ModifikasiAlatPencetakBriketArangDengan Sistem Press Hidrolik MenggunakanBahan Baku LimbahTeh
TINJAUAN PUSTAKA
Energi
Energi merupakan salah satu kebutuhan dasar manusia dan saat ini
konsumsinya semakin meningkat. Namun cadangan bahan bakar konvensional
yang tidak dapat diperbaharui makin menipis dan akan habis pada suatu saat nanti,
karena itu berbagai usaha diversifikasi sumber energi telah banyak dilakukan dan
salahsatunya adalah pemanfaatan limbah pertanian,perkebunan dan kehutanan
(Sumanto, dkk., 1994).
Sejarah Teh
Pada mulanya tanaman teh (Camellia sinensis) diduga berasal dari daratan
Asia Selatan dan Tenggara, namun sekarang telah dibudidayakan di seluruh dunia,
baik daerah tropis,maupun subtropis. Teh merupakan jenis tanaman perdu atau
pohon kecil yang biasanya di pangkas bila dibudidayakan untuk dipanen
daunnya.Tanaman teh pertama kali masuk ke Indonesia pada tahun 1684,berupa
biji teh dari Jepang di bawa oleh orang Jerman bernama Andreas Cleyer,dan
ditanam sebagai tanaman hias di Jakarta (Abidin, 1984).
Botani Tanaman Teh
Klafisikasi tanaman adalah sebagai berikut
Kingdom
: Plantea
Divisio
: Spermatophyta
Subdivisio
: Angiospermae
Classis
: Dycotyledoneae
Ordo
: Guttiferales
Familia
: Theacheae
Genus
: Camelia
Spesies
: Camelia sinensis
(Tjitrosoepomo, 2004).
Syarat Tumbuh
Dari seluruh faktor fisik lingkungan yang ada, faktor yang paling
berpengaruh terhadap tanaman teh adalah iklim, curah hujan dan tanah.
Iklim
Faktor iklim secara langsung sangatberpengaruh terhadap pertumbuhan
tanaman teh. Contohnya adalahcahaya matahari, suhu dan kelembapan udara,
Tingkat curah hujan dan angin.
Cahaya matahari
Sinar matahari sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman teh.
Makin banyak sinar matahari,pertumbuhan tanaman teh makin cepat, sepanjang
curah hujan mencukupi. Apabila suhu mencapai 30oC, maka pertumbuhan
tanaman teh akan terhambat. Fungsi pohon pelindung di daerah dataran rendah
adalah mengurangi intesitas sinar matahari, sehingga suhu tidakmeningkat terlalu
tinggi.
Suhu dan kelembapanudara
Dalam proses pertumbuhannya, tanaman teh membutuhkan udara yang
sejuk agar dapat tumbuh dengan
optimal.Suhu udara yang optimal untuk
perkembangan tanaman teh adalah dibawah suhu 25oC, dan pada siang hari
kelembapan relatif yang dibutuhkan tidak kurang dari 70%.
Tingkat curah hujan
Curah hujan juga berpengaruh dalam proses pertumbuhan tanaman teh.
Curah hujan tahunan yang bisa ditolerir tanaman teh maksimal adalah sebesar
2500mm, dengan curah hujan tahunan minimal sebesar 2000 mm.
Angin
Angin merupakan salah satu faktor penting dalam penanaman teh. Angin
yang berasal dari dataran rendah membawa udara panas dan kering.Angin yang
bertiup kencang kencang dapat menurunkan tingkat kelembapan di udara,
meskipun hanya berpengaruh sedikit pada kelembapan tanah lapisan bawah.
Ketinggiantempat
Ketinggian tempat untuk penanaman teh yang diterapkan di indonesia ada
3 jenis yaitu ketinggian 400m diatas permukaan laut (dpl), 800m dpl dan 1200m
dpl.
Tanah
Tanah yang baik dan sesuai dengan kebutuhan tanaman teh adalah tanah
yang cukup subur dengan kandungan bahan organik cukup,tidak bercadas,serta
mempunyai derajat keasamaan (pH) antara 4,5 sampai 6,0 (Soehardjo,dkk, 1996).
Tanaman teh dapat tumbuh sekitar 6 sampai dengan 9 meter tingginya di
perkebunan, tanaman teh dipertahankan hanya sekitar 1 meter tinggi nya dengan
pemangkasan secara berkala. Tanaman teh umumnya dapat dipetik secara terusmenerus setelah umur 5 tahun dan dapat memberi hasil daun teh cukup besar
selama 40 tahun, kemudian diadakan kegiatan peremajaan tanaman teh (Spillane,
1992).
Produksi Teh
Tanaman teh produktif adalah tanaman teh yang pucuk-pucuknya dipetik.
