PEMBUATAN BIOBRIKET DARI CAMPURAN ARANG KAYU, LIMBAH PADAT KERTAS DAN AMPAS TEBU SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF.

SKRIPSI

PEMBUATAN BIOBRIKET DARI CAMPURAN ARANG
KAYU, LIMBAH PADAT KERTAS DAN AMPAS TEBU
SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF

Oleh :

ROBY PANDU WIJAYA
0752010033

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
2012
.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

SKRIPSI

MENURUNKAN KONSENTRASI
TOTAL SUSPENDED SOLID PADA PROSES AIR BERSIH
MENGGUNAKAN PLATE SETTLER

untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh
Gelar Sarjana Teknik (S-1)

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

Oleh :

NURUL HUSAENI
0752010014

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA

2012

.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

SKRIPSI

MENURUNKAN KONSENTRASI
TOTAL SUSPENDED SOLID PADA PROSES AIR BERSIH
MENGGUNAKAN PLATE SETTLER
oleh :

NURUL HUSAENI
0752010014
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Pada hari : ……………. Tanggal : ……………… 2012

Menyetujui
Pembimbing

Penguji I

Okik Hendriyanto C., ST, MT..
NPT : 3 7507 99 0172 1

Ir. Putu Wesen, MS.
NIP: 19520920 198303 1 00 1
Penguji II

DR. Ir. Rudy Laksmono, MT.
NIP: 19580812 198503 1 00 2

Mengetahui
Ketua Progdi

Penguji III

DR. Ir. Munawar Ali, MT.
NIP: 19600401 198803 1 00 1

Ir. DG. Okayadnya Wijaya, MS
NIP : 19571105 198503 1 00 1

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :...........................
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan

Ir. Naniek Ratni JAR., M.Kes.
NIP : 19590729 198603 2 00 1
.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

CURRICULUM VITAE
Penelit i
Nama Lengkap

NPM
Tempat/ tanggal
lahir
Alamat
Telp rumah
Nomor Hp.
Email

: Nurul Husaeni
: 0752010014
: Surabaya, 12 Mei 1989
: Perum.

Gunung

Sari

I ndah

BB/ 16

Surabaya
: -

: (031) 7666245 - 085733828827
: nurul_husaeni@ymail.com

Pendidik an
No.

2

FTSP UPN ”Veteran”
Jatim
SMA N 13 Surabaya

Program
Studi
Teknik
Lingkungan

I PA

3

SLTP N 16 Surabaya

4

SDN Kedurus I I
Surabaya

1

Nama Univ / Sekolah

Dari

Mulai
Sampai

Keterangan

2007

2012

Lulus

2004

2007

Lulus

Umum

2001

2004

Lulus

Umum

1995

2001

Lulus

Tugas Ak adem ik
No.

Kegiatan

1

Kuliah Lapangan

2

KKN

3

Kerja Praktek

4

PBPAM

5

SKRI PSI

Tempat/ Judul
PT. SI ER, PT. Royal Fisheries, PT. PI ER,
Balai Konservasi hutan Mangrove DenpasarBali, PDAM Denpasar-Bali, PDAM Ubud-Bali
Probolinggo
Studi Proses Pengolahan Dan Pengelolaan

Limbah PT. ECCO Tannery I ndonesia
Perencanaan Bangunan Pengolahan Air
Minum
Kajian Plate Settler Pada Bak Sedimentasi
Dalam Menurunkan Total Suspended Solid

Or ang Tua
Nama
Alamat
Telp
Pekerjaan

.

:
:
:
:

Saleh Syarifudin
Perum. Gunung Sari I ndah BB/ 16, Surabaya
Pensiunan Pegawai Negeri Sipil

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Selesai tahun
2010
2010
2010
2011
2012

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL dan PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JAWA TIMUR

Lembar Kegiatan Asistensi
Nama

:

Roby Pandu Wijaya

Tugas

:

SKRIPSI

Dosen Pembimbing :

No

Tanggal

( 0752010033 )

OKIK H.C., ST,MT

Keterangan

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Paraf

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Tuhan Yang Maha, atas berkat, rahmat dan
karunia-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Pembuatan
Biobriket Dari Campuran Arang Kayu, Limbah Padat Kertas dan Ampas
Tebu Sebagai Energi Alternatif.
Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan bagi setiap mahasiswa
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran“ Jawa Timur untuk mendapatkan
gelar sarjana.
Selama menyelesaikan skripsi ini, saya telah banyak memperoleh
bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, saya
ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Naniek Ratni J.A.R., M.Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
2. Dr. Ir. Munawar., MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan
Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Universitas Pembangunan
Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Okik Hendriyanto C., ST, MT selaku Dosen Pembimbing skripsi yang
telah membantu, mengarahkan dan membimbing sehingga skripsi ini
sehingga dapat terselesaikan dengan baik.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

i

4. Kedua orang tua saya, keluarga saya, yang telah memberikan dukungan,
baik moril maupun material dan untuk segala do’a serta pengertiannya.
5. Semua rekan-rekan di Teknik Lingkungan angkatan 2007 yang secara
langsung maupun tidak langsung telah membantu hingga terselesainya
tugas ini.
6. Semua pihak yang telah membantu dan yang tidak dapat saya sebutkan
satu per satu.
Saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan
skripsi ini, untuk itu saran dan kritik yang membangun akan saya terima dengan
senang hati. Akhir kata, penyusun mengucapkan terima kasih dan mohon maaf
yang sebesar-besarnya apabila di dalam penyusunan laporan ini terdapat kata-kata
yang kurang berkenan atau kurang dipahami.

Surabaya, 11 Oktober 2012

Penyusun

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.....................................................................................

i

ABSTRAK........................................................................................................

iii

ABSTRACT......................................................................................................

iv

DAFTAR ISI.....................................................................................................

v

DAFTAR TABEL............................................................................................

viii

DAFTAR GAMBAR.......................................................................................

ix

BAB I

: PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang......................................................................................

1

I.2 Rumusan Masalah..................................................................................

3

I.3 Tujuan Penelitian....................................................................................

3

I.4 Manfaat Penelitian..................................................................................

3

I.5 Batasan Masalah….................................................................................

4

BAB II

: TINJ AUAN PUSTAKA

II.1 Pengertian Limbah...............................................................................

5

II.1.1 Limbah Padat……………………………….................................

