studi variasi komposisi bahan penyusun briket dari kotoran sapi dan limbah pertanian
TRANSCRIPT
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
1/112
Santosa, Mislaini R., dan Swara Pratiwi Anugrah
Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi PertanianUniversitas Andalas Kampus Limau Manis, Padang 25163
e-mail : [email protected]
mailto:[email protected]:[email protected] -
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
2/112
PENDAHULUAN
Minyak bumi adalah energi yang tidak dapat diperbaharui,tetapi dalam kehidupan sehari-hari bahan bakar minyakmasih menjadi pilihan utama sehingga akan
mengakibatkan menipisnya cadangan minyak bumi.Minyak tanah di Indonesia yang selama ini disubsidi,menjadi beban yang sangat berat bagi pemerintahIndonesia karena nilai subsidinya meningkat pesat menjadilebih dari 49 triliun rupiah per tahun dengan penggunaan
lebih kurang 10 juta kilo liter per tahun. Hal ini berdampaknaiknya harga minyak bumi di pasar global, menjadikanharga minyak tanah sebagai konsumsi publik yang palingbesar, langka dan mahal di pasaran (Yusuf, 2010).
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
3/112
Sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui diIndonesia cukup banyak, di antaranya adalah
biomassa atau bahan-bahan limbah organik. Beberapabiomassa memiliki potensi yang cukup besar adalahlimbah kayu, sekam padi, jerami, ampas tebu,tempurung kelapa, cangkang sawit, kotoran ternak,
dan sampah kota. Biomassa dapat diolah dandijadikan sebagai bahan bakar alternatif, contohnyadengan pembuatan briket. Briket mempunyaikeuntungan ekonomis karena dapat diproduksi secara
sederhana, memiliki nilai kalor yang tinggi, danketersediaan bahan bakunya cukup banyak diIndonesia sehingga dapat bersaing dengan bahanbakar lain.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
4/112
Pemanfaatan kotoran sapi untuk dijadikan pupukorganik masih belum optimal, karena petani belumbisa merubah kebiasaan dalam menggunakan pupukkimia untuk meningkatkan produksi tanaman. Hal ini
menyebabkan masih banyak kotoran sapi yang tidakdimanfaatkan.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
5/112
Kotoran sapi menghasilkan kalor sekitar 4000 kal/gdan gas metan (CH4) yang cukup tinggi. Gas metanmerupakan salah satu unsur penting dalam briketyang berfungsi sebagai penyulut, yaitu agar briketyang dihasilkan diharapkan mudah terbakar. Limbahpertanian dapat menghasilkan energi kalor sekitar6000 kal/g. Limbah pertanian yang terdiri dari sekammemiliki kadar karbon 1,33 %, jerami mempunyaikadar karbon 2,71 %, dan tempurung kelapa memilikkadar karbon yang tinggi sebesar 18,80 %(Pancapalaga, 2008).
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
6/112
Pemanfaatan kotoran sapi dan limbah pertanian
berupa sekam, jerami, dan tempurung kelapa sebagaibahan baku dalam pembuatan briket merupakan salahsatu bahan bakar alternatif yang tepat sebagai sumberbahan bakar untuk mengurangi pengunaan minyak
tanah. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentangvariasi komposisi bahan penyusun briket tersebut.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
7/112
TUJUAN Tujuan dari penelitian ini adalah untuk :
1. Mengetahui karakteristik briket campuran kotoran
sapi dan limbah pertanian. 2. Mendapatkan komposisi terbaik dalam pembuatan
briket.
3. Mengetahui pengaruh komposisi bahan baku
terhadap laju pembakaran briket.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
8/112
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September
sampai dengan Oktober 2010, di Bengkel FakultasTeknologi Pertanian, Laboratorium Pusat PenelitianPemanfaatan Iptek Nuklir (P3IN) Fakultas Pertanian,dan Laboratorium Nonruminansia Fakultas
Peternakan Universitas Andalas.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
9/112
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang diperlukan dalam penelitian iniadalah limbah pertanian yaitu sekam, jerami, dantempurung kelapa. Selain itu diperlukan juga kotoransapi, tepung tapioka, dan air. Alat-alat yang digunakan
dalam melaksanakan penelitian ini adalah alatpengepres briket dengan cetakan berdiameter 2 cmdan tinggi 3 cm, drum, ayakan 50 mesh dan 70 mesh,oven, timbangan digital,force gauge, thermometer,
stopwatch, desikator, bomb kalorimeter, cawanporselin, penjepit cawan, alat-alat tulis, dan peralatanyang mendukung.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
10/112
Metode Penelitian Langkah pertama dalam penelitian adalah pembuatan
briket yang meliputi proses penyiapan bahan baku berupakotoran sapi dan limbah pertanian (sekam, jerami, dan
tempurung kelapa). Bahan baku limbah pertaniandikarbonisasi, selanjutnya arang dari hasil karbonisasidilakukan pengecilan ukuran, kemudian diayak untukmenghasilkan ukuran yang seragam. Bahan yang telahdiayak lalu dicampur dengan perbandingan, yaitu : A =
perlakuan dengan perbandingan kotoran sapi : limbahpertanian = 1:1, B = perlakuan dengan perbandingankotoran sapi : limbah pertanian = 1:2, dan C = perlakuandengan perbandingan kotoran sapi : limbah pertanian =1:3.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
11/112
Bahan selanjutnya dicampur dengan perekat tapiokasebanyak 30 % dari berat adonan briket. Adonan
briket yang telah tercampur tersebut dimasukkan kedalam cetakan yang berbentuk silinder dengandiameter 2 cm dan tinggi 3 cm, selanjutnya hasilcetakan dikeringkan di dalam oven. Briket hasilpengeringan kemudian dilakukan uji karakteristikmeliputi : kadar air, kadar abu, kadar karbon, nilaikalor, kerapatan (density), dan kuat tekan.Pengamatan lama nyala api, laju pembakaran danefisiensi juga dilakukan untuk mengetahui hubungan
komposisi bahan baku berhadap laju pembakaranbriket.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
12/112
Metode penelitian yang digunakan adalah metodeeksperimen dengan tiga perlakuan, sebagai perlakuan
adalah perbandingan komposisi kotoran sapi danlimbah pertanian. Setiap perlakuan dilakukan dengantiga kali pengulangan. Pengujian dilakukan dengantiga perlakuan komposisi yang akan diamati, yaitu :
A = perlakuan dengan perbandingan kotoran sapi :limbah pertanian = 1:1
B = perlakuan dengan perbandingan kotoran sapi :limbah pertanian = 1:2
C = perlakuan dengan perbandingan kotoran sapi :
limbah pertanian = 1:3 Pengolahan data dilakukan dengan menghitung nilai
rata-rata dari setiap ulangan.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
13/112
Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini terdiri dari 2 tahap, yaitupembuatan briket dan pengujian briket.