Tanaman menghasilkanmengalami giliran daun petik yaitu jangka waktu antara
satu pemetikan berikutnya dihitung dalam hari. Panjang pendeknya giliran petik
tergantung pada kecepatan pertumbuhan pucuk. Pada kebun teh baik produktif
maupun non produktif terdapat pohon pelindung,pohon pelindung yang umumnya
terdapat pada kebun teh adalah Crotalaria sp dan Theprosia sp. Pohon pelindung
didasarkan pada pertimbangan kemiringan lereng,arah lereng terhadap sinar
matahari dan angin (Nasution, 2003).
Pemetikan adalah pekerjaan memungut sebagian dari tunas-tunas teh
beserta daunnya yang masih muda,untuk kemudian diolah menjadi produk teh
kering yang merupakan komoditi perdagangan. Penelitian harus dilakukan
berdasarkan ketentuan-ketentuan sistem petikan dan syarat-syarat pengolahan
yang berlaku pemetikan berfungsi sebagai usaha membentuk kondisi tanaman
agar mampu berproduksi tinggi secara berkesinambungan (Ghani, 2002).
Arang Aktif
Arang aktif merupakan bahan yang banyak digunakan di industri farmasi
sebagai bahan absorben dan sebagai bahan pemucat (bleaching), di depot-depot
pengisian air mineral.Arang aktif dapat dibuat dari arang hasil pembakaran
biomassa dari tanaman seperti tempurung kelapa, kayu, sekam padi, serbuk kayu
gergaji dan tongkol jagung.Ditinjau dari sisi ekonomi arang aktif dapat dijadikan
menjadi suatu usuha menambah pendapatan ekonomi keluarga (Kirk, 1992).
Arang aktif adalah residu yang berbentuk padat hasil pada pembakaran
kayu pada kondisi terkontrol. Proses pengarangan adalah pembakaran kayu
dengan udara terbatas dan dapat menghasilkan arang,terasam,asetat,alkohol
kayu,dan gas kayu. Pada pembuatan arang tradisional,keluarnya asap selama
pembakaran berlangsung perlu diawasi agar kayu tidak menjadi abu,asap yang
keluar dilihat dari jumlah danwarna, jika asap tebal dan warna yang merah maka
proses pengarangan berjalan dengan baik, sedangkan jika asap tipis menunjukkan
pembakaran besar dan proses pengarangan kurang baik (Sudrajat, 1994).
Briket Arang
Briket arang adalah arang diolah lebih lanjut menjadi bentuk briket
(penampilan dan kemasan yang lebih menarik) yang bisa digunakan untuk
keperluan sehari-hari. Pembuatan briket arang dapat dilakukan dengan cara bahan
baku diarangkan,kemudian dihaluskan,dicampur perekat, dicetak dengan sistem
hidrolik selanjutnya dikeringkan (Pari, 2002).
Briket arang yang banyak digunakan oleh masyarakat antara lain untuk
membakar daging (barbecue di hotel, restoran atau konsumsi kelompok
masyarakat tertentu dalam selera eksklusif). Di Negara yang memiliki 4 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 Kehutanan, 1994).
Briket adalah bahan padat yang dapat digunakan sebagai bahan alternatif
pengganti minyak tanah. Jenis-jenis briket berdasarkan bahan baku penyusunnya
terdiri dari briket batubara, briket bio-batubara dan biobriket. Briket batubara
adalah bahan bakar padat yang terbuat dari batubara dengan sedikit campuran
perekat. Briket batubara ini dibagi lagi menjadi dua jenis,yaitu briket batubara
terkarbonisasi (melalui proses pembakaran) dan briket tanpa karbonisasi (tanpa
proses pembakaran). Briket bio-batubara adalah briket campuran antara batubara
dan biomassa dengan sedikit perekat (Sulistyanto, 2006).
Pembuatan briket arang dari limbah pertanian dapat dilakukan dengan
menambah bahan perekat, dimana bahan baku diarangkan terlebih dahulu
kemudian ditumbuk,dicampurkan perekat, dicetak dengan sistem hidrolik maupun
manual dan selanjutnya dikeringkan. Hasil penelitian yang dilakukan oleh
Hartoyo menyimpulkan bahwa briket arang buatan Inggris dan memenuhi
persyaratan yang berlaku di Jepang karena menghasilkan kadar abu dan zatyang
menguap (volatile matter) yang rendah serta kadar karbon terikat (fixed carbon)
dan nilai kalor yang tinggi. Kualitas briket bioarang juga di tentukan oleh bahan
pembuat/penyusunnya, sehingga mempengaruhi kualitas nilai kalor, kadar air,
kadar abu, kadar bahan menguap, dan kadar karbon terikat pada briket terserbut
(Hartoyo, 1983).
Jenis dan Sifat Briket Arang
Ada dua jenis briket yaitu, tipe Yontan (silinder) untuk keperluan rumah
tangga. Berbentuk silinder dengan garis tengah 150 mm, tinggi 142 mm, berat 3,5
kg dan mempunyai lubang-lubang sebanyak 22 lubang dan tipe Egg (telur) untuk
keperluan industri dan rumah tangga. Jenis ini mempunyai lebar 32-39mm,
panjang 46-58 mm, dan tebal 20-24 mm (Sukandarrumidi, 1995).
Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat briket arang adalah berat jenis
bahan bakar atau berat jenis serbuk arang, kehalusan serbuk, suhu karbonisasi dan
tekanan pengempaan.Selain itu pencampuran formula briket juga mempengaruhi
sifat briket.Sifat briket yang baik adalah :
1. Tidak berasap dan tidak berbau pada saat pembakaran.
2. Mempunyai kekuatan tertentu sehingga tidak mudah pecah waktu diangkat dan
dipindah-pindahkan.
3. Mempunyai suhu pembakaran yang tetap 350oC dalam jangka waktu yang
cukup panjang (8 – 10 jam).
4. Setelah pembakaran masih mempunyai kekuatan tertentu sehingga mudah
untuk dikeluarkan dari dalam tungku masak.
5. Gas hasil pembakaran tidak mengandung gas karbon dioksida yang tinggi.
Adapun beberapa parameter dalam pembuatan briket antara lain dijabarkan
sebagai berikut :
1. Ukuran butiran arang.
2. Tekanan mesin pada waktu pembuatan briket.
3. Kadar air yang terkandung dalam briket.
4. Kekuatan tekstur.
Beberapa pengalaman,briket tidak mudah pecah pada saat dibawa,
diangkut dan diangkat (Pari, 2002).
Briket yang baik harus memenuhi standar yang telah di tentukan kualitas
briket yang dihasilkan menurut standar mutu Inggris dan Jepang dapat dilihat pada
tabel berikut.Sebagai data pembanding,sehingga dapat kualitas briket yang
dihasilkan dalam penelitian ini.
Tabel 1. Kualitas mutu briket arang
Briket Arang
Jenis Analisa
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) dalam Bahri (2007)
Bahan Perekat
Bahan perekat dapat dibedakan atas 3 (tiga) jenis yaitu :
1. Perekat anorganik
Termasuk dalam jenis adalah sodium silkat,magnesium, cement dan sulphite,
Kerugian dari bahan perekat ini adalah sifatnya yang banyak meninggalkan abu
sekam pada waktu pembakaran.
2. Perekat tumbuh-tumbuhan
Jumlah bahan perekat yang dibutuhkan untuk jenis ini jauh lebih sedikit bila
dibandingkan dengan bahan perekat hydrocarbon.Kerugian yang dapat
ditimbulkan adalah arang cetak yang dihasilkan kurang tahan terhadap
kelembapan.
3. Hydrocarbon dengan berat molekul besar
Bahan perekat jenis ini sering kali dipergunakan sebagai bahan perekat untuk
pembuatan arang cetak atau pun batubara cetak.
Pemakaian bahan perekat makan tekanan akan jauh lebih kecil bila dibandingkan
dengan briket tanpa memakai bahan perekat (Joseph dan Hislop, 1981).
Menurut Ruhendi, dkk., 2007, perekat adalah suatu zat atau bahan yang
memiliki kemampuan untuk mengikat dua benda melalui ikatan permukaan.
Beberepa istilah lain dari perekat yang memiliki khususan meliputi glue,mucilage,
pastedan cement.
Ayakan
Pengayakan adalah sistem yang paling terkenal dan paling banyak
digunakan untuk memisahkan bahan partikel besar dengan bahan partikel
kecil.Sistem pemisahan didasarkan atas perbedaan dalam ukuran dari bagian-
bagian yang akan dipisahkan. Ukuran besar lubang ayak untuk memisahkan bahan
yang kasar dengan bahan halussehingga bagian yang kasar tertinggal di atas
ayakan danbagian yang lebih halus jatuh melalui lubang
(Bergeiyk dan Liedekerken, 1981).
Ayakan biasanya berupa anyaman dengan mata jala (mesh) yang
berbentuk bujur sangkar atau empat persegi panjang, berupa pelat yang berlubanglubang 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 korosi maupun karena gesekan. Selain selama proses pengayakan ukuran
lubang ayakan harus tetap konstan (Bernasconi, dkk, 1995).
Alat Mesin Pertanian dengan Sumber Tenaga Mekanis
Dalam kegiatan agribisnis dan agroindustri, teknologi pertanian diperlukan
sejak penyiapan lahan, penyediaan pupuk, produksi, pemanenan, penanganan
pasca panen, pengolahan hasil, pengemasan serta distribusi dan pengangkutan
sampai pemasaran.Hal penting yang patut dicermati pada kegiatan agroindutri
adalah teknologi yang menjadi kendala utama.Oleh sebab itu teknologi harus
dikembangkan
secara
terus
menerus
melalui
kegiatan
penelitian
dan
pengembangan (Mangunwidjaja dan Sailah, 2005).
