KINETIKA GLOBAL PROSES SLOW PYROLYSIS UNICIPAL SOLID WASTES TERSELEKSI DAN ANALISA THERMOGRAVIMETRY REFUSE DERIVED FUEL.
Dr. Dwi Aries Himawanto, S.T., M.T. Lahir di Surakarta, 26 Maret 1974. Pria
yang memiliki NIP 197403262000031001 adalah staf pengajar di Fakultas
Teknik UNS. Riwayat pendidikan tinggi yang berhasil diselesaikannya adalah
tahun 1997 lulus sarjana (S-1) dari Universitas Gadjah Mada untuk bidang
ilmu: Teknik Mesin, tahun 2001 lulus Magister (S-2) dari Universitas Gadjah
Mada untuk bidang ilmu: Teknik Mesin, dan berhasil meraih gelar Doktor (S3) dari Universitas Gadjah Mada untuk bidang ilmu: Teknik Mesin pada tahun
2011. Judul dan ringkasan Disertasi disajikan dalam 2 (dua) versi bahasa
Indonesia dan English sebagai berikut.
KINETIKA GLOBAL PROSES SLOW PYROLYSIS
UNICIPAL SOLID
WASTES TERSELEKSI DAN ANALISA THERMOGRAVIMETRY
REFUSE
DERIVED FUEL Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan keterkaitan
karakteristik slow pyrolysis antara komponen tunggal dan komponen campuran
dari sampah kota terseleksi dan karakterisasi pembakaran RDF (Refuse Derived
Fuel) yang dihasilkan.
Pengambilan data diawali dengan sortasi dan pengumpulan bahan baku
untuk kemudian dihaluskan dan diayak hingga lolos ukuran 20 mesh. Selanjutnya
dilakukan proses slow pyrolysis komponen tunggal yang meliputi sampah bambu,
sampah daun pisang, daun kemasan dan sampah styrofoam dengan kondisi 3
variasi heating rate (5 0C/menit, 10 0C/menit, 20 0C/menit), 3 variasi temperatur
akhir pirolisis (300 0C, 400 0C, 500 0C) dan 3 variasi waktu penahanan pirolisis (15
menit, 30 menit, 45 menit). Sampel kemudian dicampur untuk kemudian diteliti
keterkaitan karakteristik pirolisis antar sampel tunggal dan sampel campuran.
Char yang terbentuk dari hasil pirolisis diuji thermogravimetry dalam kondisi
heating rate 20 0C/menit.
Hasil pengambilan dan pengolahan data menunjukkan bahwa sampah
bambu
dan sampah
daun pisang termasuk dalam
kategori bahan low
stability organic component, sementara sampah kemasan lebih cenderung
dikatagorikan dalam bahan campuran polimer dan untuk sampah styrofoam masuk
dalam kategori bahan plastik yang memiliki stabilitas termal yang tinggi. Hasil
penelitian mengenai perhitungan energi aktivasi menunjukkan bahwa metode
global kinetic dapat digunakan untuk menentukan energi aktivasi komponen
tunggal, namun untuk komponen campuran perlu disempurnakan dengan
menggunakan metoda shifting berdasarkan temperatur pirolisis komponen
tunggal. Pendekatan penghitungan energi aktivasi proses pirolisis sampel
campuran dapat didekati dengan weighed sum dari komponen-komponen tunggal
penyusunnya, meskipun simpangan yang didapatkan sebesar 18,5 %. Sifat bahan
bakar padat (ITVM, ITFC, PT dan BT) tidak dapat didekati secara langsung dari
penjumlahan komponen tunggal, karena melibatkan banyak hal yang berperan
dalam proses pembakaran.
GLOBAL KINETICS OF SEGREGATED MUNICIPAL SOLID WASTES SLOW
PYROLYSIS AND THERMOGRAVIMETRY ANALYSIS OF REFUSE DERIVED
FUEL.The goal of this research is to find relationships between single component
slow pyrolysis characteristics and mixed component slow pyrolysis characteristics
of segregated municipal solid wastes (MSW). The other goal of this research is to
find combustion characteristics of Refuse Derived Fuel (RDF) by
thermogravimetry analysis which is produced from slow pyrolysis process.
The material of this research consists of organic wastes (bamboo wastes
and banana leaves wastes) and anorganic wastes (styrofoam wastes and snack
wrapping wastes). The materials were selected based on the unprosessing waste.
The samples were collected, dried and crushed until passing 20 mesh shieves then
characterized in self manufactured macro balance, adopted from Swithenbank et
al. (2005). The thermogravimetry analyses were done to find the MSW slow
pyrolysis characteristics. The 20 gram sample was placed in the furnace whose
temperature is increased with three heating rate variations (5 0C/min, 10 0C/min,
20 0C/min), three variations of sample final temperature (300 0C, 400 0C, 500 0C)
and three variations of holding time (15 minutes, 30 minutes, 45 minutes) before
the sample
is cooled to room temperature. One hundred ml/min nitrogen is
introduced from the bottom of furnace as a swept gas. The formed char densified
and then characterized in a self manufactured macro balance, adopted from
Swithenbank et al.. The 3 gram sample is placed in the furnace whose
temperature is increased with the selected heating rate until sample mass nearly
constant
The results of the research show that the bamboo wastes and banana leaves
wastes could be categorized as low stability organics, while wrapping wastes could
be categorized as polymer mixture materials and styrofoam wastes could be
catagorized as plastic materials .The research also show that the global kinetic
method could be used to predict the MSW single component activation energy.The
predictive activation energy values which calculated based on weighed sum of
single component have 18.5 % deviations if compared with experimantal result.