Tahap Pembuatan Briket Tahap Pengujian Briket
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
14/112
Tahap Pembuatan Briket
Proses yang dilakukan dalam pembuatan briket, yaitu : 1. Penyiapan Bahan Baku Bahan baku yang disiapkan adalah kotoran sapi dan
limbah pertanian berupa sekam, jerami, dan tempurung kelapa.Bahan tersebut dikumpulkan dan dibersihkan dari material-material tidak berguna. Proses pengambilan kotoran sapidilakukan dalam satu kali pengambilan dalam jumlah banyak,hal ini dilakukan untuk menghindari heterogenitas kotoran sapi
yang digunakan dalam penelitian.
Kotoran sapi dikeringkan di bawah sinar matahariselama tujuh hari, lamanya pengeringan ini disebabkan karenasaat penelitian ini kondisi cuaca mendung dan curah hujan yangcukup tinggi, setelah cukup kering kotoran sapi ditumbuk untukmembuat ukuran partikel menjadi lebih kecil, kemudian diayakdengan ayakan 50 mesh.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
15/112
2. Proses Karbonisasi
Bahan-bahan seperti sekam, jerami, dantempurung kelapa, selanjutnya dikarbonisasi denganmenggunakan drum bekas yang bersih. Drum diberilubang-lubang kecil pada bagian dasar agar tetap ada udara
yang masuk ke dalam drum.
Pada proses karbonisasi kegiatan yangdilakukan adalah bahan dimasukkan ke dalam drum yangtelah diletakkan pada tatakan batu dan api dinyalakan.Semua bahan dalam drum akan terbakar menjadi arang,
ditandai dengan terlihat asap putih dari atas drum. Bahandalam drum akan menyusut seiring dengan terjadinyapengarangan di bagian bawah. Ketika semua bahan telahmenjadi arang, segera dinginkan dengan cara disiramdengan air hingga bara dalam arang mati.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
16/112
3. Pengecilan Ukuran
Pengecilan ukuran bahan dilakukan denganmenggunakan lesung. Hasil pengecilan bahan diayakdengan ayakan 50 mesh untuk jerami dan sekam,sedangkan 70 mesh untuk tempurung kelapa.
Pemilihan ukuran ayakan pada setiap bahan tersebutberdasarkan pada pernyataan Pancapalaga (2008),yaitu sekam dan jerami diayak dengan ukurankelolosan 50 mesh dan arang tempurung kelapa
dengan ukuran kelolosan 70 mesh.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
17/112
4. Pembuatan Adonan Briket
Bahan yang telah disaring lalu dicampur
dengan perbandingan sebagaimana perlakuan, yaitu : A = perlakuan dengan perbandingan kotoran sapi : limbah
pertanian = 1:1
B = perlakuan dengan perbandingan kotoran sapi : limbah
pertanian = 1:2 C = perlakuan dengan perbandingan kotoran sapi : limbah
pertanian = 1:3
Bahan tersebut selanjutnya dicampurkandengan perekat tapioka sebanyak 30 % dari berat adonanbriket sampai membentuk semacam adonan yang cukupkering. Semakin banyak perekat yang digunakan, makabriket lebih kuat dan tahan pecah.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
18/112
5. Pencetakan Briket
Bahan baku yang telah tercampur dimasukkan kedalam cetakan yang berbentuk silinder dengandiameter 2 cm dan tinggi 3 cm, kemudian dilakukanpengepresan dengan tekanan 100 N/cm2.