Dongkrak dan Prinsip kerjanya
Dongkrak adalah suatu alat untuk membantu pekerjaan mengangkat atau
menaikkan suatu alat atau benda yang berat dan besar, dan dapat juga digunakan
sebagai sumber gaya penekan pada beberapa alat yang menggunakan sistem
hidrolik. Cara penggunaan dongkrak itu sangat mudah
yaitu
dengan
menggerakkan tuas pada dongrak ke atas dan kebawah yang menjadi pemicu
dongkrak itu bergerak, dongkrak akan naik dan akan mengangkat benda yang ada
di atasnya menekan benda yang ada di bawahnya.
Prinsip kerjanya hidrolik adalah dengan memanfaatkan hukum Pascal
yaitu, tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan
diteruskan ke segala arah. Dongkrak hidrolik terdiri dari 2 tabung yang
berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda ukurannya,masing-masing
ditutupi dan diisi air (Triatmodjo, 1993).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut Daywin, dkk., 2008, kapasitas kerja suatu alat atau mesin
didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu
produk (contoh : ha, Kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja
dapat dikonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/mesin itu
menggunakan daya penggerak motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi:
Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis
sebagai berikut :
Kapasitas Alat =
Produk yang dihasilkan
waktu
……………………………….(1)
Analisis Ekonomi
Biaya pemakaian alat
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan
biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
��
Biaya pokok = [ � + ���] C ................................................... (2)
dimana :
BT
= total biaya tetap (Rp/tahun)
BTT
= total biaya tidak tetap (Rp/jam)
x
= total jam kerja pertahun (jam/tahun)
C
= kapasitas alat (jam/satuan produksi)
1. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1.
Biaya penyusutan (metode sinking fund)
Dt= (P-S) (A/F, i, n) (F/P, i, t-1)........................................................... (3)
dimana:
Dt = biaya penyusutan tiap akhir tahun (Rp/tahun)
P = harga beli (Rp)
S = nilai akhir (10% dari P) (Rp)
n = perkiraan umur ekonomi (tahun)
t = umur perkiraan mesin/alat pada permulaan tahun berikutnya
(Hidayat dkk, 1999).
2.
Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan besarnya :
I=
�(�)(�+1)
2�
............................................................................... (4)
dimana :
i = total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun)
3.
Biaya pajak alat diperkirakan adalah sebesar 1% pertahunnya dari nilai awal
alat
4.
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 - 1%, rata-rata
diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.
2. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari biaya perbaikan untuk motor listrik sebagai
sumber tenaga penggerak.
Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan :
Biaya reparasi =
1,2% (�−�)
1000 ���
................................................................. (5)
Biaya karyawan / operator yaitu biaya untuk gaji operator.Biaya ini
tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji
pertahun dibagi dengan total jam kerjanya (Hidayat dkk, 1999).
Break even point
Manfaat perhitungan titik impas (break event point) adalah untuk
mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha
yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang
diperoleh hanya cukup untuk menutup biaya operasional dan ada keuntungan
(Waldiyono, 2008).
Untuk mengetahui produksi titik impas (BEP) maka dapat digunakan
rumus sebagai berikut:
N=
F
(R−V)
................................................................................................. (6)
dimana:
N = jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas (Kg)
F = biaya tetap pertahun (rupiah)
R = penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rupiah)
V = biaya tidak tetap per unit produksi
Net present value
Net Present Value (NPV) adalah metode menghitung nilai bersih (netto)
pada waktu sekarang (present). Asumsi present yaitu menjelaskan waktu awal per
hitunganbertepatandengansaatevaluasidilakukanataupadaperiodetahunkenol
(0)
dalamperhitungancash flowinvestasi.
Cash flow yang benefitsajaperhitungannyadisebutdenganpresent worth
of
benefit
(PWB),
sedangkanjika
yang
diperhitungkanhanyacash
out
(cost) disebut dengan present worth of cost (PWC).Sementara itu NPV diperoleh
dari PWB dikurangi PWC, yakni:
NPV = PWB - PWC .......................................................................... (7)
PWB = present worth of benefit
PWC = present worth of cost
Untuk mengetahui apakah rencana suatu investasi tersebut layak ekonomis
atau tidak, diperlukan suatu ukuran atau kriteria tertentu dalam metode NPV ialah
NPV > 0 artinyainvestasiakanmenguntungkan/ layak
NPV < 0 artinyainvestasitidakmenguntungkan
(Giatman, 2006).
