ModifikasiAlatPencetakBriketArangDengan Sistem Press Hidrolik MenggunakanBahan Baku LimbahTeh
MODIFIKASI ALAT PENCETAK BRIKET ARANG
DENGAN SISTEM PRESS HIDROLIK
MENGGUNAKAN BAHAN BAKU
LIMBAH TEH
SKRIPSI
OLEH :
Michael Samuel
110308065
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
ABSTRAK
MICHAEL SAMUEL: Modifikasi Alat Pencetak Briket Arang dengan Sistem Press
Hidrolik Menggunakan Bahan Baku Limbah Teh, dibimbing oleh LUKMAN ADLIN
HARAHAP dan ACHWIL PUTRA MUNIR.
Briket merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang berasal dari biomassa yang
digunakan sebagai sumber energi sederhana dan murah.Biomassa yang digunakan dalam
penelitian ini adalah limbah teh.Penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi alat pencetak
briket arang agar dapat diperoleh peningkatan kapasitas efektif alat dan peningkatan kualitas
mutu briket yang dihasilkan.Pengujian yang dilakukan adalah dengan rancangan acak lengkap
non faktorial dengan parameter kapasitas efektif alat, nilai kalor, keteguhan tekan, analisis
ekonomi, break even point, net present value dan internal rate of return.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa modifikasi alat pencetak briket arang
dengan sistem press hidrolik ini memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kapasitas
efektif alat, nilai kalor dan keteguhan tekan. Kapasitas alat terbaik diperoleh pada penelitian
ini sebesar 5,985 kg/jam. Nilai Kalor terbaik sebesar 6677,9583 kal/gr yang memenuhi
standar briket buatan Jepang, Inggris dan Indonesia. Keteguhan Tekan terbaik dalam
penelitian ini yaitu sebesar 10,56 kg/cm2yang memenuhi standar briket buatan Indonesia.
Biaya pokok pada tahun ke-5 sebesar Rp. 6.004,52/kg. Break even point pada tahun ke-5
sebesar 1.291,38 kg/tahun. Net present value diperoleh sebesar Rp. 41.422.753,34. Internal
rate of return diperoleh sebesar 38,83%, artinya alat ini layak untuk diusahakan.
Kata kunci: Modifikasi, Alat Pencetak, Briket Arang, Biomassa, limbah teh
ABSTRACT
MICHAEL SAMUEL “Modification of charcoal briquette cast using hydraulic press
system from tea waste”. Supervised by LUKMAN ADLIN HARAHAP and ACHWIL PUTRA
MUNIR.
Briquette is one of the alternative energy from biomass which is used as a simple and
inexpensive energy source. Biomass used in this research is tea waste. The aim of this
research was to modify the charcoal briquette cast to increase the effective capacity and
quality of the briquette. Testing was conducted using a non-factorial completely randomized
design with parameters of effective capacity, calorific value, firmness press, economic
analysis, break even point, net present value and internal rate of return.
The results of this research showed that the modification of the charcoal briquette
cast using hydraulic press system had highly significant effect on effective capacity, calorific
value, and firmness press. The best effective capacity in this research was 5,985 kg tool/hour.
The best calorific value in this research was 6677,9583 cal/g that met Japanese, British and
Indonesian standards. The best firmness press in this research was 10,56 kg/cm2that met the
Indonesian standards. Main cost was Rp. 6.004,52/kg for the fifth year. Break even point was
1.291,38 kg/year for the fifth year. Net present value was Rp. 41.422.753,34. Internal rate of
return was 38,83%, which mean that this equipment was worthy to used.
Keywords: modification, molding equipment, charcoal briquette, biomass, tea waste
RIWAYAT HIDUP
Michael Samuel, dilahirkan di Medan, pada tanggal 4 Juli1993 dari Ayah
Eka Humulanta Isakar dan Ibu Lieviana Yohanna Ketaren. Penulis merupakan
anak pertama dari dua bersaudara.
Penulis menyelesaikan Sekolah Menengah Atas (SMA) dari SMA Swasta
Santo Thomas 3 Medan pada tahun 2011. Pada tahun 2011 penulis lulus seleksi
masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Mandiri, Program Studi
Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti organisasi Ikatan
Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA).