Kapasitas alat pengepres ditentukan oleh berat briketyang dihasilkan per satuan waktu. Kapasitaspengepresan dihitung dengan menggunakan rumus :
Kp= Bb / t ... (1)
dengan :
Kp = kapasitas pengepresan (kg/jam)
Bb = berat briket yang dihasilkan (kg)
t = waktu pengepresan (jam)
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
19/112
6. Pengeringan
Hasil cetakan dikeringkan di dalam oven dengan suhu60 oC selama 24 jam, tujuannya untuk menurunkankandungan air pada briket, sehingga briket cepat
menyala dan tidak berasap. Suhu yang terlalu tinggidapat mengakibatkan hasil cetakan menjadi retak.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
20/112
Tahap Pengujian Briket Tahap pengujian briket adalah tahap melakukan uji
karakteristik briket untuk mengidentifikasi apakahbriket yang dihasilkan berkualitas bagus yang sesuaidengan SNI, langkah-langkah pengujian yangdilakukan meliputi kadar abu, kadar air, kadar karbon,nilai kalor, kerapatan massa, kuat tekan, lama nyalaapi, dan laju pembakaran.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
21/112
Pengamatan Karakteristik Briket
Kadar Air
Penetapan kadar air merupakan suatu cara untukmengukur banyaknya air yang terdapat di dalam suatubahan. Kadar air sampel ditentukan dengan metode ovencaranya adalah bahan ditimbang dengan timbangananalisis dengan berat bahan dalam cawan alumunium yang
telah diukur bobot keringnya secara teliti, kemudiandikeringkan dalam oven pada suhu 105 oC sampai beratnyakonstan. Bahan didinginkan dalam desikator dan timbangkembali. Kadar air bahan dapat dihitung sebagai berikut :
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
22/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
23/112
Kadar Abu dan Kadar Karbon
Pengukuran kadar abu merupakan residu anorganik yang
terdapat dalam bahan. Abu dalam bahan ditetapkandengan menimbang sisa mineral sebagai hasil pembakaran(abu sisa pembakaran) bahan organik pada suhu 550 0C.Prinsip kerja metode ini dengan cara sebagai berikut :
1. Sampel ditimbang dan dimasukkan ke dalam cawan
porselen. 2. Sampel dipanaskan sampai menjadi arang dan tidak
mengeluarkan asap.
3. Kemudian diabukan di dalam tanur pada suhu 600 oC
hingga menjadi abu. 4. Sampel dinginkan dalam desikator selama 15 menit dan
timbang segera setelah mencapai suhu ruang.
Perhitungan :
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
24/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
25/112
Nilai Kalor
Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas
baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatubenda. Nilai kalor diperoleh dari briket dengan datalaboratorium. Prosedur kerja untuk menentukan nilaikalori yaitu :
.a. Sampel dibuat pelet dan ditimbang, kemudian pelettersebut dimasukkan ke dalam cawan pembakar tepatdi bawah lengkungan kawat sumbu yang keduaujungnya telah diikatkan pada kedua elektroda.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
26/112
.b. Rangkaian tersebut kemudian dimasukkan kedalam bomb yang sebelumnya telah diisi akuadessebanyak 1 ml ke dalam bomb, selanjutnya ditutuprapat dan dialiri gas oksigen melalui katup kurang
lebih 35 atm. Bomb dimasukkan ke dalam kalorimeteryang telah diisi air sebanyak 2 liter, dan dihubungkandengan unit pembakar.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
27/112
.c. Kalorimeter ditutup dan termometer dipasang pada
tutup kalorimeter, sehingga skala bagian bawah tepatpada angka 19 oC. Temperatur konstan pengaduklistrik dihidupkan dan dibiarkan selama 5 menit,kemudian sumber tegangan arus 23 volt dihidupkan
untuk membakar kawat sumbu dan cuplikan. Padasaat ini temperatur diamati maka temperatur akannaik dengan cepat, setelah itu konstan dan akhirnyasedikit demi sedikit akan turun, kemudian sumber
tegangan pembakar dan pengaduk dimatikan.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
28/112
Kerapatan (Density)
Kerapatan massa dapat dilakukan perhitungan denganpersamaan berikut:
. = m.(6)
V dengan :
= kerapatan (g/cm3)
m = massa (g)
V = volume silinder (cm3)
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
29/112
Kuat Tekan
Uji kuat tekan dilakukan dengan menggunakanforcegauge untuk mengetahui kekuatan briket dalammenahan beban dengan tekanan tertentu. Kuat tekanbriket dapat dihitung dengan persamaan :
Kuat tekan (N/cm2) = gaya (N) (7)
luas (cm2)
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
30/112
Hubungan Komposisi Bahan Baku Terhadap LajuPembakaran Briket
Nyala Api Uji nyala api dilakukan untuk mengetahui berapa
lama waktu briket habis sampai menjadi abu.Pengujian lama nyala api dilakukan dengan cara briket
dibakar seperti pembakaran terhadap arang.Pencatatan waktu dimulai ketika briket menyalahingga briket habis atau telah menjadi abu.Pengukuran ini waktu menggunakan stopwatch.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
31/112
Laju Pembakaran Briket
Laju pembakaran briket adalah kecepatan brikethabis sampai menjadi abu dengan berat tertentu. Lajupembakaran dapat dihitung dengan menggunakanrumus :(persamaan 8) :
Laju pembakaran briket (g/detik) = berat briket (g)
waktu sampai briket
habis (detik)
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
32/112
Efisiensi
Efisiensi briket diperoleh dengan menggunakan nilai
kalori pada masing-masing perlakuan komposisikotoran sapi dan limbah pertanian. Efisiensi diukurdengan menggunakan rumus :
Efisiensi (%) = Output x 100 % ...(9)
Input
dengan :
Output = jumlah total energi untuk memasak air (kal) Input = nilai kalor dari berat briket yang digunakan
(kal)
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
33/112
Energi untuk memasak air merupakan nilai kalor atau
panas yang dihasilkan briket sampai air mendidih atausampai suhu tertentu dengan rumus :
Q = m . c . t ...(10)
dengan :
Q = jumlah panas untuk mendidihkan air
(kal)
c = panas jenis air (kal/g.0C)
m = massa briket (g)
t = kenaikan suhu (0C)
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
34/112
HASIL Pembuatan Briket
Langkah pertama dalam penelitian ini adalah tahappembuatan briket. Briket dibuat dengan campurankotoran sapi dan limbah pertanian berupa tempurung
kelapa, sekam, dan jerami. Pembuatan briketdilakukan di Bengkel Fakultas Teknologi Pertanian.Kadar air arang tempurung kelapa, jerami, sekam dankotoran sapi terlebih dahulu dianalisis sebelum