5

II.1.1.a Karakteristik Limbah Padat……………………………........... .... 6
II.I.1.b Sifat Fisik Limbah Padat..…………………………………….....

7

II.1.1.c Sifat Kimia Limbah Padat.............................................................

7

II.1.1.d Pengolahan Limbah Padat.............................................................

7

II.1.2 Limbah Cair.....................................................................................

9

II.1.3 Limbah Gas.....................................................................................

9

v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

II.2 Limbah Industri Kertas........................................................................

9

II.3 Pengertian Arang.................................................................................. 11
II.3.1 Macam Arang………………………………................................. 11
II.4 Kayu Bakau.......................................................................................... 12
II.4.1 Kegunaan Kayu Bakau……………………………….................... 12
II.5 Tebu....................................................................................................

12

II.5.1 Morfologi Tebu………………………………...............................

13

II.5.2 Ampas Tebu………………………………..................................... 13
II.6 Kualitas Bahan Bakar Padat Organik.................................................

14

II.7 Proses Pembakaran.............................................................................

17

II.8 Dasar Penelitian Tentang Biobriket....................................................

18

II.9 Landasan Teori...................................................................................

21

BAB II

: METODOLOGI PENELITIAN

III.1 Kerangka Penelitian…………………………………………...........

24

III.2 Bahan Penelitian…………............................................................... .

24

III.3 Alat Penelitian………...................................................................... .

24

III.4 Parameter Penelitian…..................................................................... .

26

III.5 Penentuan Variabel Penelitian ..........................................................

26

II.6 Prosedur Penelitian......................................................................................

28

III.6.1 Persiapan Bahan Baku....................................................................

29

III.6.2 Pembuatan Biobriket......................................................................

29

III.6.3 Pengujian Sifat Biobriket................................................................

30

vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB IV

: HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Karakteristik Bahan Dasar Biobriket.................................................. 32
IV.2 Pengaruh Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Kadar Air ............ 34
IV.3 Pengaruh Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Nilai Kalor/
Pembakaran......................................................................................... 36
IV.4 Pengaruh Variasi Komposisi Biobriket Terhadap Kadar Abu ........... 39
BAB V

: KESIMPULAN DAN SARAN

V.1

Kesimpulan.......................................................................................

43

V.2

Saran.................................................................................................

43

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………...

x

LAMPIRAN

vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

PEMBUATAN BIOBRIKET DARI CAMPURAN
ARANG KAYU, LIMBAH PADAT KERTAS DAN
AMPAS TEBU SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF

ABSTRAK
Kelangkaan bahan bakar ataupun sumber energi menjadi masalah besar di
Indonesia. Limbah kertas dan ampas tebu yang merupakan limbah pencemar
lingkungan mempunyai potensi untuk diolah menjadi energi alternatif. Berawal
dari hal tersebut telah dilakukan penelitian mengenai pengolahan limbah padat
kertas dan ampas tebu dengan campuran arang kayu menjadi biobriket. Dalam
penelitian ini komposisi yang d uji adalah biobriket dengan perbandingan 90% :
10% dengan rincian (limbah padat kertas = 30% + ampas tebu = 60%) : arang
kayu = 10% ; 70% : 30% dengan rincian (limbah padat kertas =20% + ampas
tebu = 50%) : arang kayu = 30% ; 60% : 40% dengan rincian (limbah padat
kertas = 30% + ampas tebu = 30%) : arang kayu = 40% ; 50% :50% dengan
rincian (limbah padat kertas = 40% + ampas tebu 10%) : arang kayu 50%.
Penelitian awal dilakukan dengan pengumpulan, penghalusan,pengujian bahan
baku (kadar air, nilai kalor dan kadar abu) dan pencampuran bahan baku (arang
kayu, limbah padat kertas, ampas tebu dan perekat tetes tebu), selanjutnya
dilakukan pengepresan dengan tekanan 150 kpa dan pengeringan. Pengujian
kembali kadar air, nilai kalor dan kadar abu setelah menjadi biobriket untuk
mengetahui nilai kalor maksimal dan lama waktu pembakaran. Dari empat jenis
perbandingan komposisi biobriket tersebut, perbandingan 50% : 50% adalah
yang terbaik karena lebih cepat terbakar dan kalor yang di dapat maksimal.

Kata kunci: Biobriket, Ampas Tebu, Arang Kayu, Limbah Padat Kertas, Kalor,
Kadar Air dan Kadar Abu.

iii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

THE MAKING OF BIOBRIQUETTE AS AN
ALTERNATIVE ENERGY FROM THE BLEND
CHARCOAL, SOLID PAPER WASTE AND
BAGASSE
ABSTRAC

The scarcity of fuel or energy resource is a big issue in Indonesia. Waste paper
and bagasse, which can contaminate the environment, are factually potential and
can be proceed to be an alternative energy. Grounded on that fact, some
researches have been done to understand that the blend of solid-paper waste,
bagasse, and charcoal, can be bio-briquette. The compositions tested in this
research are bio-briquettes with the ratio of 90% : 10% [ (30% of solid-paper
waste + 60% of bagasse) : 10% of charcoal ] ; 70% : 30% [ (20% of solid-paper
waste + 50% of bagasse) : 30% of charcoal ] ; 60% : 40% [ (30% of solid-paper
waste + 30% of bagasse) : 40% of charcoal ] ; 50% : 50% [ (40% of solid-paper
waste + 10 % of bagasse) : 50 % of charcoal]. At the beginning, the research is
done by collecting, finely crushing, and testing the basic materials (the testing
components are water content, calor value, and ash content). The next steps are
mixing the basic materials (charcoal, solid-paper waste, bagasse, and molasses)
and pressing the blend with 150 kpa (pressure level). The last step is drying the
blend which has been pressed. The re-testing of water content, heat value, and
ash content after the bio-briquettes have finished is done for understanding the
maximum heat value and the period of combustion. From the different ratio of
bio-briquettes compositions (as the samples of this research), the ratio of 50% :
50% is the best composition of bio-briquette because it can burn out faster and
has maximum heat.
Keywords: Bio-briquette, Sugar Cane, Wood Charcoal, Solid Waste Paper,
Calor, Water Content, and Ash Content.

