga benar benar kering.

- Cangkang kelapa sawit yang ditumbuk tersebut kemudian diayak untuk mendapatkan ukuran material yang seragam dalam penelitian ini, untuk ukuran material cangkang kelapa sawit adalah 20 mesh.

(40)

- Sludge limbah kelapa sawit yang padat dihaluskan kembali.

- Kemudian disiapkan campuran perekat (kanji) yang di larutkan dalam air dengan perbandingan 1: 10, kemudian dipanaskan.

- Adonan tepung kanji yang telah jadi perekat, kemudian dicampurkan dengan tepung dari hasil pengayakan sehingga menjadi adonan yang lengket, selanjutnya adonan diaduk agar semua bahan tercampur merata

- Hasil adonan tepung kanji di timbang 20 % setiap perlakuan.

- Hasil adonan briket dimasukkan ke cetakan briket tipe press

- Kemudian briket dikeluarkan dari cetakan dan dilakukan pengeringan dengan oven pada suhu 600 C selama lebih berkurang 24 jam, briket yang dihasilkan diuji parameternya yaitukualitas nilai kalor, kadar air, densitas dan kadar abu.

Persiapan Alat

Sebelum penelitian ini dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat pencetak briket, mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan yang akan digunakan dalam penelitian serta menyediakan dongkrak yang akan di gunakan pada alat pencetak briket. Adapun langkah pembuatan alat pencetak briket adalah :

1. Dirancang bentuk alat pencetak briket

2. Digambar serta ditentukan ukuran alat pencetak briket

3. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pencetak briket 4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai

dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar alat 5. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah di tentukan

(41)

6. Dibubut dan dikikir plat cetakan sesuai dengan bentuk yang digunakan 7. Dipasang tuas pengukit pada alat cetakan

8. Dibentuk plat penekanan sesuai dengan bentuk cetakan

9. Dipasang besi berdiameter 5 cm di setiap sudut plat penekanan yang bertumpu pada cetakan

10.Dilakukan perangkaian plat cetakan, pegas dengan kerangka alat

11.Dilakukan pengelasan untuk menyambung setiap bahan yang telah dirangkai

12.Digerinda permukaan yang telah terlihat kasar karena bekas pengalasan 13.Dilakukan pengecetan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan

menambah daya tarik alat pencetak briket

14.Dipasang dongkrak plat penekanan sebagai sumber tenaga untuk menekan bahan

Penelitian Utama

Parameter yang diamati

Adapun parameter yang diuji adalah sebagai berikut : 1. Kualitas nilai kalor

Pengukuran kualitas nilai kalor untuk setiap perlakuan pada setiap kali ulangan. Kualitas nilai kalor dapat diukur dengan menggunakan alat bomb calorimeter (kal/gr).

Cara pengujian kualitas nilai kalor pada biobriket arang cangkang kelapa sawit dan limbah kelapa sawit sludge adalah sebagai berikut :

(42)

- Ditimbang bahan bakar sebanyak 0,15 gram dan diletakan dalam cawan platina.

- Dipasang kawat penyala pada tangkai penyala

- Cawan platina ditempatkan pada ujung tangkai penyala

- Tabung di tutup dengan kuat

- Dimasukkan oksigen dengan takanan 30 bar

- Tabung bomb ditempatkan dalam calorimeter - Kalorimeter ditutup dengan penutupnya

- Pengaduk air pendingin dihidupkan selama 5 menit

- Dicatat temperatur yang tertera pada termometer

- Penyalaan di lakukan dan dibiarkan selama 5 menit

- Dicatat kenaikan suhu pada termometer

- Dihitung nilai kalor dengan rumus :

HHV = (T2 – T1 – 0,05 ) x Cv...( 1 ) Dimana :

T1 = Temperatur sebelum pengeboman (o C ) T2 = Temperatur setelah pengeboman (o C ) 1 Joule = 0,239 kal

HHV = Kualitas nilai kalor (kal/gr)

Panas jenis bom calorimeter = 73529, 6 (joule /kgo C ) Kenaikan temperatur kawat penyala = 0,05 oC