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik
Pengolahan Kelapa Sawit (PKS) PTPN II Sawit Seberang, Langkat Sumatera
Utara pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2014.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul
“ModifikasiAlatPencetakBriketArangDengan
Sistem
Press
Hidrolik
MenggunakanBahan Baku LimbahTeh” yang merupakan salah satu syarat untuk
dapatmendapatkan gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada
BapakLukmanAdlinHarahap, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing serta
Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang
telah membimbing dan memberikan berbagai masukan, saran dan kritikan
berharga kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari banyak kekurangan di dalam skripsi ini. Untuk
kesempurnaan skripsi ini, maka penulis sangat mengharapkan saran dan kritikan
yang membangun untuk lebih menyempurnakan skripsi ini pada masa yang akan
datang.
Semoga
skripsi
ini
dapat
berguna
bagi
semuapihak
yang
membutuhkannya.
Terima kasih.
Medan, Oktober 2015
Penulis
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ..........................................................................................................i
RIWAYAT HIDUP .............................................................................................ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................iii
DAFTAR TABEL ...............................................................................................vi
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ...........................................................................................1
Tujuan Penelitian .......................................................................................3
BatasanPenelitian.......................................................................................4
Kegunaan Penelitian ..................................................................................4
TINJAUAN PUSTAKA
Energi .........................................................................................................5
Sejarahteh ..................................................................................................5
Botanitanamanteh ......................................................................................5
Syarattumbuh .............................................................................................6
Produksiteh ................................................................................................8
Arangaktif ..................................................................................................8
BriketArang ...............................................................................................9
Jenisdansifatbriketarang ............................................................................10
Bahanperekat .............................................................................................12
Ayakan .......................................................................................................12
AlatMesinPertaniandenganSumberTenagaMekanis ..................................13
DongkrakdanPrinsipkerjanya ....................................................................13
KapasitasKerjaAlatdanMesinPertanian .....................................................14
AnalisisEkonomi .......................................................................................14
Biayapemakaianalat ..............................................................................14
Biayatetap .............................................................................................15
Biayatidaktetap .....................................................................................16
Break even point ...................................................................................16
Net present value...................................................................................17
Internal rate of return ...........................................................................17
BAHAN DAN METODE
Waktudan TempatPenelitian......................................................................19
BahandanAlatPenelitian ............................................................................19
MetodePenelitian .......................................................................................19
KomponenAlat ...........................................................................................20
PersiapanPenelitian ....................................................................................22
ProsedurPenelitian .....................................................................................24
Parameter yang Diamati ............................................................................24
AnalisisEkonomi........................................................................................26
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kapasitas Efektif Alat ........................................................................................30
Nilai Kalor .................................................................................................31
Keteguhan Tekan ......................................................................................32
Analisis Ekonomi ......................................................................................34
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................36
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................38
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Hal
1. Kualitas mutu briket arang ...................................................................... 11
2. Kapasitas efektif alat .............................................................................. 30
3. Nilai kalor ............................................................................................... 31
4. Keteguhan tekan ..................................................................................... 33
5. Perhitungan biaya pokok tiap tahun ....................................................... 34
6. BEP alat pencetak briket arang .............................................................. 35
DAFTAR GAMBAR
Hal
1. Grafik Kapasitas Alat ..............................................................................31
2. Grafik Nilai Kalor ...................................................................................32
3. Grafik Keteguhan Tekan .........................................................................33
4. Grafik Biaya Pokok Alat Pencetak Briket ..............................................35
5. Grafik BEP Alat Pencetak Briket Arang.................................................36
DAFTAR LAMPIRAN
Hal
1. Flowchart penelitian ...............................................................................41
2. Kapasitas alat ..........................................................................................42
3. Nilai kalor................................................................................................43
4. Keteguhan Tekan ....................................................................................44
5. Analisis ekonomi.....................................................................................45
6. Biaya Produksi ........................................................................................45
7. Break even point ......................................................................................48
8. Net present value .....................................................................................49
9. Internal rate of return .............................................................................52
10. Standar Mutu Briket Arang Jepang, Inggris, Amerika dan Indonesia ....54
11. Gambar alat pencetak briket arang ..........................................................55
12. Gambar bahan .........................................................................................56
13. Gambar pengujian keteguhan tekan ........................................................58
14. Gambar pengujian nilai kalor ..................................................................59
15. Gambar teknik alat pencetak briket arang...............................................61
16. Surat keterangan hasil pengujian laboratorium .......................................64
DENGAN SISTEM PRESS HIDROLIK
MENGGUNAKAN BAHAN BAKU
LIMBAH TEH
SKRIPSI
OLEH :
Michael Samuel
110308065
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
ABSTRAK
MICHAEL SAMUEL: Modifikasi Alat Pencetak Briket Arang dengan Sistem Press
Hidrolik Menggunakan Bahan Baku Limbah Teh, dibimbing oleh LUKMAN ADLIN
HARAHAP dan ACHWIL PUTRA MUNIR.