iv

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Salah satu permasalahan besar yang dihadapi Indonesia saat ini adalah

kelangkaan energi bahan bakar yang menjadi semakin krusial karena semakin
meningkatnya populasi masyarakat Indonesia. Kebutuhan energi juga digunakan
untuk memenuhi sarana transportasi dan aktivitas industri selain untuk memenuhi
kebutuhan aktivitas ekonomi dan sosial dalam skala rumah tangga. Semakin
terbatasnya jumlah bahan bakar fosil mulai dapat dirasakan dampaknya, sebagai
bentuk awalnya, jumlah minyak tanah semakin menipis. Untuk itu diperlukan sumber
energi alternatif terbarukan (renewable) dalam penyediaan sumber energi secara
berkesinambungan (sustainable). Hal ini akan lebih lagi apabila bahan baku untuk
sumber energi alternative tersebut berasal dari limbah, sehingga dapat menurunkan
biaya produksi dan mengurangi efek negatif penumpukkan limbah terhadap
lingkungan (Surya, 2011).
Limbah kertas merupakan limbah yang dihasilkan dari industri pulp dan kertas
berasal dari sisa saring (reject) proses penyediaan stok, unit pemulihan serat dan hasil
akhir instalasi pengolahan limbah berupa padatan (sludge) yang keluar dari belt press.
Umumnya limbah padat berserat yang berasal dari keluaran belt press masih
mengandung 60% serat pendek sedangkan sisanya berupa bahan pengisi dan bahan
anorganik termasuk logam (ekapeny, 2010).
Ampas tebu adalah hasil samping dari proses ekstraksi (pemerahan) cairan
tebu. Dari satu pabrik dapat dihasilkan ampas tebu sekitar 35% - 40% dari berat tebu
yang digiling (Subroto, 2006). Mengingat begitu banyak limbah tersebut, maka ampas

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

1

2
tebu akan memberikan nilai tambah tersendiri bagi pabrik gula bila diberi perlakuan
lebih lanjut, karena sebagian besar ampas tebu di negara Indonesia digunakan untuk
bahan bakar pembangkit ketel uap pada pabrik gula dan bahan dasar pembuatan
kertas, yang mana limbah pertanian tersebut merupakan masalah umum di daerah
pedesaan dan sering menimbulkan permasalahan, karena menjadi salah satu penyebab
pencemaran lingkungan.
Kayu sebagai bahan bakar mempunyai sifat – sifat yang kurang
menguntungkan, antara lain kadar air cukup tinggi, banyak mengeluarkan asap,
banyak abu dan kadar karbonnya kurang tinggi. Untuk itu diperlukan usaha
peningkatan kualitas kayu sebagai bahan bakar, sehingga beberapa sifat yang kurang
menguntungkan dapat diatasi dengan merubah kayu menjadi arang kayu (Damanik,
2009).
Biobriket merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat digunakan
untuk menggantikan sebagian dari kegunaan minyak tanah. Biobriket merupakan
bahan bakar yang berwujud padat dan berasal dari sisa-sisa bahan organik (Budiman,
2006).
Dari penjabaran diatas, maka dapat dilihat adanya peluang untuk
menggabungkan limbah padat kertas, arang kayu dan ampas tebu, sehingga
diharapkan didapat suatu bahan bakar alternatif berupa Biobriket. Pembuatan
biobriket memiliki prospek yang baik, mengingat meningkatnya kebutuhan terhadap
alternatif bahan bakar yang murah.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3
1.2.

Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka masalah yang diharapkan dapat dikaji
dalam penelitian ini yaitu pengaruh komposisi optimum campuran limbah
kertas, arang kayu dan ampas tebu sebagai bahan dasar biobriket terhadap nilai
kalor , kadar air dan kadar abu yang dihasilkan dari biobriket tersebut.

I.3.

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu menentukan komposisi optimum campuran
limbah kertas, arang kayu dan ampas tebu sebagai bahan dasar biobriket
terhadap nilai kalor, kadar air dan kadar abu yang dihasilkan dari biobriket
tersebut.

I.4.

Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi kepada
masyarakat bagaimana mengoptimalkan pemanfaatan limbah industri kertas,
ampas tebu dan arang kayu sebagai salah satu sumber energi alternatif bahan
bakar dalam bentuk biobriket sehingga meminimalkan masalah penimbunan
limbah

di lingkungan sekitar serta mengingat meningkatnya kebutuhan

masyarakat terhadap alternatif bahan bakar yang murah.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4
I.5.

Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini meliputi :
1. Limbah padat yang digunakan berupa lumpur berasal dari unit belt press
IPAL Pabrik Kertas PT. Tjiwi Kimia Tbk, Sidoarjo.
2. Ampas tebu yang diambil berasal dari PG. Lestari, Nganjuk.
3. Arang kayu berasal dari kayu bakau yang diambil kawasan mangrove
Laguna Sidoarjo
4. Parameter yang diteliti adalah : sifat thermal (nilai kalor), sifat kimia
(kadar abu, kadar air).

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA

II.1.

Pengertian Limbah
Limbah adalah sisa suatu usaha dan atau kegiatan (UU RI.23/97,1997 pasal 1).

Limbah merupakan suatu benda yang

mengandung zat yang

bersifat

membahayakan atau tidak membahayakan kehidupan manusia, hewan, serta
lingkungan dan umumnya muncul karena hasil perbuatan manusia, termasuk
industrialisasi (Anonim, 1999).
Secara umum limbah dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Limbah ekonomis, yaitu limbah yang dapat dijadikan produk sekunder
untuk produk yang lain dan atau dapat mengurangi pembelian bahan baku.
2. Limbah non-ekonomis, yaitu limbah yang dapat merugikan dan
membahayakan serta menimbulkan pencemaraan lingkungan.
Berdasarkan bentuknya limbah dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu:
a. Limbah padat
b. Limbah cair
c. Limbah gas
II.1.1. Limbah Padat
Limbah padat adalah semua limbah yang dihasilkan dari aktifitas manusia dan
binatang yang berbentuk padat, tidak berguna dan tidak dimanfaatkan atau tidak
diinginkan atau dapat didefinisikan sebagai sesuatu massa heterogen yang dibuang
dari aktifitas penduduk, komersial dan industri.
Menurut Mulia R.M, Limbah padat didefinisikan sebagai segala sesuatu yang
tidak terpakai dan berbentuk padatan atau semi padatan (Ekapeny, 2010). Limbah
padat merupakan campuran dari berbagai bahan baik yang tidak berbahaya seperti

5

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6
sisa makanan maupun yang berbahaya seperti limbah bahan berbahaya dan
beracun (B3) yang berasal dari industri. Beberapa jenis limbah padat dapat dilihat
pada Tabel.2.1.
Tabel 2.1. Jenis-jenis Limbah Padat
Sumber
Domestik

Fasilitas

J enis
Sisa makanan, pembungkus

Rumah tangga, Apartment.

makanan dan lain-lain.
Komersial

Pertokoan,

Restoran,

Hotel, Kertas, kardus, abu dan lain-

institusi, dan lain-lain.
Industri

lain.