2. Kadar air

Penentuan kadar air di lakukan untuk setiap perlakuan pada setiap kali ulangan. Kadar air dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan :

(43)

Dimana,

G0 = berat contoh sebelum dikeringkan ( gr)

G1 = berat contoh setelah dikeringkan (gr)

3. Densitas ( kerapatan partikel )

Kerapatan umumnya dinyatakan dalam perbandingan berat dan volume , yaitu dengan cara menimbang briket dan mengukur volume. Kerapatan briket dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

Kerapatan = G/V...( 3 ) Dimana,

K : Kerapatan ( gr/ cm3 ) G : Bobot briket ( gr ) V : Volume ( cm3 ) 4. Kadar abu

Penentuan kadar abu dilakukan untuk setiap perlakuan pada setiap kali ulangan. Contoh uji diletakkan 5 gr bahan ke dalam cawan kemudian dimasukkan kedalam tungku pengabuan dan dibakar secara perlahan selama 4 jam sampai suhu pembakaran akhir 580 – 6000 C sehingga semua karbon hilang, dinginkan cawan beserta isinya kedalam desikator kemudian ditimbang untuk mendapatkan kadar abu. Besar kadar abu dihitung dengan rumus :

Kadar abu (%) = ...( 4 )

Model Rancangan Penelitian

Model rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL) non-faktorial dengan model sebagai berikut :

(44)

Yij = µ + Ti + Σij =1,2,...t...( 5 ) Dimana :

Yij = Respon atau nilai pengamatan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j µ = Nilai tengah umum

Ti = Pengaruh perlakuan ke-i

(45)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian pemanfaatan cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit sebagai bahan baku pembuatan biobriket arang terhadap mutu yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Hasil penelitian pemanfaatan cangkang kelapa sawit dan sludge limbah kelapa sawit sebagai bahan baku pembuatan biobriket arang.

Perlakuan Nilai Kalor Kadar Air Densitas Kadar Abu (kal/gr) ( % ) ( gr/ cm3 ) ( % )

P1 5506,38 4,13 0,75 7,86

P2 4862, 02 5,46 0,93 14,47

P3 3514,71 7,06 0,86 19,83

P4 4627,70 3,26 0,81 12,38

P5 3573,29 10,73 0,69 25,89

P6 410,04 17,06 0,72 38,64

Dari Tabel 4 dapat dilihat bahwa nilai kalor yang tertinggi diperoleh dari perlakuan P1 sebesar 5506,38 kal/gr sedangkan nilai kalor yang terendah

diperoleh dari perlakuan P6 410,04 sebesar kal/gr. Kadar air yang tertinggi

diperoleh dari perlakuan P6 17,06 % sedangkan kadar air yang terendah diperoleh

dari perlakuan P4 sebesar 3, 26 %. Densitas (kerapatan partikel) yang tertinggi

diperoleh dari perlakuan P2 sebesar 0,93 gr/cm3 sedangkan densitas terendah

diperoleh dari perlakuan P5 sebesar 0,69 gr/cm3. Kadar abu yang tertinggi

diperoleh dari perlakuan P6 sebesar 38,64 % sedangkan kadar abu terendah

diperoleh dari perlakuan P1 sebesar 7,86 %.

Dalam penelitian ini dilakukan uji LSR ( Least Significant Range ) untuk menganalisa perbedaan mutu briket diantaranya nilai kalor, kadar air, densitas dan kadar abu.

(46)

Pengaruh Perbedaan Komposisi Bahan Terhadap Nilai Kalor

Hasil analisis sidik ragam dapat dilihat bahwa persentase perlakuan bahan

pengikat memberi pengaruh sangat nyata terhadap nilai kalor. Hasil pengujian LSR (Least Significant Range) menunjukkan pengaruh persentase perbedaan komposisi bahan bakar terhadap nilai kalor untuk setiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Hasil uji LSR persentase komposisi bahan briket terhadap nilai kalor (kal/gr)