dilakukan pembuatan briket. Kadar air bahan yangdiperoleh dapat dilihat pada Tabel 1.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
35/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
36/112
Proses yang dilakukan dalam pembuatan briket, yaitu :
1. Penyiapan Bahan Baku
Bahan baku yang disiapkan adalah kotoransapi, sekam, jerami, dan tempurung kelapa. Bahandijemur di bawah sinar matahari, setelah cukup keringkotoran sapi ditumbuk untuk membuat ukuranpartikel menjadi lebih kecil, kemudian diayak denganayakan 50 mesh. Bahan baku pembuatan briket dapatdilihat pada Gambar 1.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
37/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
38/112
2. Proses Karbonisasi
Bahan yang telah dikeringkan dikarbonisasidengan menggunakan drum, ketika semua bahantelah menjadi arang segera dinginkan dengan caradisiram dengan air hingga bara mati. Proses
karbonisasi dan hasil karbonisasi pada tiap-tiap bahandapat dilihat pada Gambar 2 dan 3.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
39/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
40/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
41/112
3. Pengecilan Ukuran Bahan Pengecilan ukuran arang dilakukan dengan
menggunakan lesung. Hasil pengecilan ukuran diayakdengan ayakan 50 mesh untuk jerami dan sekam,
sedangkan 70 mesh untuk tempurung kelapa. Gambarpengecilan ukuran bahan dan pengayakan dapatdilihat pada Gambar 4 dan 5.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
42/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
43/112
4. Pembuatan Adonan Briket
Bahan yang telah diayak lalu dicampur denganperbandingan kotoran sapi : limbah pertanianberturut-turut 1:1, 1:2, dan 1:3, selanjutnyadicampurkan dengan bahan perekat tapioka sebanyak30 % dari berat adonan briket. Berat kotoran sapi,limbah pertanian, dan perekat pada masing-masingperlakuan perbandingan dapat dilihat pada Tabel 2.Gambar pencampuran dapat dilihat pada Gambar 6.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
44/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
45/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
46/112
5. Pencetakan Briket
Adonan briket yang telah tercampur tersebutdimasukkan ke dalam cetakan yang berbentuk silinderdengan diameter 2 cm dan tinggi 3 cm. Gambar alat
pengepres dapat dilihat pada Gambar 7 danpencetakan dapat dilihat pada Gambar 8.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
47/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
48/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
49/112
Alat pengepres ini memiliki 20 buah cetakan, setiap
cetakan diisi adonan briket sebanyak 6 g. Jadi, totaladonan briket yang dibutuhkan dalam satu kali prosespencetakan dan pengepresan adalah 120 g. Datakapasitas kerja alat pengepres dapat dilihat pada Tabel
3.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
50/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
51/112
Dari Tabel 3 terlihat bahwa kapasitas kerja alat padasemua perlakuan perbandingan sama yaitu sebesar 60g/detik. Hal ini karena alat bekerja dengan tekananyang konstan sebesar 100 N/cm2 dan berat briket yangdihasilkan sama, maka waktu yang dibutuhkan dalampengepresan pada masing-masing perlakuanperbandingan adalah sama. Ukuran briket setelahdiberi tekanan sebesar 100 N/cm2 dapat dilihat padaTabel 4.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
52/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
53/112
Berdasarkan Tabel 4 terlihat bahwa ukuran briket yang
terkecil terdapat pada perlakuan perbandingankotoran sapi : limbah pertanian adalah 1:3. Hal inidisebabkan oleh pengaruh porositas bahan yangdihasilkan dari ukurun butiran partikel. Pada
perbandingan 1:3 menghasilkan briket yang memilikipermukaan lebih rapat dan porositas lebih kecildibanding dengan briket pada perbandingan 1:1 dan1:2. Jumlah tempurung kelapa yang banyak dengan
ukuran partikel yang lebih kecil (70 mesh) padaperbandingan 1:3, sehingga mampu meningkatkankerapatan antar partikel.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
54/112
6. Pengeringan
Briket hasil cetakan dikeringkan di dalam oven dengansuhu 60 oC selama 24 jam. Pemilihan suhu tersebutberdasarkan pada pernyataan Wijayanti (2009), yaitupengeringan briket dengan oven menggunakan suhu60 oC. Briket hasil pengeringan dapat dilihat padaGambar 9.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
55/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
56/112
Briket hasil pengeringan kemudian dilakukan uji
karakteristik meliputi : kadar air, kadar abu, kadarkarbon, nilai kalor, kerapatan (density), dan kuattekan. Pengamatan nyala api, laju pembakaran danefisiensi juga dilakukan untuk mengetahui hubungan
komposisi bahan baku berhadap laju pembakaranbriket.
K k i ik B ik
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
57/112
Karakteristik Briket Pengujian analisis kadar air, kadar abu, dan karbon
dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian PemanfaatanIptek Nuklir (P3IN) Fakultas Pertanian dan analisis nilaikalor briket dilakukan di Laboratorium NonruminansiaFakultas Peternakan Universitas Andalas.
Kadar Air Kadar air briket berpengaruh terhadap nilai kalor. Semakin
kecil nilai kadar air, maka semakin tinggi nilai kalornya.Briket arang mempunyai sifat higroskopis yang tinggi,sehingga perhitungan kadar air bertujuan untukmengetahui sifat higroskopis briket arang hasil penelitian.Pengukuran kadar air dilakukan mulai dari adonan briket,briket setelah dipres dan briket setelah dikeringkan dengan
oven pada suhu 600
C selama 24 jam. Berdasarkan hasil analisis dan perhitungan yang dilakukan
terhadap kondisi kadar air dapat dilihat pada Tabel 5,Gambar 10, 11 dan 12.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
58/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
59/112
Dari Tabel 5 terlihat bahwa nilai kadar air adonan yangterendah sebesar 20,08 % terdapat pada perlakuan
perbandingan kotoran sapi : limbah pertanian = 1:3,sedangkan nilai kadar air adonan yang tertinggi yaitu24,31 % terdapat pada perlakuan perbandingankotoran sapi : limbah pertanian = 1:1. Hal ini
menunjukkan briket yang dibuat dari bahan bakudengan campuran kotoran sapi yang banyak akanmenyebabkan kandungan air tinggi (Pancapalaga,2008).