Pabrik kertas, Pabrik semen, Limbah industri, bahan
Pertambangan dan lain-lain.

berbahaya dan beracun dan
lain-lain.

Konstruksi

Tanah, Semen, Baja, dan
lain-lain.

Limbah ini dapat berupa buangan padat seperti lumpur, sisa logam, bekasbekas kemasan, kerak, dan lain-lain. Limbah padat umumnya dapat dimanfaatkan
oleh masyarakat atau industri lain tetapi banyak pula yang tidak mungkin
dimanfaatkan sehingga perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut.
1. Karakteristik Limbah Padat
Karakteristik limbah padat adalah berbentuk padat, tidak berguna dan tidak
diinginkan, dan konsep pengolahannya yaitu dengan usaha meminimalkan
efek kerugian pada lingkungan yang disebabkan oleh pembuangan limbah
padat terutama yang berbahaya.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7

2. Sifat Fisik Limbah Padat
Sifat fisik limbah padat yaitu jenis komponennya dan presentase masingmasing ukuran partikel, kandungan campurannya dan berat tiap komponen
dari campuran.
3. Sifat Kimia Limbah Padat
Sifat kimia limbah padat yaitu analisa rata-rata mengenai campuran,
kemudian menguap setelah pembakaran, sisa setelah pembakaran dan sisa
karbon yang ada penggabungan abu jumlah prosentase karbon, oksigen,
nitrogen, sulfur, dan abu serta nilai kalor.
4. Pengelolaan Limbah Padat
Proses pengolahan limbah padat industri dikelompokkan berdasarkan
fungsinya yaitu pengkonsentrasian, pengurangan kadar air, stabilisasi dan
pembakaran dengan incenerator seperti ditunjukkan skema pada Gambar 2.1.
Pengolahan tersebut pada industri penghasil limbah dapat dilakukan sendirisendiri atau secara berurutan tergantung dari jenis dan jumlah limbah padat
yang dihasilkan, antara lain:
a. Pengkonsentrasian
Dilakukan untuk meningkatkan konsentrasi sludge sehingga dapat
mengurangi volume sludge tersebut. Pengkonsentrasian sludge biasanya
dilakukan secara grafivitasi/dengan clarifier dan dengan thickener. Dengan
thickener dapat meningkatkan konsentrasi padatan 2 - 5 kali. Dengan
turunnya volume sludge maka akan memberikan keuntungan ekonomis
dan akan memudahkan proses pengolahan selanjutnya.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

b. Pengurangan kadar air
Proses ini bertujuan untuk mengurangi kadar air sehingga sludge dapat
lebih kering lagi sehingga memudahkan dalam transportasi. Filtrasi
vakum, filter press dan sentrifugasi banyak digunakan dalam proses ini.
c. Stabilisasi
Pada prinsipnya adalah mengurangi mobilitas bahan pencemar dalam
limbah. Proses stabilisasi secara umum dilakukan dengan mengubah
sludge menjadi bentuk yang kompak, tidak berbau dan tidak mengandung
mikroorganisme yang mengganggu kesehatan serta bahan-bahan pencemar
yang berada di dalamnya tidak mudah mengalami perlindian (leached).
Menurut Slim dan Wakefield, Proses stabilitasi ini dapat dilakukan dengan
berbagai cara antara lain dengan mencampur dengan tanah liat yang
dilanjutkan dengan pembakaran seperti pernah dilakukan di Afrika
Selatan, dicampur dengan semen dan bahan lainnya sehingga bahan
pencemar di dalamnya menjadi lebih stabil (Ekapeny, 2010).
d. Pembakaran
Pembakaran adalah pembakaran sludge dengan suhu tinggi (>900°C).
Dalam proses pembakaran limbah padat ini harus digunakan peralatan
yang khusus seperti insenerator karena dengan pembakaran pada suhu
tersebut dapat sempurna dan tidak dihasilkan hasil samping yang akan
membahayakan lingkungan.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

II.1.2. Limbah Cair
Limbah cair adalah semua limbah yang berbentuk cairan atau berada dalam
fase cair (air seni atau urine, air pencucian alat-alat).
Sumber Limbah Cair berasal dari berbagai kegiatan antara lain:
1. Kegiatan rumah tangga yang meliputi kegiatan di daerah perumahan,
perdagangan, rekreasi, dan kelembagaan.
2. Kegiatan Industri (dari berbagai jenis industri).
3. Kegiatan rumah sakit dan aktivitas yang bergerak di bidang kesehatan.
4. Kegiatan pertanian, peternakan.
5. Kegiatan pertambangan.
6. Kegiatan transportasi.
II.1.3. Limbah Gas
Limbah gas adalah semua limbah yang berbentuk gas atau berada dalam fase
gas, contoh : karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida
(NOx), dan sulfur oksida (SOx).Limbah cair merupakan sisa buangan hasil suatu
proses yang sudah tidak dipergunakan lagi, baik berupa sisa industri, rumah
tangga, peternakan, pertanian, dan sebagainya.Komponen utama limbah cair
adalah air (99%) sedangakan komponen lainnya bahan padat yang bergantung asal
buangan tersebut.(Adibroto, 2006).
II.2.