Jarak LSR Notasi

P 0,05 0,01 Perlakuan Rataan 0,05 0,0

- P6 410.04 a A

2 172,7994 242,2894 P3 3.514,71 b B

3 180,8757 252,6091 P5 3.573,29 b B

4 185,7552 259,2272 P4 4.627,70 c C

5 189,0081 263,8823 P2 4.862,02 c C

6 191,2516 267,3596 P1 5.506,38 d D

Keterangan : Notasi huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh berbeda nyata pada taraf 5 % dan berbeda sangat nyata pada taraf 1 %

Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa pada taraf 5 % perlakuan P1 memberikan

pengaruh yang berbeda nyata terhadap perlakuan P6, perlakuan P3,P5,P4 dan P2

memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata terhadap perlakuan lainnya, sedangakan pada taraf 1 % P6 memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

perlakuan P1 tetapi memberikan pengaruh yang tidak berbeda sangat nyata

terhadap perlakuan P3,P5,P4 dan P2.

Hubungan komposisi bahan pembuat briket terhadap nilai kalor dapat dilihat pada Gambar 8.

(47)

Dari Gambar 8 dapat dilihat bahwa terjadi penurunan nilai kalor jika jumlah arang cangkang kelapa sawit semangkin sedikit dan limbah kelapa sawit semangkin banyak, artinya bahwa komposisi bahan pembuat briket memberikan pengaruh terhadap kualitas nilai kalor yang dihasilkan.

Perbedaan jumlah nilai kalor pada masing masing perlakuan disebabkan oleh perbedaan akumulasi jumlah nilai kalor yang terkandung pada setiap briket yang dipengaruhi oleh komposisi bahan penyusun briket bioarang tersebut. Pada perlakuan P1 dengan kompisi bahan pembuat briket yaitu 100 % cangkang kelapa

sawit dan 0 % sludge limbah kelapa sawit memiliki nilai kalor tertinggi 5.506,38 kal/gr sedangkan pada perlakuan P6 dengan komposisi bahan pembuat briket yaitu

100 % sludge limbah kelapa sawit memiliki nilai kalor yang terendah yaitu 410,04 kal/gr. Hal ini sesuai dengan literatur Hartoyo (1983) yang menyatakan bahwa kualitas nilai kalor briket yang dihasilkan dipengaruhi oleh nilai kalor atau energi yang dimiliki oleh bahan penyusunnya.

(48)

Pengaruh Perbedaan Komposisi Bahan Pembuat Briket Terhadap Kadar Air

Hasil analisis sidik ragam dapat dilihat bahwa perbedaan komposisi bahan bakar memberi pengaruh sangat nyata terhadap kadar air.

Melihat perbedaan pengaruh lama pengeringan terhadap kadar air, maka dilakukan uji beda rataan dengan uji LSR (Least Significant Range), dari uji LSR diperoleh hasil seperti yang tertera pada Tabel 6.

Tabel 6. Hasil uji LSR pengujian persentase komposisi bahan pembuat briket terhadap kadar air ( % )

Jarak LSR Notasi

P 0,05 0,01 Perlakuan Rataan 0,05

0,0 1

P4 3,26 a A

2 0,470631 0,659891 P1 4,13 b A

3 0,492627 0,687997 P2 5,46 c B

4 0,505916 0,706022 P3 7,06 d C

5 0,514776 0,718701 P6 10,73 e D

6 0,520886 0,728171 P5 17,06 f E

Keterangan Notasi huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan berbeda nyata pada taraf 5 % dan berbeda sangat sangat nyata pada taraf 1 %

Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa perlakuan P4 memberikan pengaruh

sangat nyata terhadap perlakuan P1 dan P1 memberikan pengaruh sangat nyata

terhadap perlakuan P2 sedangkan P2 memberikan pengaruh sangat nyata terhadap

perlakuan P3 dan P3 memberikan pengaruh sangat nyata terhadap perlakuan P6 dan

P6 memberikan pengaruh sangat nyata terhadap perlakuanP5 yang diamati pada

taraf 5 % .

Dari Tabel 6 juga dapat dilihat bahwa kadar air tertinggi sebesar 17,06 % diperoleh pada perlakuan P6 dan kadar air terendah pada perlakuan P4 yaitu 3, 26

Hubungan komposisi bahan pembuat briket terhadap kadar air dapat dilihat pada Gambar 9.