Internal rate of return
Internal rate of return adalah suatu tingkatan discount rate, pada discount
rate dimana diperolah B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat dihitung
dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
IRR = i1 –
NPV 1
(NPV 2−NPV 1)
(i1 – i2) ........................................................... (8)
dimana :
i1
= suku bungabank paling atraktif
i2
= suku bunga coba-coba
NPV1 = NPV awal pada i1
NPV2 =NPV pada
(Kastaman,2006)
i2
Energi
Energi merupakan salah satu kebutuhan dasar manusia dan saat ini
konsumsinya semakin meningkat. Namun cadangan bahan bakar konvensional
yang tidak dapat diperbaharui makin menipis dan akan habis pada suatu saat nanti,
karena itu berbagai usaha diversifikasi sumber energi telah banyak dilakukan dan
salahsatunya adalah pemanfaatan limbah pertanian,perkebunan dan kehutanan
(Sumanto, dkk., 1994).
Sejarah Teh
Pada mulanya tanaman teh (Camellia sinensis) diduga berasal dari daratan
Asia Selatan dan Tenggara, namun sekarang telah dibudidayakan di seluruh dunia,
baik daerah tropis,maupun subtropis. Teh merupakan jenis tanaman perdu atau
pohon kecil yang biasanya di pangkas bila dibudidayakan untuk dipanen
daunnya.Tanaman teh pertama kali masuk ke Indonesia pada tahun 1684,berupa
biji teh dari Jepang di bawa oleh orang Jerman bernama Andreas Cleyer,dan
ditanam sebagai tanaman hias di Jakarta (Abidin, 1984).
Botani Tanaman Teh
Klafisikasi tanaman adalah sebagai berikut
Kingdom
: Plantea
Divisio
: Spermatophyta
Subdivisio
: Angiospermae
Classis
: Dycotyledoneae
Ordo
: Guttiferales
Familia
: Theacheae
Genus
: Camelia
Spesies
: Camelia sinensis
(Tjitrosoepomo, 2004).
Syarat Tumbuh
Dari seluruh faktor fisik lingkungan yang ada, faktor yang paling
berpengaruh terhadap tanaman teh adalah iklim, curah hujan dan tanah.
Iklim
Faktor iklim secara langsung sangatberpengaruh terhadap pertumbuhan
tanaman teh. Contohnya adalahcahaya matahari, suhu dan kelembapan udara,
Tingkat curah hujan dan angin.
Cahaya matahari
Sinar matahari sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman teh.
Makin banyak sinar matahari,pertumbuhan tanaman teh makin cepat, sepanjang
curah hujan mencukupi. Apabila suhu mencapai 30oC, maka pertumbuhan
tanaman teh akan terhambat. Fungsi pohon pelindung di daerah dataran rendah
adalah mengurangi intesitas sinar matahari, sehingga suhu tidakmeningkat terlalu
tinggi.
Suhu dan kelembapanudara
Dalam proses pertumbuhannya, tanaman teh membutuhkan udara yang
sejuk agar dapat tumbuh dengan
optimal.Suhu udara yang optimal untuk
perkembangan tanaman teh adalah dibawah suhu 25oC, dan pada siang hari
kelembapan relatif yang dibutuhkan tidak kurang dari 70%.
Tingkat curah hujan
Curah hujan juga berpengaruh dalam proses pertumbuhan tanaman teh.
Curah hujan tahunan yang bisa ditolerir tanaman teh maksimal adalah sebesar
2500mm, dengan curah hujan tahunan minimal sebesar 2000 mm.
Angin
Angin merupakan salah satu faktor penting dalam penanaman teh. Angin
yang berasal dari dataran rendah membawa udara panas dan kering.Angin yang
bertiup kencang kencang dapat menurunkan tingkat kelembapan di udara,
meskipun hanya berpengaruh sedikit pada kelembapan tanah lapisan bawah.
Ketinggiantempat
Ketinggian tempat untuk penanaman teh yang diterapkan di indonesia ada
3 jenis yaitu ketinggian 400m diatas permukaan laut (dpl), 800m dpl dan 1200m
dpl.
Tanah
Tanah yang baik dan sesuai dengan kebutuhan tanaman teh adalah tanah
yang cukup subur dengan kandungan bahan organik cukup,tidak bercadas,serta
mempunyai derajat keasamaan (pH) antara 4,5 sampai 6,0 (Soehardjo,dkk, 1996).
Tanaman teh dapat tumbuh sekitar 6 sampai dengan 9 meter tingginya di
perkebunan, tanaman teh dipertahankan hanya sekitar 1 meter tinggi nya dengan
pemangkasan secara berkala. Tanaman teh umumnya dapat dipetik secara terusmenerus setelah umur 5 tahun dan dapat memberi hasil daun teh cukup besar
selama 40 tahun, kemudian diadakan kegiatan peremajaan tanaman teh (Spillane,
1992).
Produksi Teh
Tanaman teh produktif adalah tanaman teh yang pucuk-pucuknya dipetik.