Limbah Industri Kertas
Limbah industri adalah sisa hasil buangan yang berasal dari industri sebagai

akibat proses produksi (KepMen LH No. 51 tahun 1995/1996). Limbah industri
merupakan materi atau energi yang tidak berguna lagi dalam proses atau teknologi
yang dipilih, seperti limbah pada umumnya maka limbah industri dapat terwujud.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10
Limbah yang dihasilkan oleh industri pulp dan kertas pada umumnya
berbentuk cair, padat dan gas. Limbah industri tersebut diolah pada unit
pengolahan limbah dan akan menghasilkan effluent cair dan lumpur (Sludge).
Limbah padat industri kertas dibedakan atas limbah serat dan non serat,
berasal dari beberapa unit proses umumnya merupakan hasil akhir proses dan
tidak berguna yang berbentuk seperti lumpur (sludge).
Karakteristik limbah padat industri kertas sangat bervariasi tergantung pada
bahan baku, produk yang dihasilkan serta tingkat pengolahan pendahuluan yang
telah dilakukan. Pengelompokan jenis limbah padat harus memberikan gambaran
tentang karakteristiknya seperti jenis limbah, jumlah limbah/ton produk,
kandungan organik, kadar air, kadar abu, nilai kalor, unsur mikro, logam berat dan
element spesifik lainya (Adibroto,2006).
Limbah lumpur ini pada umumnya sudah mendapat perlakuan pemisahan air
hingga mempunyai kadar padatan sekitar 20 – 30%. Limbah padat ini
mengandung bahan organik berserat yang bersifat mudah terbakar dan bahan
anorganik yang berasal dari bahan kimia yang ditambahkan selama proses yang
bersifat dapat menghambat proses pembakaran dan mengasilkan abu sisa
pembakaran (Syamsudin dkk.,2006). Pada Tabel 2.1 dibawah ini menunjukkan
hasil analisa limbah padat industri pulp dan kertas dari berbagai sumber. Nilai
panas yang cukup tinggi menjadikan limbah padat kertas sangat berpotensi
sebagai bahan bakar.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11
Tabel 2.2. Limbah Padat Industri Pulp dan Kertas dari Berbagai Sumber
Analisis (%)
Padatan

Abu

C

H

S

O

N

Nilai
Panas
(MJ/kg)

33,4
42,0
37,6
40,0
42,0
42,0
45,0
50,5
54,0
50,0
79,5
92,0

1,9
4,9
7,1
8,0
20,2
14,0
3,0
2,8
3,5
0,4
0,2
7,0

48,7
51,6
55,2
48,0
28,8
31,1
48,4
48,6
48,0
50,3
49,2
48,7

6,6
5,7
6,4
5,7
3,5
4,4
6,6
6,4
6,0
6,2
6,7
7,0

0,2
0,9
1,0
0,8
0,2
0,2
0,2
0,3
0,1
0,0
0,2
0,1

42,4
29,3
26,0
36,3
18,8
30,1
41,3
41,6
42,1
43,1
43,6
37,6

0,2
0,9
4,4
1,2
0,5
0,9
0,5
0,4
0,3
0,0
0,1
0,1

20,1
21,5
24,1
19,8
12,0
12,2
20,8
20,6
20,3
20,8
19,4
25,0

Sumber

Bleached pulp mill
Pulp mill
Kraft mill
Kraft paper mill
Deinking mill
Deinking paper mill
Recycle mill
Recycle paper mill
Bark
Baric
Wood chips
Wastepaper

Sumber: Syamsudin dkk.,2006

II.3.

Pengertian Arang
Arang adalah residu hitam berisi karbon tidak murni yang dihasilkan dengan

menghilangkan kandungan air dan komponen volatil dari hewan atau tumbuhan.
Arang umumnya didapatkan dengan memanaskan kayu, gula, tulang, dan benda
lain. Arang yang hitam, ringan, mudah hancur, dan meyerupai batu bara ini terdiri
dari 85% sampai 98% karbon, sisanya adalah abu atau benda kimia lainnya.
(Damanik, 2009).
II.3.1. Macam Arang
Dalam bidang industri dikenal bermacam-macam arang yang berhubungan
dengan pembuatan dan kegunaanya. Arang dihasilkan dari pembakaran bahan
baku yang mengandung karbon. Bahan baku tersebut biasa berasal dari bahan
nabati atau hasil ikutannya dan dari hasil hewani. Carbon Black adalah suatu
karbon berbentuk amorf

yang dihasilkan oleh pemanasan atau pemecahan

oksidasi dari hidro karbon. Backed karbon adalah suatu istialah yang digunakan

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12
untuk arang yang dibuat dari pemanggangan pada suhu 1000 - 1800 0 C. Biasanya
merupakan campuran dari bermacam-macam bahan yang mengandung karbon
(Shofi dan Purnomo, 2005).
II.4.

Kayu Bakau
Bakau adalah nama sekelompok tumbuhan dari marga Rhizophora, suku

Rhizophoraceae. Tumbuhan ini memiliki ciri-ciri yang menyolok berupa akar
tunjang yang besar dan berkayu, pucuk yang tertutup daun penumpu yang
meruncing, serta buah yang berkecambah serta berakar ketika masih di pohon
(vivipar). Pohon bakau juga memiliki banyak nama lain seperti tancang, tanjang
(Jawa); tinjang (Madura); bangko (Bugis); kawoka (Timor), wako, jangkar dan
lain-lain (Anonim, 2010 ).
II.4.1. Kegunaan Kayu Bakau
Kayu bakau memiliki kegunaan yang baik sebagai bahan bangunan, kayu
bakar, dan terutama sebagai bahan pembuat arang. Kulit kayu menghasilkan tanin
yang digunakan sebagai bahan penyamak. Sebagai kayu bakar, secara tradisional
masyarakat biasa memakai jenis Xylocarpus (Nirih atau Nyirih). Sedangkan untuk
bahan baku pembuat arang biasa dipakai Rhizophora sp., sedangkan penggunaan
kulit kayu bakau untuk diambil tanninnya, hampir-hampir tidak terdengar lagi
(Anonim, 2010 ).
II.5.