Briket merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang berasal dari biomassa yang
digunakan sebagai sumber energi sederhana dan murah.Biomassa yang digunakan dalam
penelitian ini adalah limbah teh.Penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi alat pencetak
briket arang agar dapat diperoleh peningkatan kapasitas efektif alat dan peningkatan kualitas
mutu briket yang dihasilkan.Pengujian yang dilakukan adalah dengan rancangan acak lengkap
non faktorial dengan parameter kapasitas efektif alat, nilai kalor, keteguhan tekan, analisis
ekonomi, break even point, net present value dan internal rate of return.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa modifikasi alat pencetak briket arang
dengan sistem press hidrolik ini memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kapasitas
efektif alat, nilai kalor dan keteguhan tekan. Kapasitas alat terbaik diperoleh pada penelitian
ini sebesar 5,985 kg/jam. Nilai Kalor terbaik sebesar 6677,9583 kal/gr yang memenuhi
standar briket buatan Jepang, Inggris dan Indonesia. Keteguhan Tekan terbaik dalam
penelitian ini yaitu sebesar 10,56 kg/cm2yang memenuhi standar briket buatan Indonesia.
Biaya pokok pada tahun ke-5 sebesar Rp. 6.004,52/kg. Break even point pada tahun ke-5
sebesar 1.291,38 kg/tahun. Net present value diperoleh sebesar Rp. 41.422.753,34. Internal
rate of return diperoleh sebesar 38,83%, artinya alat ini layak untuk diusahakan.
Kata kunci: Modifikasi, Alat Pencetak, Briket Arang, Biomassa, limbah teh
ABSTRACT
MICHAEL SAMUEL “Modification of charcoal briquette cast using hydraulic press
system from tea waste”. Supervised by LUKMAN ADLIN HARAHAP and ACHWIL PUTRA
MUNIR.
Briquette is one of the alternative energy from biomass which is used as a simple and
inexpensive energy source. Biomass used in this research is tea waste. The aim of this
research was to modify the charcoal briquette cast to increase the effective capacity and
quality of the briquette. Testing was conducted using a non-factorial completely randomized
design with parameters of effective capacity, calorific value, firmness press, economic
analysis, break even point, net present value and internal rate of return.
The results of this research showed that the modification of the charcoal briquette
cast using hydraulic press system had highly significant effect on effective capacity, calorific
value, and firmness press. The best effective capacity in this research was 5,985 kg tool/hour.
The best calorific value in this research was 6677,9583 cal/g that met Japanese, British and
Indonesian standards. The best firmness press in this research was 10,56 kg/cm2that met the
Indonesian standards. Main cost was Rp. 6.004,52/kg for the fifth year. Break even point was
1.291,38 kg/year for the fifth year. Net present value was Rp. 41.422.753,34. Internal rate of
return was 38,83%, which mean that this equipment was worthy to used.
Keywords: modification, molding equipment, charcoal briquette, biomass, tea waste
RIWAYAT HIDUP
Michael Samuel, dilahirkan di Medan, pada tanggal 4 Juli1993 dari Ayah
Eka Humulanta Isakar dan Ibu Lieviana Yohanna Ketaren. Penulis merupakan
anak pertama dari dua bersaudara.
Penulis menyelesaikan Sekolah Menengah Atas (SMA) dari SMA Swasta
Santo Thomas 3 Medan pada tahun 2011. Pada tahun 2011 penulis lulus seleksi
masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Mandiri, Program Studi
Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti organisasi Ikatan
Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA).