(49)

Gambar 9. Grafik linear antara komposisi bahan pembuat briket bioarang terhadap kadar air

Dari Gambar 9 dapat dilihat bahwa kenaikan kadar air dari perlakuan P1

hingga P3 dipengaruhi oleh komposisi bahan pembuat briket, jadi dengan adanya

pencampuran antara arang cangkang kelapa sawit dengan limbah kelapa sawit akan mempengaruhi kenaikan nilai kadar air pada briket. Menurut Rustini ( 2004 ) hal ini disebabkan karena pencampuran akan saling mengisi pori pori sehingga air yang terikat di dalam pori pori lebih banyak.

Dari Gambar 9 juga dapat dilihat bahwa nilai kadar air tertinggi terdapat pada perlakuan P5 yaitu 17,06 % dengan komposisi cangkang kelapa sawit 20 %

dan sludge limbah kelapa sawit 80 % sedangkan nilai kadar air terendah pada perlakuan P4 yaitu 3,26 % dengan komposisi arang cangkang kelapa sawit 70 %

dan sludge limbah kelapa sawit 30 %. Perbedaan komposisi ini menghasilkan luas permukaan briket yang berbeda sehingga memberi pengaruh dalam penyerapan kadar air pada briket yang dibuat. Kadar air yang tinggi akan menyebabkan menurunnya nilai kalori dan efesiensi pembakaran.

(50)

Dari Gambar 9 dapat dilihat bahwa kadar air rendah jika jumlah serbuk cangkang kelapa sawit banyak. Hal ini diduga karena perbedaan luas permukaan bahan pembuat briket tersebut sehingga mempengaruhi jumlah kadar air. Luas permukaan arang cangkang kelapa sawit lebih luas dibandingkan dengan luas permukaan limbah kelapa sawit. Hal ini sesuai dengan literatur Supriyono (2003) bahwa luas permukaan bahan yang besar memungkinkan terjadinya penguapan kadar air lebih cepat dibandingkan bahan dengan luas permukaan yang kecil.

Pengaruh Perbedaan Komposisi Bahan Pembuatan Briket Terhadap Densitas

Hasil analisis sidik ragam dapat dilihat bahwa perbedaan komposisi bahan bakar memberi pengaruh sangat nyata terhadap densitas. Hasil pengujian LSR (Least Significant Range) menunjukkan pengaruh perbedaan komposisi bahan terhadap densitas untuk setiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Hasil uji LSR perbedan persentase komposisi bahan pembuat briket terhadap densitas ( gr/cm3 )

Jarak LSR Notasi

P 0,05 0,01 Perlakuan Rataan 0,05 0,01

P5 0,69 a A

2 0,048985 0,068684 P6 0,72 a AB

3 0,051274 0,071609 P1 0,75 ab AB

4 0,052657 0,073485 P4 0,81 bc BC

5 0,05358 0,074805 P3 0,86 c CD

6 0,054216 0,07579 P2 0,93 d D

Keterangan Notasi huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh berbeda nyata pada taraf 5 % dan berbeda sangat nyata terhadap pada taraf 1 %

Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa perlakuan P5 tidak berbeda nyata

terhadap perlakuan P6, memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

(51)

terhadap perlakuan P3 dan P2 sedangkan P4 memberikan pengaruh yang berbeda

sangat nyata terhadap perlakuan P1 yang diamati pada taraf 5 %.

Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa densitas tertinggi sebesar 0,93 gr/cm3 diperoleh pada perlakuan P2 dan densitas terendah pada perlakuan P5 sebesar 0,69

gr/cm3

Hubungan komposisi bahan pembuat briket terhadap densitas dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10. Grafik linear antara komposisi bahan pembuat briket bioarang terhadap densitas (kerapatan partikel )

Dari Gambar 10 dapat dilihat bahwa hubungan komposisi massa dan densitas dapat diketahui bahwa nilai densitas sangat dipengaruhi oleh persentase massa komposisi dari bahan penyusun briket terebut. Hal ini dapat dilihat pada perlakuan P1 dengan komposisi bahan cangkang kelapa sawit 100 % dan sludge

limbah kelapa sawit 0% mempunyai nilai densitas 0,75 gr/ cm 3 sedangkan pada perlakuan P2 dengan komposisi bahan arang cangkang kelapa sawit 50 % dan

(52)

sludge limbah kelapa sawit 50 % mempunyai nilai densitas tertinggi sekitar 0, 93 gr/cm3 tetapi pada pada perlakuan P3,P4,P5 dan P6 terjadi penurunan densitas

dikarenakan penambahan komposisi bahan arang cangkang kelapa sawit lebih sedikit dari pada limbah kelapa sawit. pada penilitian ini, densitas tertinggi pada perlakuan P2 dengan komposisi bahan arang cangkang kelapa sawit 50 % dan

sludge limbah kelapa sawit 50 % sebesar 0,93 gr/ cm3 sedangkan nilai densitas terendah pada perlakuan P5 dengan komposisi bahan arang cangkang kelapa sawit

20 % dan sludge limbah kelapa sawit 80 %.

Penambahan arang cangkang kelapa sawit dapat meningkatkan densitas (kerapatan briket) arang. Hal ini terjadi karena berat jenis cangkang kelapa sawit lebih tinggi dari pada sludge limbah kelapa sawit sehingga berat briket per centimeter kubiknya meningkat dengan meningkatnya arang cangkang kelapa sawit. Pernyataan ini didukung oleh hasil penelitian Sudrajat (1984) dalam Setyawan (2006) menyatakan bahwa kayu yang berkerapatan tinggi akan menghasilkan briket dengan berkerapatan lebih tinggi, sedangkan kayu yang berkerapatan rendah akan menghasilkan briket dengan kerapatan yang rendah.

Pengaruh Perbedaan Komposisi Bahan Pembuat Briket Terhadap Nilai Kadar Abu

Hasil sidik ragam dapat dilihat bahwa perlakuan komposisi bahan pembuat briket memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kadar abu yang dihasilkan. Hasil pengujian dengan LSR (Least Significant Range) yang menunjukkan pengaruh setiap perlakuan komposisi terhadap nilai kadar abu yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 7.

(53)

Tabel 7. Hasil uji LSR persentase komposisi bahan pembuat briket terhadap nilai kadar abu %

Jarak LSR Notasi

0,05 0,01 Perlakuan Rataan 0,05 0,01

P1 7,86 a A

2 1,938459 2,717994 P4 12,38 b B

3 2,029058 2,833761 P2 14,47 b B

4 2,083796 2,908002 P3 19,83 c C

5 2,120287 2,960223 P5 25,89 d D

6 2,145454 2,999231 P6 38,64 e E

Keterangan Notasi huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh berbeda nyata pada taraf 5 % dan berbeda sangat nyata pada taraf 1 %

Dari Tabel 7 dapat diketahui bahwa perlakuan P1 memberikan pengaruh

yang sangat nyata terhadap perlakuan P2 tetapi P4 memberikan pengaruh yang

tidak berbeda nyata terhadap perlakuan P2 sedangkan perlakuanP3, P4 dan P6

memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan lainnya yang diamati pada taraf 5 %.

Dari Tabel 7 juga dapat dilihat bahwa kadar abu tertinggi terdapat pada perlakuan P6 sebesar 38,64 % dan terendah pada perlakuan P1 sebesar 7,86 %.