Tebu (saccharum officinarum)
Tanaman tebu merupkan tanaman yang mempunyai sosok tinggi kurus, tidak

bercabang dan tumbuh tegak. Tinggi batangnya mencapai 3-5 meter atau lebih.
Termasuk dalam jenis rumput-rumputan bertahunan, besar, sistem perakaran
besar, menjalar, batang kokoh, dan terbagi ke dalam ruas-ruas yang beragam
panjangnya antara 10-30 cm dengan bentuk menggembung, menggelondong,

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13
menyilindris. Pada batangnya terdapat lapisan lilin yang berwarna putih keabuabuan dan daunnya berpangkal pada buku batang dengan kedudukan yang
berseling-seling (Magaretta, 2009).
Tebu dapat hidup dengan baik pada ketinggian tempat 5.500 meter diatas
permukaan laut, pada daerah beriklim panas dan lembab degan kelembaban >70%
dengan suhu udara berkisar antara 28-380 C (Margaretta, 2009).
II.5.1. Morfologi Tebu
Sifat morfologi tebu diantaranya bentuk batang konis, susunan antar ruas
berbuku, dengan penampang melintang agak pipih, warna batang hijau
kekuningan, batang memiliki lapisan lilin tipis, bentuk buku ruas konis terbalik
dengan 3-4 baris mata akar, warna daun hijau kekuningan, lebar daun 4-6 cm,
daun melengkung kurang dari ½ panjang daun (Margaretta, 2009).
II.5.2. Ampas Tebu
Ampas tebu adalah suatu residu dari proses penggilingan tanaman tebu
(saccharum oficinarum) setelah diekstrak atau dikeluarkan niranya pada Industri
pemurnian gula sehingga diperoleh hasil samping sejumlah besar produk limbah
berserat yang dikenal sebagai ampas tebu (bagasse) dan merupakan hasil samping
dari proses ekstraksi cairan tebu. Tanaman tebu umumnya menghasilkan 24-36%
ampas tebu tergantung pada kondisi dan macamnya. Ampas tebu mengandung air
38-52%, gula 2,5-6%, dan serat 44-48% (subroto, 2006).
II.6.

Kualitas bahan bakar padat organik
Suatu jenis material yang akan digunakan sebagai bahan bakar perlu diteliti

terlebih dahulu kualitasnya berdasarkan pada beberapa hal, yaitu:

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14
1. Kadar air
Kadar air suatu bahan berhubungan dengan proses pengeringan bahan tersebut
sebelum digunakan. Kadar air ini merupakan salah satu faktor yang
mempengaruhi efisiensi proses pembakaran. Pengeringan merupakan usaha
penurunan kadar air agar memudahkan proses berikutnya, serta mengurangi
resiko kerusakan akibat serangan mikroorganisme perusak dan aktivitas
biologis selama penyimpanan.
Prinsip dasar terjadinya penguapan air dari bahan ke udara di sekitas bahan
adalah terjadinya perbedaan tekanan uap antara air di bahan dan uap air di
udara. Dengan demikian upaya untuk terjadinya proses pengeringan adalah
menciptakan kondisi tersebut. Pada umumnya tekanan uap air di bahan lebih
besar dari di udara, hal ini menyebabkan ada perpindahan massa air dari bahan
ke udara.
2. Kerapatan
Menurut Wahyujati, kerapatan atau suatu briket ditentukan oleh tekanan
pembriketan. Briket yang sangat padat justru akan menyebabkan turunnya
efisiensi pembakaran. Dengan demikian dibutuhkan tekanan pembriketan yang
tepat agar diperoleh briket yang bermutu baik. Besarnya tekanan pembriketan
ini juga dipengaruhi oleh jenis bahan yang digunakan (Ekapeny,2010).
Kerapatan didefinisikan sebagai perbandingan massa bahan bakar terhadap
volum bahan bakar.

Pengetahuan mengenai kerapatan ini berguna untuk

penghitungan kuantitatif dan pengkajian kualitas penyalaan. Satuan kerapatan
adalah kg/m (Anonim, 2009).

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15
3. Mudah dibakar
Menurut Christie, bahan organik padat yang akan digunakan harus mudah
dinyalakan/dibakar terutama sekali untuk konsumsi rumah tangga. Porositas
yang terlalu sedikit/terlalu kecil, kandungan zat organik yang terlalu sedikit
dan kadar abu yang tinggi merupakan faktor-faktor yang dapat mengurangi
kemudahan bahan organik padat tersebut untuk dinyalakan/dibakar. Porositas
yang terlalu kecil dapat disebabkan karena pada saat pembuatan briket,
tekanan yang diberikan untuk memadatkan material terlalu ( Ekapeny, 2010).
4. Kandungan bahan biobriket
Kandungan bahan baku biobriket dapat mempengaruhi proses pembakaran.
Kandungan tidak hanya meliputi faktor makroskopik (ultimate analysis, nilai
kalor, kadar air, ukuran partikel, bulk density, dan temperatur pembakaran)
saja, tetapi juga dipengaruhi oleh faktor mikroskopik, seperti panas, kinetika,
dan mineral lain yang terkandung dalam bahan biobriket.
5. Nilai kalor bakar
Menurut Christie, nilai kalor bakar adalah kualitas utama untuk suatu bahan
bakar. Nilai kalor bakar suatu bahan akan mempengaruhi volume bahan bakar
yang diperlukan, misalnya untuk memasak. Semakin kecil nilai kalor
bakarnya, semakin banyak volume bahan bakar yang diperlukan, demikian
pula sebaliknya (Ekapeny, 2010).
Nilai kalor merupakan ukuran panas atau energi yang dihasilkan, dan diukur
sebagai nilai kalor kotor/ gross calorific value atau nilai kalor netto/ nett
calorific value. Perbedaannya ditentukan oleh panas laten kondensasi dari uap
air yang dihasilkan selama proses pembakaran. Nilai kalor kotor/. gross
calorific value (GCV) mengasumsikan seluruh uap yang dihasilkan selama

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16
proses pembakaran sepenuhnya terembunkan/terkondensasikan. Nilai kalor
netto (NCV) mengasumsikan air yang keluar dengan produk pengembunan
tidak seluruhnya terembunkan. Bahan bakar harus dibandingkan berdasarkan
nilai kalor netto (Anonim-b, 2009).
Pengukuran nilai kalor menggunakan metode adiabatik dinamik normal,
dimana metode ini paling baik tingkat ketelitiannya dibanding dengan metode
pengukuran yang lain.
Kondisi adiabatik, memungkinkan untuk menjaga ketiadaan perubahan kalor.
Dengan hal ini temperatur dalam alat ukur kalorimeter yang dikenal dengan
istilah jacket dan kalorimeter, yang berarti tidak ada perbedaan suhu antara
sistem dan lingkungannya. Keadaan ini untuk mencegah perubahan panas
yang masuk dan keluar dari kalorimeter. Kenyataan ini memerlukan dinding
adiabatik untuk isolasi terhadap perbedaan suhu.
Sedangkan dinamik normal, yang memungkinkan waktu pengoperasian alat
ukur kalorimeter tidak terlalu lama, sehingga akan didapatkan ketelitian data
yang cukup tinggi.
6. Kadar Abu
Abu adalah zat anorganik yang tidak menguap, sisa hasil pembakaran suatu
bahan organik. Penentuan kadar abu ada hubungannya dengan mineral suatu
bahan. Mineral yang terdapat dalam bahan pangan terdiri dari 2 jenis garam,
yaitu garam organik misalnya asetat, pektat, mallat, dan garam anorganik,
misalnya karbonat, fosfat, sulfat, dan nitrat. Proses untuk menentukan jumlah
mineral sisa pembakaran disebut pengabuan. Kandungan dan komposisi abu
atau mineral pada bahan tergantung dari jenis bahan dan cara pengabuannya.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17
II.7.