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
60/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
61/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
62/112
Pada Gambar 11 terlihat bahwa nilai kadar air briketsetelah dipres yang terendah terdapat pada perlakuankotoran sapi : limbah pertanian = 1:3, hal ini karenakadar air awal adonan briket pada perlakuanperbandingan 1:3 mempunyai nilai kadar air terendahdi antara kadar air pada perlakuan perbandingankotoran sapi dan limbah pertanian sebesar 1:1 dan 1:2.Nilai kadar air briket setelah dipres yang tertinggiterdapat pada perlakuan perbandingan kotoran sapi :limbah pertanian = 1:1.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
63/112
Pada Gambar 11 terlihat pula bahwa nilai kadar airakhir briket terendah sebesar 5,55 % terdapat pada
perlakuan komposisi perbandingan kotoran sapi :limbah pertanian adalah 1:3, sementara nilai kadar airakhir briket tertinggi yaitu 7,49 % terdapat padakomposisi perbandingan kotoran sapi : limbah
pertanian adalah 1:1. Kadar air yang tinggi pada komposisi perbandingan
kotoran sapi : limbah pertanian adalah 1:1. Hal inidisebabkan karena jumlah pori-pori masih cukup
banyak sehingga mampu menyerap air. Kadar air yangtinggi akan menyebabkan menurunnya nilai kaloridan efisiensi pembakaran.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
64/112
Menurut Pancapalaga (2008), tingginya kadar air pada
serbuk kotoran sapi karena serbuk kotoran sapimemiliki jumlah pori-pori yang banyak dan masihmengandung komponen-komponen kimia sepertiselulosa, lignin, dan hemiselulosa.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
65/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
66/112
Nilai kadar air akhir pada setiap perlakuan masihdibawah nilai SNI yaitu kecil dari 8 %. Hal ini berarti
bahwa nilai kadar air telah memenuhi SNI.Kandungan air yang tinggi pada briket akanmenyulitkan penyalaan briket dan mengurangitemperatur pembakaran.
Hasil analisis varian (anova) dengan selangkepercayaan 95 % terhadap kadar air akhir briketdapat dilihat pada Tabel 6.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
67/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
68/112
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa F-Hitung > F-Tabel,hal ini berarti berbeda nyata (*). Untuk menentukan
perlakuan mana yang berbeda nyata dengan yang lain,maka perlu dilakukan uji lanjut BNT. Nilai BNT (0.05)adalah 0,747. Jika selisih-selisih setiap perlakuan >0,747 berarti berbeda nyata, sedangkan < 0,747 berarti
bahwa kedua perlakuan tidak berbeda nyata. Darihasil uji BNT diperoleh bahwa perlakuan A dan Bberbeda nyata, perlakuan A dan C berbeda nyata, danperlakuan B dan C berbeda nyata. Jadi, komposisi
bahan briket berpengaruh terhadap kadar air akhirbriket.
Kadar Abu
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
69/112
Kadar Abu
Abu merupakan bagian yang tersisa dari hasil pembakaran,dalam hal ini abu yang dimaksud adalah abu sisa
pembakaran briket. Salah satu penyusun abu adalah silika,pengaruhnya kurang baik terhadap nilai kalor briket arangyang dihasilkan. Nilai kadar abu briket pada setiapperlakuan komposisi dapat dilihat pada Gambar 13. DariGambar 13 terlihat bahwa nilai kadar abu terendah sebesar
7,10 % terdapat pada perlakuan perbandingan kotoran sapi: limbah pertanian = 1:3, sedangkan nilai tertinggi yaitu11,75 % terlihat pada perlakuan komposisi kotoran sapi :limbah pertanian = 1:1. Nilai kadar abu yang tinggi padaperlakuan perbandingan kotoran sapi : limbah pertanian =
1:1 disebabkan karena serbuk kotoran sapi yang dijadikanbahan baku tidak mengalami proses karbonisasi seperti
yang dilakukan pada bahan limbah pertanian. Kadar abuyang tinggi akan mempersulit proses penyalaan.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
70/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
71/112
Dari Gambar 13 terlihat pula bahwa semakin banyakpenambahan limbah pertanian dalam komposisi,
maka nilai kadar abu briket yang dihasilkan akansemakin rendah. Hal ini disebabkan karena bahan darilimbah pertanian telah mengalami proses karbonisasisehingga kandungan yang terdapat dalam bahan
banyak yang terbuang. Hasil analisis varian (anova) terhadap kadar abu
dengan selang kepercayaan 95 % dapat dilihat padaTabel 7.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
72/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
73/112
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa F-Hitung < F-Tabel,berarti tidak berbeda nyata. Hal ini berarti uji anova yangdidapatkan dari ketiga perlakuan menunjukkan bahwa
komposisi tidak berpengaruh terhadap kadar abu briket.
Kadar Karbon
Kadar karbon terikat (fixed carbon) merupakan fraksi
karbon (C) yang terikat di dalam briket selain fraksi abu,air, dan zat menguap. Kadar karbon akan bernilai tinggiapabila kadar abu dan kadar zat menguap briket rendah.Selain itu, nilai kadar air yang rendah akan meningkatkannilai kadar karbon (Abidin, 1973 dalam Masturin, 2002).
Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan yangdilakukan, maka nilai kadar karbon dengan tiga perlakuankomposisi, didapatkan data seperti pada Gambar 14.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
74/112
Dari Gambar 14 dapat dilihat bahwa nilai kadarkarbon terendah yaitu 51,18 % terdapat pada perlakuan
perbandingan kotoran sapi : limbah pertanian = 1:1dan nilai kadar karbon tertinggi sebesar 53,88 %terdapat pada perlakuan perbandingan kotoran sapi :limbah pertanian = 1:3.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
75/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
76/112
Dari Gambar 14 dapat disimpulkan bahwapenambahan bahan limbah pertanian akan
meningkatkan kadar karbon. Hal ini sesuai denganPancapalaga (2008) yang menyatakan bahwa limbahpertanian merupakan biomassa yang mempunyaikadar selulosa cukup tinggi, kadar selulosa ini
merupakan sumber unsur karbon dalam briket. Hasil analisis varian (anova) dengan selang
kepercayaan 95 % terhadap kadar karbon dapatdilihat pada Tabel 8.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
77/112
b l d d l h b h b l
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
78/112
Dari Tabel 8 dapat dilihat bahwa F-Hitung < F-Tabel,berarti tidak berbeda nyata. Hal ini berarti uji anova yangdidapatkan dari ketiga perlakuan menunjukkan bahwa
komposisi tidak berpengaruh terhadap kadar karbonbriket. Nilai Kalor Nilai kalor sangat menentukan kualitas briket.
Semakin tinggi nilai kalor, semakin baik kualitas briketyang dihasilkan. Nilai kalor yang didapatkan darikomposisi briket dengan 3 perlakuan dapat dilihat padaGambar 15.
Berdasarkan Gambar 15 dapat disimpulkan bahwa
nilai kalor terendah terdapat pada perlakuan perbandingankotoran sapi : limbah pertanian = 1:1 sebesar 4.172,44 kal/gdan nilai kalor tertinggi terdapat pada perlakuanperbandingan kotoran sapi : limbah pertanian = 1:3 sebesar4.527,22 kal/g.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
79/112
Hal ini terjadi karena briket pada komposisi 1:1memiliki kadar air dan kadar abu yang tinggi sehingga
menghasilkan nilai kalori yang rendah, sedangkanbriket pada perbandingan 1:3mempunyai kadar air dankadar abu yang rendah sehingga menghasilkan nilaikalori yang tinggi. Hal ini sesuai dengan pernyataan
Nurhayati (1974) dalam Masturin (2002), nilai kalordipengaruhi oleh kadar air dan kadar abu briket.Semakin tinggi kadar air dan kadar abu briket, makadapat menurunkan nilai kalor pada briket yang
dihasilkan.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
80/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
81/112
Dari Gambar 15 dapat dilihat bahwa penambahanbahan limbah pertanian akan meningkatkan nilai
kalor. Hal ini sesuai dengan Pancapalaga (2008) yangmenyatakan bahwa limbah pertanian dapatmenghasilkan energi kalor sekitar 6000 kal/g,sedangkan kotoran sapi menghasilkan kalor sekitar
4000 kal/g, jadi semakin banyak limbah pertaniandalam pencampuran pembuatan briket akanmenghasilkan nilai kalor yang besar dengan lamanyala api yang cepat.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
82/112
Kerapatan Briket
Kerapatan merupakan perbandingan antara berat
dengan volume briket. Besar kecilnya kerapatandipengaruhi oleh ukuran dan kehomogenan penyusunbriket tersebut. Berdasarkan hasil pengamatan danperhitungan yang dilakukan terhadap nilai kerapatan
pada masing-masing perlakuan komposisi dapatdilihat pada Gambar 16.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
83/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
84/112
Ukuran partikel yang lebih kecil dapat memperluas
bidang ikatan antar serbuk, sehingga dapatmeningkatkan kerapatan briket (Masturin, 2002). DariTabel 20 terlihat bahwa nilai kerapatan terendahterlihat pada perlakuan perbandingan kotoran sapi :
limbah pertanian = 1:1 sebesar 0,637 g/cm3
, sedangkankerapatan tertinggi terdapat pada perlakuanperbandingan kotoran sapi : limbah pertanian = 1:3sebesar 0,705 g/cm3. Menurut Subroto (2006),
kerapatan briket arang kayu yaitu besar dari 0,7 g/cm
3
.Hal ini berarti kerapatan pada perlakuanperbandingan 1:3 sesuai dengan standar briket arangkayu yaitu besar dari 0,7 g/cm3 sebesar 0,705 g/cm3.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
85/112
Pada Gambar 16 ditunjukkan bahwa penambahantempurung kelapa (limbah pertanian) dengan ukuran
lebih kecil (70 mesh) berarti memperluas ikatan antarpartikel, sehingga dapat meningkatkan kerapatanbriket karena ikatan antar serbuk lebih kompak dankuat. Pada perbandingan 1:1 dengan ukuran serbuk
kotoran sapi 50 mesh tidak mempunyai ikatan antarserat yang kuat karena ukuran serbuk yang besar. Halini menyebabkan nilai kerapatan menjadi rendah
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
86/112
Hasil analisis varian (anova) dengan selangkepercayaan 95 % terhadap kuat tekan briket dapatdilihat pada Tabel 9.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
87/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
88/112
Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa F-Hitung > F-Tabel,hal ini berarti berbeda nyata (*). Untuk menentukan
perlakuan mana yang berbeda nyata dengan yang lain,maka perlu dilakukan uji lanjut BNT. Nilai BNT (0.05)adalah 0,02963. Jika selisih-selisih setiap perlakuan >0,02963 berarti berbeda nyata, sedangkan < 0,02963
berarti bahwa kedua perlakuan tidak berbeda nyata.Dari hasil uji BNT diperoleh bahwa perlakuan Aberbeda nyata dengan perlakuan B, perlakuan Aberbeda nyata dengan perlakuan C, dan perlakuan B
berbeda nyata dengan perlakuan C. Jadi, komposisibahan penyusun briket berpengaruh terhadapkerapatan briket.