Hubungan komposisi bahan pembuat briket terhadap nilai kadar abu dapat dilihat pada Gambar 11.

y = 5,163x + 1,774 R² = 0,754

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0 1 2 3 4 5 6

K a da r A bu ( % )

(54)

Gambar 11. Grafik antara komposisi bahan pembuat briket bioarang terhadap kadar abu ( % )

Dari Gambar 11 dapat dilihat bahwa perlakuan komposisi memberikan pengaruh terhadap kadar abu yang dihasilkan. Hal ini dapat dilihat padakomposisi bahan pembuat briket yaitu 100 % arang cangkang kelapa sawit dan 0 % sludge limbah kelapa sawit yang memiliki nilai kadar abu terendah yaitu 7,86 % sedangkan nilai kadar abu tertinggi adalah pada perlakuan P6 yaitu 38,64 %

dengan komposisi bahan arang cangkang kelapa sawit 0 % dan sludge limbah kelapa sawit 100 %. Hal ini membuktikan bahwa kadar abu semangkin rendah jika jumlah komposisi arang cangkang kelapa sawit pada setiap perlakuan semangkin sedikit begitu sebaliknya jika jumlah komposisi bahan sludge limbah kelapa sawit pada setiap perlakuan lebih banyak maka nilai kadar abu yang didapatkan semangkin tinggi. Menurut Hendra dan Winarni (2003) dalam Hendra (2007) bahwa faktor jenis bahan baku sangat berpengaruh terhadap tinggi rendahnya kadar abu briket arang yang dihasilkan. Hal ini dikarena bahan baku yang digunakan memeliki komposisi kimia dan jumlah mineral yang berbeda beda sehingga mengakibatkan kadar abu yang dihasilkan berbeda pula.

Krakteristik Briket Arang Cangkang Kelapa Sawit dengan Penambahan Sludge Limbah Kelapa Sawit dibandingkan dengan Briket Arang Buatan Jepang, Inggris, Amerika dan SNI

Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, penambahan arang cangkang kelapa sawit ternyata cukup mampu meningkatkan kualitas briket arang yang dihasilkan terutama pada nilai kalor. Perbandingan nilai Rata – rata karakteristik dari briket arang tersebut dengan briket arang buatan Jepang, Inggris, Amerika dan SNI ditunjukkan pada Tabel 8.

(55)

Tabel 8. Perbandingan nilai briket arang cangkang kelapa sawit dengan sludge limbah kelapa sawit dibandingkan dengan briket arang buatan Jepang, Inggris, Amerika dan SNI

Sifat arang briket

Jepang Inggr

Amerika SNI no. 1/ 6235 / 2000 Briket arang cangkang kelapa sawit dengan sludge limbah kelapa sawit Nilai kalor (kal/gr) 6000 -7000

7289 6230 5000 3714, 16

Kadar air ( % )

6 – 8 3,6 6,2 8 7,95

Kerapatan ( gr/cm3 )

1,0 – 1,2 0,46 1 - 0,79

Kadar abu ( % )

3 - 6 5,9 8,3 8 19,84

Sumber : Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan ( 1994 )

Tabel 8 menunjukkan bahwa briket dari cangkang kelapa sawit dan penambahan sludge limbah kelapa sawit tidak memenuhi kualitas briket arang buatan Jepang, Inggris, Amerika dan SNI, ini terjadi karena bahan baku yang digunakan berbeda yang sering digunakan untuk pembuatan bahan baku briket arang. Umumnya bahan baku yang digunakan berupa kayu, serbuk kayu dan tempurung kelapa. Adanya perbedaan bahan baku yang digunakan menyebabkan kualitas briket arang yang dihasilkan berbeda juga, akan tetapi cangkang kelapa sawit sebagai bahan baku briket arang sangat potensial dikembangkan karena memenuhi standar nilai kalor SNI.

Tabel 8 menunjukkan bahwa nilai kerapatan memenuhi kualitas briket

(56)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Perbedaan komposisi bahan pembuat briket bioarang memberi pengaruh berbeda sangat sangat nyata terhadap terhadap nilai kalor, kadar air, densitas ( kerapatan partikel ) dan kadar abu

2. Nilai kalor Rata - rata yang diperoleh pada penelitian ini yaitu 3714,16 kal /gr. Tidak memenuhi standar mutu briket buatan Inggris, jepang, Amerika Serikat dan Indonesia.

3. Nilai kadar air Rata - rata yang diperoleh pada penelitian ini yaitu 7,95 %. Tidak memenuhi standar mutu briket buatan Inggris, Jepang, Amerika tetapi memenuhi standar mutu briket buatan Indonesia.