Proses Pembakaran
Pembakaran merupakan oksidasi cepat bahan bakar disertai dengan produksi

panas, atau panas dan cahaya. Pembakaran sempurna bahan bakar terjadi hanya
jika ada pasokan oksigen yang cukup. Oksigen (O2) merupakan salah satu elemen
bumi paling umum yang jumlahnya mencapai 20.9% dari udara. Bahan bakar
padat atau cair harus diubah ke bentuk gas sebelum dibakar. Biasanya diperlukan
panas untuk mengubah cairan atau padatan menjadi gas. Bahan bakar gas akan
terbakar pada keadaan normal jika terdapat udara yang cukup.
Hampir 79% udara (tanpa adanya oksigen) merupakan nitrogen, dan sisanya
merupakan elemen lainnya. Nitrogen dianggap sebagai pengencer yang
menurunkan suhu yang harus ada untuk mencapai oksigen yang dibutuhkan untuk
pembakaran. Nitrogen mengurangi efisiensi pembakaran dengan cara menyerap
panas dari pembakaran bahan bakar dan mengencerkan gas buang (Maria
dkk,2000).
Tujuan dari pembakaran yang baik adalah melepaskan seluruh panas yang
terdapat dalam bahan bakar. Hal ini dilakukan dengan pengontrolan “tiga T”
pembakaran yaitu:
1. Temperatur atau suhu yang cukup tinggi untuk menyalakan dan menjaga
penyalaan bahan bakar,
2. Turbulensi atau pencampuran oksigen dan bahan bakar yang baik, dan
3. Time atau waktu yang cukup untuk pembakaran yang sempurna.
Jumlah O2 tertentu diperlukan untuk pembakaran yang sempurna dengan
tambahan sejumlah udara (udara berlebih) diperlukan untuk menjamin

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18
pembakaran yang sempurna. Walau demikian, terlalu banyak udara berlebih akan
mengakibatkan kehilangan panas dan efisiensi.
Oksigen akan meningkatkan suhu nyala api yang selanjutnya meningkatkan
radiasi yang telah disebutkan sebagai metode perpindahan panas yang paling
dominan. Sehingga dengan peningkatan kadar oksigen dalam pembakaran, suhu
dari nyala api lebih tinggi, lebih banyak panas yang diserap oleh produk dan lebih
sedikit panas yang hilang pada keluaran gas pembakaran dan proses pembakaran
juga menjadi lebih efisien (Purwati dan Soetopo,2006).
II.8.

Dasar Penelitian Tentang Biobriket
Sebelum memiliki ide tentang penelitian, penulis melakukan studi literatur

terlebih dahulu terhadap penelitian sebelumnya.
1. Pemanfaatan Campuran Limbah Padat dengan Lindi Hitam Dari
Industri Pulp dan Kertas Sebagai Bahan Biobriket
Pemanfaatan campuran limbah padat industri pulp dan kertas dengan lindi
hitam sebagai bahan biobriket telah diteliti. Lumpur A berasal dari pabrik pulp
dan kertas terpadu dengan bahan baku non kayu mempunyai nilai panas 2712
kal/g dan kadar abu 29,8%. Lumpur B dari pabrik kertas dengan bahan baku
kertas bekas dan proses deinking mempunyai nilai panas 2331 kal/g dan kadar abu
25,9%; dan lindi hitam dari larutan pekat sisa pemasakan pulp proses soda
mempunyai nilai panas 5579 kal/g dan kadar abu 12,1%. Lumpur yabg sudah
halus dan homogen dicampur dengan lindi hitam pekat dan dicetak menjadi
biobriket. Pada variasi lindi hitam 0 – 40% nilai panas meningkat menjadi 3711
dan 3513 kal/g, masing – masing untuk lumpur A dan lumpur B. Penambahan
lindi hitam menurunkan kadar abu sehingga memberi pengaruh positif terhadap
efisiensi pembakaran tetapi menaikkan kandungan logam berat Pb, Cd, Cr dan Na.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19
Pada penambahan lindi hitam 30 – 40% , kuat tekan biobriket meningkat dari 19 –
26 kog dari 19 – 26 kg menjadi 50 – 54. hal ini berarti kuat tekan biobriket lebih
besar dibandingkan dengan batu bara yang memiliki kuat tekan 37 kg (Syamsudin
dkk, 2006)..
2. Studi Sifat hasil Pembakar an Arang dari Enam J enis Kayu
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat hasil pembakaran dari
keenam jenis arang kayu. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan
informasi sifat – sifat keenam jenis arang kayu tersebut untuk pemakaian industri
peleburan dan bahan akar sebagai bahan baku arang. Dari hasil analisa statistik,
menunjukkan bahwa jenis arang kayu berpengaruh sangat nyata terhadap kadar
air, zat menguap, kadar abu dan kadar karbon yang dihasilkan (Damanik,2009).
3. Karakteristik Pembakaran Biobriket Campur an Batubara, Ampas tebu
dan J erami.
Potensi biomass ampas tebu dan jerami sebagai sumber energi alternatif
sedemikian melimpah, namun belum terolah sepenuhnya. Berawal dari hal
tersebut maka peneliti mengajukan penelitian mengenai pengolahan biomass
ampas tebu dan jerami dengan campuran batubara serta bahan perekat yang
terbuat dari tepung pati guna diolah menjadi bahan bakar alternatif berupa
biobriket. Dalam penelitian ini komposisi yang di uji adalah biobriket dengan
perbandingan prosentase batubara : biomass (ampas tebu dan jerami); 10% : 90% ;
33,3% : 66,6% ; 50% : 50% . Penelitian awal dilakukan dengan pengumpulan,
penghalusan, pengujian bahan baku (kadar air, nilai kalor, kadar abu, volatile
matter, kadar karbon) dan pencampuran bahan baku (batu bara, ampas tebu,
jerami dan perekat pati), selanjutnya dilakukan pengepresan dengan tekanan 100
kg/cm2. Pengujian pembakaran dilakukan di laboratorium untuk mengetahui