Tanaman menghasilkanmengalami giliran daun petik yaitu jangka waktu antara
satu pemetikan berikutnya dihitung dalam hari. Panjang pendeknya giliran petik
tergantung pada kecepatan pertumbuhan pucuk. Pada kebun teh baik produktif
maupun non produktif terdapat pohon pelindung,pohon pelindung yang umumnya
terdapat pada kebun teh adalah Crotalaria sp dan Theprosia sp. Pohon pelindung
didasarkan pada pertimbangan kemiringan lereng,arah lereng terhadap sinar
matahari dan angin (Nasution, 2003).
Pemetikan adalah pekerjaan memungut sebagian dari tunas-tunas teh
beserta daunnya yang masih muda,untuk kemudian diolah menjadi produk teh
kering yang merupakan komoditi perdagangan. Penelitian harus dilakukan
berdasarkan ketentuan-ketentuan sistem petikan dan syarat-syarat pengolahan
yang berlaku pemetikan berfungsi sebagai usaha membentuk kondisi tanaman
agar mampu berproduksi tinggi secara berkesinambungan (Ghani, 2002).
Arang Aktif
Arang aktif merupakan bahan yang banyak digunakan di industri farmasi
sebagai bahan absorben dan sebagai bahan pemucat (bleaching), di depot-depot
pengisian air mineral.Arang aktif dapat dibuat dari arang hasil pembakaran
biomassa dari tanaman seperti tempurung kelapa, kayu, sekam padi, serbuk kayu
gergaji dan tongkol jagung.Ditinjau dari sisi ekonomi arang aktif dapat dijadikan
menjadi suatu usuha menambah pendapatan ekonomi keluarga (Kirk, 1992).
Arang aktif adalah residu yang berbentuk padat hasil pada pembakaran
kayu pada kondisi terkontrol. Proses pengarangan adalah pembakaran kayu
dengan udara terbatas dan dapat menghasilkan arang,terasam,asetat,alkohol
kayu,dan gas kayu. Pada pembuatan arang tradisional,keluarnya asap selama
pembakaran berlangsung perlu diawasi agar kayu tidak menjadi abu,asap yang
keluar dilihat dari jumlah danwarna, jika asap tebal dan warna yang merah maka
proses pengarangan berjalan dengan baik, sedangkan jika asap tipis menunjukkan
pembakaran besar dan proses pengarangan kurang baik (Sudrajat, 1994).
Briket Arang
Briket arang adalah arang diolah lebih lanjut menjadi bentuk briket
(penampilan dan kemasan yang lebih menarik) yang bisa digunakan untuk
keperluan sehari-hari. Pembuatan briket arang dapat dilakukan dengan cara bahan
baku diarangkan,kemudian dihaluskan,dicampur perekat, dicetak dengan sistem
hidrolik selanjutnya dikeringkan (Pari, 2002).
Briket arang yang banyak digunakan oleh masyarakat antara lain untuk
membakar daging (barbecue di hotel, restoran atau konsumsi kelompok
masyarakat tertentu dalam selera eksklusif). Di Negara yang memiliki 4 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 Kehutanan, 1994).
Briket adalah bahan padat yang dapat digunakan sebagai bahan alternatif
pengganti minyak tanah. Jenis-jenis briket berdasarkan bahan baku penyusunnya
terdiri dari briket batubara, briket bio-batubara dan biobriket. Briket batubara
adalah bahan bakar padat yang terbuat dari batubara dengan sedikit campuran
perekat. Briket batubara ini dibagi lagi menjadi dua jenis,yaitu briket batubara
terkarbonisasi (melalui proses pembakaran) dan briket tanpa karbonisasi (tanpa
proses pembakaran). Briket bio-batubara adalah briket campuran antara batubara
dan biomassa dengan sedikit perekat (Sulistyanto, 2006).
Pembuatan briket arang dari limbah pertanian dapat dilakukan dengan
menambah bahan perekat, dimana bahan baku diarangkan terlebih dahulu
kemudian ditumbuk,dicampurkan perekat, dicetak dengan sistem hidrolik maupun
manual dan selanjutnya dikeringkan. Hasil penelitian yang dilakukan oleh
Hartoyo menyimpulkan bahwa briket arang buatan Inggris dan memenuhi
persyaratan yang berlaku di Jepang karena menghasilkan kadar abu dan zatyang
menguap (volatile matter) yang rendah serta kadar karbon terikat (fixed carbon)
dan nilai kalor yang tinggi. Kualitas briket bioarang juga di tentukan oleh bahan
pembuat/penyusunnya, sehingga mempengaruhi kualitas nilai kalor, kadar air,
kadar abu, kadar bahan menguap, dan kadar karbon terikat pada briket terserbut
(Hartoyo, 1983).
Jenis dan Sifat Briket Arang
Ada dua jenis briket yaitu, tipe Yontan (silinder) untuk keperluan rumah
tangga. Berbentuk silinder dengan garis tengah 150 mm, tinggi 142 mm, berat 3,5
kg dan mempunyai lubang-lubang sebanyak 22 lubang dan tipe Egg (telur) untuk
keperluan industri dan rumah tangga. Jenis ini mempunyai lebar 32-39mm,
panjang 46-58 mm, dan tebal 20-24 mm (Sukandarrumidi, 1995).
Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat briket arang adalah berat jenis
bahan bakar atau berat jenis serbuk arang, kehalusan serbuk, suhu karbonisasi dan
tekanan pengempaan.Selain itu pencampuran formula briket juga mempengaruhi
sifat briket.Sifat briket yang baik adalah :
1. Tidak berasap dan tidak berbau pada saat pembakaran.
2. Mempunyai kekuatan tertentu sehingga tidak mudah pecah waktu diangkat dan
dipindah-pindahkan.
3. Mempunyai suhu pembakaran yang tetap 350oC dalam jangka waktu yang
cukup panjang (8 – 10 jam).
4. Setelah pembakaran masih mempunyai kekuatan tertentu sehingga mudah
untuk dikeluarkan dari dalam tungku masak.
5. Gas hasil pembakaran tidak mengandung gas karbon dioksida yang tinggi.
Adapun beberapa parameter dalam pembuatan briket antara lain dijabarkan
sebagai berikut :
1. Ukuran butiran arang.
2. Tekanan mesin pada waktu pembuatan briket.
3. Kadar air yang terkandung dalam briket.
4. Kekuatan tekstur.
Beberapa pengalaman,briket tidak mudah pecah pada saat dibawa,
diangkut dan diangkat (Pari, 2002).
Briket yang baik harus memenuhi standar yang telah di tentukan kualitas
briket yang dihasilkan menurut standar mutu Inggris dan Jepang dapat dilihat pada
tabel berikut.Sebagai data pembanding,sehingga dapat kualitas briket yang
dihasilkan dalam penelitian ini.
Tabel 1. Kualitas mutu briket arang
Briket Arang
Jenis Analisa
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) dalam Bahri (2007)
Bahan Perekat
Bahan perekat dapat dibedakan atas 3 (tiga) jenis yaitu :
1. Perekat anorganik
Termasuk dalam jenis adalah sodium silkat,magnesium, cement dan sulphite,
Kerugian dari bahan perekat ini adalah sifatnya yang banyak meninggalkan abu
sekam pada waktu pembakaran.
2. Perekat tumbuh-tumbuhan
Jumlah bahan perekat yang dibutuhkan untuk jenis ini jauh lebih sedikit bila
dibandingkan dengan bahan perekat hydrocarbon.Kerugian yang dapat
ditimbulkan adalah arang cetak yang dihasilkan kurang tahan terhadap
kelembapan.
3. Hydrocarbon dengan berat molekul besar
Bahan perekat jenis ini sering kali dipergunakan sebagai bahan perekat untuk
pembuatan arang cetak atau pun batubara cetak.
Pemakaian bahan perekat makan tekanan akan jauh lebih kecil bila dibandingkan
dengan briket tanpa memakai bahan perekat (Joseph dan Hislop, 1981).
Menurut Ruhendi, dkk., 2007, perekat adalah suatu zat atau bahan yang
memiliki kemampuan untuk mengikat dua benda melalui ikatan permukaan.
Beberepa istilah lain dari perekat yang memiliki khususan meliputi glue,mucilage,
pastedan cement.
Ayakan
Pengayakan adalah sistem yang paling terkenal dan paling banyak
digunakan untuk memisahkan bahan partikel besar dengan bahan partikel
kecil.Sistem pemisahan didasarkan atas perbedaan dalam ukuran dari bagian-
bagian yang akan dipisahkan. Ukuran besar lubang ayak untuk memisahkan bahan
yang kasar dengan bahan halussehingga bagian yang kasar tertinggal di atas
ayakan danbagian yang lebih halus jatuh melalui lubang
(Bergeiyk dan Liedekerken, 1981).
Ayakan biasanya berupa anyaman dengan mata jala (mesh) yang
berbentuk bujur sangkar atau empat persegi panjang, berupa pelat yang berlubanglubang 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 korosi maupun karena gesekan. Selain selama proses pengayakan ukuran
lubang ayakan harus tetap konstan (Bernasconi, dkk, 1995).
Alat Mesin Pertanian dengan Sumber Tenaga Mekanis
Dalam kegiatan agribisnis dan agroindustri, teknologi pertanian diperlukan
sejak penyiapan lahan, penyediaan pupuk, produksi, pemanenan, penanganan
pasca panen, pengolahan hasil, pengemasan serta distribusi dan pengangkutan
sampai pemasaran.Hal penting yang patut dicermati pada kegiatan agroindutri
adalah teknologi yang menjadi kendala utama.Oleh sebab itu teknologi harus
dikembangkan
secara
terus
menerus
melalui
kegiatan
penelitian
dan
pengembangan (Mangunwidjaja dan Sailah, 2005).