4. Nilai densitas Rata - rata yang diperoleh pada penelitian ini yaitu 0,79 ( gr/ cm3 ). Memenuhi standar mutu briket buatan Jepang dan Amerika tetapi tidak memenuhi standar mutu briket buatan Indonesia.

5. Nilai kadar abu Rata - rata yang diperoleh pada penelitian ini yaitu 19,84 ( % ). Tidak memenuhi standar mutu briket.

6. Penambahan arang cangkang kelapa sawit mampu meningkatkan kualitas nilai kalor, kadar air,densitas dan kadar abu.

7. Cangkang kelapa berpotensi untuk dijadikan bahan bakar alternatif.

Saran

1. Perlu dirancang pada alat pencetak briket alat pengukur tekanan sehingga diketahui tekanan pada saat mencetak briket.

(57)

2. Diharapkan adanya penelitian lanjutan dengan penambahan komposisi bahan bahan lain.

(58)

DAFTAR PUSTAKA

Amaru, Kh. M., Abimayu, D., Yunita Sari, dan I. Kamelia, 2004. Teknologi Digester Gas Bio Skala Rumah Tangga. Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Penerapan Teknologi XVII. Fakultas Pertanian. Universitas pajajaran, Bandung.

Astuti, A., 2002. Aktivitas Proses Dekomposisi Berbagai Bahan Organik Dengan Aktivator Alami dan Buatan, Makalah Seminar Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Yogyakarta.

AGM, 2011. Particle Size- US Sieve Series and Tyler Mesh Size Equivalents. http;www.agmcontainer.com/ desiccantcity/pdfs/Mesh Size

Equivalents.pdf

Andy, H. U., 2000. Aneka Tungku Sederhana. Penebar Swadaya. Yogyakarta. ( 26 Mei 2011).

Andriati Amir Husin, 2003. Limbah untuk Bahan Bangunan. Anonim, 2005. Clays(2 November 2005)

Arganda Mulia, 2007. Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Cangkang Kelapa Sawit sebagai Briket Arang. Tesis. Magister Kimia. Universitas Sumatera Utara.

Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, 1994. Pedoman Teknis Pembuatan Briket Arang. Departemen Kehutanan No. 3.

Basrianta, 2007. Manajemen Sampah. Kansius, Yogyakarta.

Bergeyk Van, K. dan I.A.J. Liedekerken, 1981. Teknologi Proses. Jilid 1. Bhratara Karya Aksara, Jakarta.

Bernasconi, G., Gerster, H., Hauser, H. Stauble, dan E. Scheiter, 1995. Teknologi Kimia 2. Penerjemah Lieda Handojo. Pradya Paramita, Jakarta.

Darnoko dan Putboyo Guritno, 1995. Pembuatan Briket Arang dari Limbah Padat Kelapa Sawit. Laporan Kegiatan Penelitian PPKS.

Departemen Kehutanan dan Perkebunan, 1994. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Pedoman Teknis Pembuatan Briket Arang. Bogor.

(59)

Fauzi, Y., Y. E. Widyanti, I. Setyawibawa, dan R. Hartono, 2004. Kelapa Sawit;Budi Daya, Pemanfaatan Hasil dan Limbah, Analisa Usaha dan Pemasaran. Penebar Swadaya. Jakarta.

Haryanto, B., 1992. Potensi dan Pemanfaatan Sagu. Penerbit Kansius, Yogyakarta.

Hartomo, A. J., 1992. Memahami Polimer dan Perekat. Edisi Pertama. Yogyakarta.

Himawanto, D. A., 2003. Pengelohan Limbah Pertanian Menjadi Biobriket Sebagai Salah Satu Bahan Bakar Alternatif. Laporan Penelitian. UNS. Surakarta.

Ismun, U. A., 1993. Menjadikan Dapur Bioarang 3b Susunan Bata Siap. Kansius, Yogyakarta.

Kadir, A., 1995. Energi Sumberdaya, Inovasi, Tenaga Listrik.Potensi Ekonomi. UI Press. Jakarta.

Kurniawan, O., dan Marsono, 2008. Super karbon. Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah dan Gas. Penebar Swadaya, Jakarta.