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik
Pengolahan Kelapa Sawit (PKS) PTPN II Sawit Seberang, Langkat Sumatera
Utara pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2014.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul
“ModifikasiAlatPencetakBriketArangDengan
Sistem
Press
Hidrolik
MenggunakanBahan Baku LimbahTeh” yang merupakan salah satu syarat untuk
dapatmendapatkan gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada
BapakLukmanAdlinHarahap, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing serta
Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang
telah membimbing dan memberikan berbagai masukan, saran dan kritikan
berharga kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari banyak kekurangan di dalam skripsi ini. Untuk
kesempurnaan skripsi ini, maka penulis sangat mengharapkan saran dan kritikan
yang membangun untuk lebih menyempurnakan skripsi ini pada masa yang akan
datang.
Semoga
skripsi
ini
dapat
berguna
bagi
semuapihak
yang
membutuhkannya.
Terima kasih.
Medan, Oktober 2015
Penulis
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ..........................................................................................................i
RIWAYAT HIDUP .............................................................................................ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................iii
DAFTAR TABEL ...............................................................................................vi
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ...........................................................................................1
Tujuan Penelitian .......................................................................................3
BatasanPenelitian.......................................................................................4
Kegunaan Penelitian ..................................................................................4
TINJAUAN PUSTAKA
Energi .........................................................................................................5
Sejarahteh ..................................................................................................5
Botanitanamanteh ......................................................................................5
Syarattumbuh .............................................................................................6
Produksiteh ................................................................................................8
Arangaktif ..................................................................................................8
BriketArang ...............................................................................................9
Jenisdansifatbriketarang ............................................................................10
Bahanperekat .............................................................................................12
Ayakan .......................................................................................................12
AlatMesinPertaniandenganSumberTenagaMekanis ..................................13
DongkrakdanPrinsipkerjanya ....................................................................13
KapasitasKerjaAlatdanMesinPertanian .....................................................14
AnalisisEkonomi .......................................................................................14
Biayapemakaianalat ..............................................................................14
Biayatetap .............................................................................................15
Biayatidaktetap .....................................................................................16
Break even point ...................................................................................16
Net present value...................................................................................17
Internal rate of return ...........................................................................17
BAHAN DAN METODE
Waktudan TempatPenelitian......................................................................19
BahandanAlatPenelitian ............................................................................19
MetodePenelitian .......................................................................................19
KomponenAlat ...........................................................................................20
PersiapanPenelitian ....................................................................................22
ProsedurPenelitian .....................................................................................24
Parameter yang Diamati ............................................................................24
AnalisisEkonomi........................................................................................26
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kapasitas Efektif Alat ........................................................................................30
Nilai Kalor .................................................................................................31
Keteguhan Tekan ......................................................................................32
Analisis Ekonomi ......................................................................................34
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................36
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................38
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Hal
1. Kualitas mutu briket arang ...................................................................... 11
2. Kapasitas efektif alat .............................................................................. 30
3. Nilai kalor ............................................................................................... 31
4. Keteguhan tekan ..................................................................................... 33
5. Perhitungan biaya pokok tiap tahun ....................................................... 34
6. BEP alat pencetak briket arang .............................................................. 35
DAFTAR GAMBAR
Hal
1. Grafik Kapasitas Alat ..............................................................................31
2. Grafik Nilai Kalor ...................................................................................32
3. Grafik Keteguhan Tekan .........................................................................33
4. Grafik Biaya Pokok Alat Pencetak Briket ..............................................35
5. Grafik BEP Alat Pencetak Briket Arang.................................................36
DAFTAR LAMPIRAN
Hal
1. Flowchart penelitian ...............................................................................41
2. Kapasitas alat ..........................................................................................42
3. Nilai kalor................................................................................................43
4. Keteguhan Tekan ....................................................................................44
5. Analisis ekonomi.....................................................................................45
6. Biaya Produksi ........................................................................................45
7. Break even point ......................................................................................48
8. Net present value .....................................................................................49
9. Internal rate of return .............................................................................52
10. Standar Mutu Briket Arang Jepang, Inggris, Amerika dan Indonesia ....54
11. Gambar alat pencetak briket arang ..........................................................55
12. Gambar bahan .........................................................................................56
13. Gambar pengujian keteguhan tekan ........................................................58
14. Gambar pengujian nilai kalor ..................................................................59
15. Gambar teknik alat pencetak briket arang...............................................61
16. Surat keterangan hasil pengujian laboratorium .......................................64