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

20
besarnya laju pengurangan massa dengan laju kecepatan udara konstan (0,3
m/dtk), kemudian dilanjutkan dengan pengujian emisi polutan . Berdasarkan
percobaan dan parameter yang telah di uji, penambahan biomasa menyebabkan
naiknya volatile matter sehingga lebih cepat terbakar dan laju pembakaran lebih
cepat. Penambahan biomass juga dapat menurunkan emisi polutan yang dihasilkan
pada saat pembakaran. Komposisi biobriket terbaik yang dapat digunakan untuk
kebutuhan sehari-hari adalah komposisi batubara 10% : biomass 90% karena lebih
cepat terbakar, suhu yang dicapai dapat optimal dan lebih ramah lingkungan
(Subroto,2006).
Dari penelitian terdahulu, menjadi sumber inspirasi bagi penulis untuk
melakukan penelitian tentang biobriket yang mana sumber bahan bakunya dengan
melihat penelitian sebelumnya yaitu, limbah padat kertas, ampas tebu dan arang
kayu. Hal ini digunakan karena, limbah – limbah tersebut sampai saat ini belum
dimanfaatkan secara maksimal dan bersifat mencemari lingkungan. Selain itu,
kandungan dari masing – masing limbah tersebut mampu menghasilkan kalor,
yang mana dapat digunakan sebagai salah satu sumber energi alternatif dengan
melihat dari masing – masing karakteristik ketiga bahan tersebut.
II.9.

Landasan Teori
Biobriket merupakan bahan bakar yang berwujud padat dan berasal dari sisa

sisa bahan organik ( Budiman dkk, 2006 ).
1. Mekanisme proses pembuatan biobriket :
a. Pengeringan
Dalam proses ini bahan bakar mengalami kenaikan temperatur yang
akan mengakibatkan menguapnya kadar air yang berada pada
permukaan bahan bakar tersebut, sedangkan untuk kadar air yang

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21
berada didalam akan menguap melalui pori-pori bahan bakar padat
tersebut.
b. Devolatilisasi
Devolatilisasi yaitu proses bahan bakar yang mulai mengalami
dekomposisi setelah terjadi pengeringan
c. Pembakaran Arang
Sisa dari pirolisis adalah arang dan abu. Kemudian partikel bahan
bakar mengalami tahapan oksidasi arang yang memerlukan waktu 7080% dari total waktu pembakaran ( Subroto, 2006 ).
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi pembakaran biobriket antara lain :
a. Ukuran partikel
Partikel yang lebih kecil ukurannya akan lebih cepat terbakar.
b. Kecepatan aliran udara
Laju pembakaran biobriket akan meningkat dengan adanya kecepatan
aliran udara dan kenaikan temperatur
c. Jenis bahan bakar
Jenis bahan bakar menentukan karakteristik bahan bakar. Karakteristik
tersebut adalah volatile matter.
d. Temperatur udara pembakaran
Kenaikan temperatur udara pembakaran menyebabkan semakin
pendeknya waktu pembakaran.
e. Kerapatan
Kerapatan atau suatu briket ditentukan oleh tekanan pembriketan.
Briket yang sangat padat justru akan menyebabkan turunnya efisiensi
pembakaran. Dengan demikian dibutuhkan tekanan pembriketan yang

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

22
tepat agar diperoleh briket yang bermutu baik. Besarnya tekanan
pembriketan ini juga dipengaruhi oleh jenis bahan yang digunakan
(Ekapeny,2010).
f.

Kandungan bahan biobriket
Kandungan bahan baku biobriket dapat mempengaruhi proses
pembakaran. Kandungan tidak hanya meliputi faktor makroskopik
(ultimate analysis, nilai kalor, kadar air, ukuran partikel, bulk density,
dan temperatur pembakaran) saja, tetapi juga dipengaruhi oleh faktor
mikroskopik, seperti panas, kinetika, dan mineral lain yang terkandung
dalam bahan biobriket (Surya, 2006 ).

g. Nilai kalor bakar
Nilai kalor bakar adalah kualitas utama untuk suatu bahan bakar. Nilai
kalor bakar suatu bahan akan mempengaruhi volume bahan bakar yang
diperlukan, misalnya untuk memasak. Semakin kecil nilai kalor
bakarnya, semakin banyak volume bahan bakar yang diperlukan,
demikian pula sebaliknya (Ekapeny, 2010).
3. Beberapa faktor yang berhubungan dengan pembakaran antara biomass
dengan limbah kertas antara lain :
a. Kadar air
Kandungan kadar air yang tinggi mempersulit pembakaran dan
mengurangi temperatur pembakaran.
b. Kadar kalori
Semakin besar nilai kalor maka kecepatan pembakaran semakin
lambat.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

23
c. Kadar abu
Kadar abu yang tinggi didalam arang kayu mempersulit ataupun
menghambat pembakaran.
d. Volatile matter (zat-zat yang mudah menguap)
Semakin banyak kandungan volatile matter pada biobriket maka
semakin mudah biobriket untuk terbakar ( Subroto, 2006 ).

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB III
METODE PENELITIAN

Penelitian ini direncanakan selama tiga bulan yang dilanjutkan dengan
pengolahan data, penyusunan data dan pembahasan. Penelitian dilaksanakan di
laboratorium Mekanika Tanah dan Batuan, Teknik Sipil ITS Surabaya. Adapun
kerangka penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.
III.1

Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
1. Limbah padat berserat pabrik kertas yang berasal dari PT. Tjiwi Kimia,
Tbk – Sidoarjo.
2. Ampas tebu yang berasal dari PG. Lestari, Nganjuk.
3. Arang kayu berasal dari kayu bakau yang diambil kawasan mangrove
Laguna Sidoarjo.
4. Tetes tebu yang digunakan sebagai perekat dari PG. Lestari, Nganjuk.

III.2

Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Cetakan biobriket dari bahan PVC berbentuk silinder (Gambar 3.2).
2. Ayakan d