Kume, T., 1991. Aplication of radiation to Agro-resources, Proceedings of the Workshops on the Utilization of Electron Beams.

Loebis, B., dan Tobing, P.L., 1989. Potensi Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit. Buletin Perkebunan. 20; 49 – 56.

Loebis, B., 1997. Bahan Buangan Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit. Bull BPP. Medan.

Mangoensoekarjo, S., dan Semangun, 2003. Manajemen Agrobisnis Kelapa Sawit. Cetakan Pertama. UGM Press, Yogyakarta.

Mustafa, M., 2004. Kelapa Sawit. Edisi Pertama. Cetakan Pertama Andi Cipta Karya Nusa, Yogyakarta.

Naibaho, P. M., 1996. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Medan.

Nainggolan, S., dan Susilawati, 2011. Pengolahan Limbah Cair Industri Perkebunan dan Air Gambut Menjadi Air Bersih. USU Press, Medan. Reksohadiprojo, 1998. Ekonomi Energi. Edisi Pertama. UGM-Press, Yogyakarta.

(60)

Santi Purwanigsih et all, 2000. Pemanfaatan Arang Aktif Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Adsorben pada Limbah Cair Kayu Lapis. Laporan Penelitian Tahunan Fakultas Kehutanan Universitas Mulawarman. Samarinda. Silalahi, 2000. Penelitian Pembuatan Briket Kayu dari Serbuk Gergajian Kayu.

Hasil Penelitian Industri DEPERINDAG. Bogor.

Walker, 2008. Bahan Bakar dan Lingkungan. Ahli Bahasa DewintaV. Maharani Tiga Serangkai, Solo.

Widardo dan Suryanta, 1995. Membuat Bioarang dari Kotoran Lembu. Kansius, Bogor.

(61)

Lampiran 1. flowchart penelitian

Mulai

Cangkang kelapa sawit Sludge limbah kelapa sawit

Pengeringan Pengeringan

Pengarangan Penggilingan

Penggilingan

Pengayakan 20 mesh

Sludge limbah kelapa sawit

Arang cangkang kelapa sawit

Perekat tapioka

Pencampuran sesuai Perlakuan

Pengadukan

Pencetakan

Pengeringan

Uji parameter

Analisis data

(62)

Lampiran 6. Dokumentasi penelitian

Penjemuran sludge limbah kelapa sawit

(63)

(64)

Proses karbonisasi cangkang kelapa sawit

(65)

Hasil briket yang telah dicetak

(66)

Proses kenaikan T2 pada pengujian nilai kalor briket

(67)

Tampak depan alat

(68)

(1)

(2)

Proses karbonisasi cangkang kelapa sawit

(3)

Hasil briket yang telah dicetak

(4)

Proses kenaikan T2 pada pengujian nilai kalor briket

(5)

Tampak depan alat

(6)

Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang

PEMANFAATAN CANGKANG KELAPA SAWIT DAN

LIMBAH KELAPA SAWIT (

SLUDGE

) SEBAGAI BAHAN

BAKU PEMBUATAN BIOBRIKET ARANG

SKRIPSI

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2015

PEMANFAATAN CANGKANG KELAPA SAWIT DAN

LIMBAH KELAPA SAWIT (

SLUDGE

) SEBAGAI BAHAN

BAKU PEMBUATAN BIOBRIKET ARANG

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2015

ABSTRAK

ABSTRACT

RIWAYAT HIDUP

KATAPENGANTAR

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

ABSTRAK

ABSTRACT

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

Dokumen yang terkait

Pengaruh Abu Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Tambahan Pada Pembuatan Batako

Mempelajari Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit (Sludge dan Serat) sebagai Bahan Baku Silase

Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang

Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang

Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang

Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang

Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang

Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang

Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit dan Limbah Kelapa Sawit Sludge Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biobriket Arang

PEMANFAATAN CANGKANG KELAPA SAWIT DAN LIMBAH KELAPA SAWIT (SLUDGE) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOBRIKET ARANG SKRIPSI

Dokumen yang Anda mencari sudah siap untuk unduhkan