Char briquette combustion properties (ITVM, ITFC, PT and BT) can not be
predicted with weighed sum of its single component.
yang memiliki NIP 197403262000031001 adalah staf pengajar di Fakultas
Teknik UNS. Riwayat pendidikan tinggi yang berhasil diselesaikannya adalah
tahun 1997 lulus sarjana (S-1) dari Universitas Gadjah Mada untuk bidang
ilmu: Teknik Mesin, tahun 2001 lulus Magister (S-2) dari Universitas Gadjah
Mada untuk bidang ilmu: Teknik Mesin, dan berhasil meraih gelar Doktor (S3) dari Universitas Gadjah Mada untuk bidang ilmu: Teknik Mesin pada tahun
2011. Judul dan ringkasan Disertasi disajikan dalam 2 (dua) versi bahasa
Indonesia dan English sebagai berikut.
KINETIKA GLOBAL PROSES SLOW PYROLYSIS
UNICIPAL SOLID
WASTES TERSELEKSI DAN ANALISA THERMOGRAVIMETRY
REFUSE
DERIVED FUEL Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan keterkaitan
karakteristik slow pyrolysis antara komponen tunggal dan komponen campuran
dari sampah kota terseleksi dan karakterisasi pembakaran RDF (Refuse Derived
Fuel) yang dihasilkan.
Pengambilan data diawali dengan sortasi dan pengumpulan bahan baku
untuk kemudian dihaluskan dan diayak hingga lolos ukuran 20 mesh. Selanjutnya
dilakukan proses slow pyrolysis komponen tunggal yang meliputi sampah bambu,
sampah daun pisang, daun kemasan dan sampah styrofoam dengan kondisi 3
variasi heating rate (5 0C/menit, 10 0C/menit, 20 0C/menit), 3 variasi temperatur
akhir pirolisis (300 0C, 400 0C, 500 0C) dan 3 variasi waktu penahanan pirolisis (15
menit, 30 menit, 45 menit). Sampel kemudian dicampur untuk kemudian diteliti
keterkaitan karakteristik pirolisis antar sampel tunggal dan sampel campuran.
Char yang terbentuk dari hasil pirolisis diuji thermogravimetry dalam kondisi
heating rate 20 0C/menit.
Hasil pengambilan dan pengolahan data menunjukkan bahwa sampah
bambu
dan sampah
daun pisang termasuk dalam
kategori bahan low
stability organic component, sementara sampah kemasan lebih cenderung
dikatagorikan dalam bahan campuran polimer dan untuk sampah styrofoam masuk
dalam kategori bahan plastik yang memiliki stabilitas termal yang tinggi. Hasil
penelitian mengenai perhitungan energi aktivasi menunjukkan bahwa metode
global kinetic dapat digunakan untuk menentukan energi aktivasi komponen
tunggal, namun untuk komponen campuran perlu disempurnakan dengan
menggunakan metoda shifting berdasarkan temperatur pirolisis komponen
tunggal. Pendekatan penghitungan energi aktivasi proses pirolisis sampel
campuran dapat didekati dengan weighed sum dari komponen-komponen tunggal
penyusunnya, meskipun simpangan yang didapatkan sebesar 18,5 %. Sifat bahan
bakar padat (ITVM, ITFC, PT dan BT) tidak dapat didekati secara langsung dari
penjumlahan komponen tunggal, karena melibatkan banyak hal yang berperan
dalam proses pembakaran.
GLOBAL KINETICS OF SEGREGATED MUNICIPAL SOLID WASTES SLOW
PYROLYSIS AND THERMOGRAVIMETRY ANALYSIS OF REFUSE DERIVED
FUEL.The goal of this research is to find relationships between single component
slow pyrolysis characteristics and mixed component slow pyrolysis characteristics
of segregated municipal solid wastes (MSW). The other goal of this research is to
find combustion characteristics of Refuse Derived Fuel (RDF) by
thermogravimetry analysis which is produced from slow pyrolysis process.
The material of this research consists of organic wastes (bamboo wastes
and banana leaves wastes) and anorganic wastes (styrofoam wastes and snack
wrapping wastes). The materials were selected based on the unprosessing waste.
The samples were collected, dried and crushed until passing 20 mesh shieves then
characterized in self manufactured macro balance, adopted from Swithenbank et
al. (2005). The thermogravimetry analyses were done to find the MSW slow
pyrolysis characteristics. The 20 gram sample was placed in the furnace whose
temperature is increased with three heating rate variations (5 0C/min, 10 0C/min,
20 0C/min), three variations of sample final temperature (300 0C, 400 0C, 500 0C)
and three variations of holding time (15 minutes, 30 minutes, 45 minutes) before
the sample
is cooled to room temperature. One hundred ml/min nitrogen is
introduced from the bottom of furnace as a swept gas. The formed char densified
and then characterized in a self manufactured macro balance, adopted from
Swithenbank et al.. The 3 gram sample is placed in the furnace whose
temperature is increased with the selected heating rate until sample mass nearly
constant
The results of the research show that the bamboo wastes and banana leaves
wastes could be categorized as low stability organics, while wrapping wastes could
be categorized as polymer mixture materials and styrofoam wastes could be
catagorized as plastic materials .The research also show that the global kinetic
method could be used to predict the MSW single component activation energy.The
predictive activation energy values which calculated based on weighed sum of
single component have 18.5 % deviations if compared with experimantal result.
Char briquette combustion properties (ITVM, ITFC, PT and BT) can not be
predicted with weighed sum of its single component.