Dongkrak dan Prinsip kerjanya
Dongkrak adalah suatu alat untuk membantu pekerjaan mengangkat atau
menaikkan suatu alat atau benda yang berat dan besar, dan dapat juga digunakan
sebagai sumber gaya penekan pada beberapa alat yang menggunakan sistem
hidrolik. Cara penggunaan dongkrak itu sangat mudah
yaitu
dengan
menggerakkan tuas pada dongrak ke atas dan kebawah yang menjadi pemicu
dongkrak itu bergerak, dongkrak akan naik dan akan mengangkat benda yang ada
di atasnya menekan benda yang ada di bawahnya.
Prinsip kerjanya hidrolik adalah dengan memanfaatkan hukum Pascal
yaitu, tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan
diteruskan ke segala arah. Dongkrak hidrolik terdiri dari 2 tabung yang
berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda ukurannya,masing-masing
ditutupi dan diisi air (Triatmodjo, 1993).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut Daywin, dkk., 2008, kapasitas kerja suatu alat atau mesin
didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu
produk (contoh : ha, Kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja
dapat dikonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/mesin itu
menggunakan daya penggerak motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi:
Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis
sebagai berikut :
Kapasitas Alat =
Produk yang dihasilkan
waktu
……………………………….(1)
Analisis Ekonomi
Biaya pemakaian alat
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan
biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
��
Biaya pokok = [ � + ���] C ................................................... (2)
dimana :
BT
= total biaya tetap (Rp/tahun)
BTT
= total biaya tidak tetap (Rp/jam)
x
= total jam kerja pertahun (jam/tahun)
C
= kapasitas alat (jam/satuan produksi)
1. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1.
Biaya penyusutan (metode sinking fund)
Dt= (P-S) (A/F, i, n) (F/P, i, t-1)........................................................... (3)
dimana:
Dt = biaya penyusutan tiap akhir tahun (Rp/tahun)
P = harga beli (Rp)
S = nilai akhir (10% dari P) (Rp)
n = perkiraan umur ekonomi (tahun)
t = umur perkiraan mesin/alat pada permulaan tahun berikutnya
(Hidayat dkk, 1999).
2.
Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan besarnya :
I=
�(�)(�+1)
2�
............................................................................... (4)
dimana :
i = total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun)
3.
Biaya pajak alat diperkirakan adalah sebesar 1% pertahunnya dari nilai awal
alat
4.
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 - 1%, rata-rata
diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.
2. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari biaya perbaikan untuk motor listrik sebagai
sumber tenaga penggerak.
Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan :
Biaya reparasi =
1,2% (�−�)
1000 ���
................................................................. (5)
Biaya karyawan / operator yaitu biaya untuk gaji operator.Biaya ini
tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji
pertahun dibagi dengan total jam kerjanya (Hidayat dkk, 1999).
Break even point
Manfaat perhitungan titik impas (break event point) adalah untuk
mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha
yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang
diperoleh hanya cukup untuk menutup biaya operasional dan ada keuntungan
(Waldiyono, 2008).
Untuk mengetahui produksi titik impas (BEP) maka dapat digunakan
rumus sebagai berikut:
N=
F
(R−V)
................................................................................................. (6)
dimana:
N = jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas (Kg)
F = biaya tetap pertahun (rupiah)
R = penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rupiah)
V = biaya tidak tetap per unit produksi
Net present value
Net Present Value (NPV) adalah metode menghitung nilai bersih (netto)
pada waktu sekarang (present). Asumsi present yaitu menjelaskan waktu awal per
hitunganbertepatandengansaatevaluasidilakukanataupadaperiodetahunkenol
(0)
dalamperhitungancash flowinvestasi.
Cash flow yang benefitsajaperhitungannyadisebutdenganpresent worth
of
benefit
(PWB),
sedangkanjika
yang
diperhitungkanhanyacash
out
(cost) disebut dengan present worth of cost (PWC).Sementara itu NPV diperoleh
dari PWB dikurangi PWC, yakni:
NPV = PWB - PWC .......................................................................... (7)
PWB = present worth of benefit
PWC = present worth of cost
Untuk mengetahui apakah rencana suatu investasi tersebut layak ekonomis
atau tidak, diperlukan suatu ukuran atau kriteria tertentu dalam metode NPV ialah
NPV > 0 artinyainvestasiakanmenguntungkan/ layak
NPV < 0 artinyainvestasitidakmenguntungkan
(Giatman, 2006).
Internal rate of return
Internal rate of return adalah suatu tingkatan discount rate, pada discount
rate dimana diperolah B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat dihitung
dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
IRR = i1 –
NPV 1
(NPV 2−NPV 1)
(i1 – i2) ........................................................... (8)
dimana :
i1
= suku bungabank paling atraktif
i2
= suku bunga coba-coba
NPV1 = NPV awal pada i1
NPV2 =NPV pada
(Kastaman,2006)
i2