K t T k B ik t
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
89/112
Kuat Tekan Briket
Uji kuat tekan dilakukan dengan menggunakanforcegauge untuk mengetahui kekuatan briket dalam menahanbeban dengan tekanan tertentu. Tingkat kekuatan tersebutdiketahui ketika briket tidak mampu menahan beban lagi.Hasil analisis perbandingan penggunaan kotoran sapi danlimbah pertanian (sekam, jerami, dan tempurung kelapa)terhadap kuat tekan dapat dilihat pada Gambar 17.
Dari Gambar 17 terlihat bahwa kuat tekan terendah sebesar15,42 N/cm terdapat pada perlakuan perbandingankotoran sapi : limbah pertanian = 1:1 dan nilai kuat tekantertinggi sebesar 25,52 N/cm terdapat pada perlakuan
perbandingan kotoran sapi : limbah pertanian = 1:3.Menurut Triono (2006), semakin tinggi nilai kuat tekanbriket, maka daya tahan briket semakin baik.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
90/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
91/112
Pada Gambar 17 terlihat bahwa penambahan bahan
limbah pertanian mempengaruhi nilai kuat tekanbriket. Hal ini disebabkan karena penggunaan limbahpertanian sebagai campuran briket dengan jumlahyang banyak menyebabkan kerapatan partikel pada
briket semakin tinggi, sehingga kuat tekan brikettersebut semakin tinggi.
Hasil analisis varian (anova) dengan selangkepercayaan 95 % terhadap kuat tekan briket dapat
dilihat pada Tabel 10.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
92/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
93/112
Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa F-Hitung > F-Tabel,
hal ini berarti berbeda nyata (*). Untuk menentukanperlakuan mana yang berbeda nyata dengan yang lain,maka perlu dilakukan uji lanjut BNT. Nilai BNT (0.05)adalah 2,695. Hasil uji BNT didapatkan bahwa
perlakuan A berbeda nyata dengan perlakuan B,perlakuan A berbeda nyata dengan perlakuan C, danperlakuan B tidak berbeda nyata dengan perlakuan C.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
94/112
Mutu Briket Berdasarkan SNI
Berdasarkan pengujian mutu yang telah dilakukanyaitu perbandingan komposisi bahan penyusun briketdari limbah pertanian dan kotoran sapi, makadidapatkan nilai karakteristik dari tiap-tiap komposisibriket dan dibandingkan dengan SNI yangditunjukkan pada Tabel 11.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
95/112
b l d d l h b h k d b d k
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
96/112
Dari Tabel 11 dapat dilihat bahwa jika dibandingkandengan briket SNI maka beberapa sifat kimia briket ini
masih termasuk dalam standar tersebut, seperti kadarair pada komposisi A, B, dan C serta kadar abu yangterdapat pada perlakuan C. Beberapa sifat sepertikadar karbon dan nilai kalor tidak sesuai dengan SNI.
Dari ketiga perlakuan komposisi, maka perlakuan Cyang sifat karakteristiknya mendekati dengan nilaiparameter pada SNI.
H b K i i B h B k t h d L j
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
97/112
Hubungan Komposisi Bahan Baku terhadap LajuPembakaran Briket
Nyala Api Uji nyala api dilakukan untuk mengetahui berapa
lama waktu briket habis sampai menjadi abu.Pengamatan menggunakan briket sebanyak 100 g.Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukanterhadap nyala api dapat dilihat pada Gambar 18. DariGambar 18 dapat dilihat bahwa nyala api yang lamaterdapat pada perlakuan perbandingan kotoran sapi :limbah pertanian = 1:1 sebesar 63,00 menit dan nyala
api yang cepat terdapat pada perlakuan perbandingankotoran sapi : limbah pertanian = 1:3 sebesar 58,53menit.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
98/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
99/112
Dari Gambar 18 dapat disimpulkan bahwa pada briket
kotoran sapi dengan limbah pertanian menunjukkan,semakin banyak limbah pertanian dalampencampuran pembuatan briket akan menghasilkannyala api yang cepat dan nilai kalor akan tinggi
(Pancapalaga, 2008).
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
100/112
Laju Pembakaran
Laju pembakaran briket adalah kecepatan briket
habis sampai menjadi abu dengan berat 100 g. Lajupembakaran briket dipengaruhi oleh faktor nilai kalordan kadar air. Hasil analisis laju pembakaran daripenggunaan kotoran sapi dan limbah pertanian
(sekam, jerami, dan tempurung kelapa) dapat dilihatpada Gambar 19.
Dari Gambar 19 didapatkan bahwa laju pembakaranpada briket perlakuan perbandingan = 1:1 yaitu sebesar1,58 g/menit, laju pembakaran pada briket perlakuanperbandingan = 1:2 yaitu sebesar 1,69 g/menit, dan lajupembakaran tertinggi terdapat pada perlakuanperbandingan = 1:3 sebesar 1,70 g/menit.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
101/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
102/112
Pada Gambar 19 terlihat bahwa nilai laju pembakaran
tertinggi terdapat pada perlakuan perbandingan = 1:3,hal ini karena nilai kalor pada perlakuan ini tinggi.Nilai kalor yang tinggi dengan kadar air yang rendahpada briket akan menghasilkan laju pembakaransemakin tinggi.
Efisiensi
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
103/112
Efisiensi Efisiensi merupakan perbandingan antara jumlah total
energi untuk memanaskan air (kal) dengan nilai kalor dari
berat briket yang digunakan (kal). Efisiensi briketdipengaruhi oleh jumlah energi, nilai kalor dantemperatur.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan pada setiapkomposisi bahwa dengan menggunakan briket 100 g
mampu mendidihkan air sebanyak 2 liter. Nilai efisiensibriket pada masing-masing perlakuan dapat dilihat padaGambar 20.
Pada Gambar 20 terlihat bahwa nilai efisiensi terendahyaitu 24,44 % terdapat pada perlakuan perbandingan
kotoran sapi dengan limbah pertanian adalah 1:1,sedangkan nilai efisiensi tertinggi sebesar 25,18 % terdapatpada perlakuan perbandingan kotoran sapi : limbahpertanian = 1:3.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
104/112
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
105/112
Dari Gambar 20 ditunjukkan bahwa briket yang dibuat
dengan bahan baku limbah pertanian yang banyakdan kotoran sapi sedikit menyebabkan efisiensimenjadi tinggi. Hal ini karena limbah pertanianmempunyai nilai kalor yang tinggi dibanding dengan
nilai kalor yang terdapat pada kotoran sapi.
KESIMPULAN
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
106/112
KESIMPULAN 1. Hasil karakteristik dari tiap-tiap perlakuan komposisi briket
menunjukkan bahwa dengan meningkatnya proporsi penggunaanlimbah pertanian sebagai bahan baku briket mampu meningkatkankadar karbon, nilai kalor, kerapatan, dan kuat tekan, serta mampumenurunkan kadar air dan kadar abu.
2. Briket terbaik dari ketiga perlakuan terdapat pada perlakuanperbandingan kotoran sapi : limbah pertanian = 1:3. Hal ini karenabriket pada perbandingan 1:3 mempunyai sifat karakteristik yang
mendekati dengan nilai pada SNI, selain itu menghasilkan kadarkarbon, nilai kalor, kerapatan, dan kuat tekan tertinggi dengan nilaikadar air dan kadar abu terendah dibanding dengan komposisi briketpada perlakuan perbandingan kotoran sapi dan limbah pertaniansebesar 1:1 dan 1:2.
3. Dengan meningkatnya proporsi penggunaan limbah pertanian
sebagai campuran briket akan menghasilkan nilai kalor yang tinggi.Semakin tinggi nilai kalor briket, maka laju pembakaran briket yangdihasilkan juga semakin tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
107/112
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2004. Sisa Cadangan Minyak Indonesia 15Tahun. Indomigas.com [19 April 2010]
Capah, A. G. 2007. Pengaruh Kosentrasi Perekat dan
Ukuran Serbuk terhadap Kualitas Briket Arang dariLimbah Pembalakan Kayu Mangium (Acacia mangiumWilld). [Skripsi]. Departemen Kehutanan. FakultasPertanian. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Himawanto, D.A. 2003. Pengolahan Limbah Pertanianmenjadi Biobriket Sebagai Salah Satu Bahan Bakar
Alternatif. Laporan Penelitian. UNS. Surakarta.
M i A Sif Fi ik d Ki i B ik A
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
108/112
Masturin, A. 2002. Sifat Fisik dan Kimia Briket Arangdari Campuran Arang Limbah Gergajian Kayu.
[Skripsi]. Fakultas Kehutanan. Institut PertanianBogor. Bogor
Pancapalaga, Wehandako. 2008. Evaluasi Kotoran Sapidan Limbah Pertanian (Kosap Plus) Sebagai Bahan
Bakar Alternatif. http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44 umm research report fulltext.pdf. [23 Januari 2010].
Prananta, J. 2007. Pemanfaatan Sabut dan Tempurung
Kelapa serta Cangkang Sawit untuk Pembuatan AsapCair Sebagai Pengawet Makanan Alami. Teknik KimiaUniversitas Malikussaleh Lhokseumawe. Aceh.
Subroto. 2006. Karakteristik Pembakaran Briket Campuran
http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44http://esearch-report.umm.ac.id/index.php/researc-report/article/viewile/43/44 -
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
109/112
Arang Kayu dan Jerami. [Skripsi]. Fakultas Teknik.Universitas Muhammadiyah Surakarta. Surakarta.
Triono, A. 2006. Karakteristik Briket Arang dari CampuranSerbuk Gergajian Kayu Afrika (Maesopsis eminii Engl.) danSengon (Parasenrianthes falcataria L. Nielsen) denganPenambahan Tempurung Kelapa (Cocos mucifera L.).[Skripsi]. Departemen Hasil Hutan. Fakultas Pertanian.
Institut Pertanian Bogor. Bogor. Wijayanti, Diad Sundari. 2009. Karakteristik Briket Arang
dari Serbuk Gergaji dengan Penambahan Arang CangkangKelapa Sawit. [Skripsi]. Departemen Kehutanan. FakultasPertanian. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Yusuf, Andi Ardan. 2010. Kegunaan Briket Batubara.[Skripsi]. Fakultas Teknologi Industri. Universitas MuslimIndonesia. Jakarta.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
110/112
TERIMA KASIH
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
111/112
CATATAN
Makalah ini Disampaikan pada Kongres IlmuPengetahuan Nasional (KIPNAS) X yangDiselenggarakan oleh Lembaga Ilmu Pengetahuan
Indonesia (LIPI) pada tanggal 8 10 November 2011 diJakarta.
-
8/2/2019 Studi Variasi Komposisi Bahan Penyusun Briket dari Kotoran Sapi dan Limbah Pertanian
112/112