EKO-BRIKET DARI KOMPOSIT SAMPAH PLASTIK HIGH-DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) DAN ARANG SAMPAH ORGANIK KOTA Disusun oleh : Deqi Rizkivia Radita NRP. 3305 100 025 Dosen Pembimbing : Prof. DR. Yulinah Trihadiningrum, M App.Sc. NIP. 131 409 016 Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009
1/28
LATAR BELAKANG Konsumsi energi tinggi
+
Energi bahan bakar fosil terbatas
Kelangkaan energi
Solusi : Bahan bakar alternatif 2/28
LATAR BELAKANG 70-80 % merupakan sampah organik
Volume sampah kota yang semakin melimpah
2% merupakan sampah plastik dan plastik HDPE sebagai pengemas merupakan yang terbanyak 3/28
LATAR BELAKANG •
•
Apriati (2008) Æ memanfaatkan sampah organik kota sebagai briket. Menghasilkan nilai kalor sebesar 3981,44 kal/gr, masih di bawah standar biobatubara berdasarkan Permen ESDM No 047 Tahun 2006 (4400 kal/gr) Prasetiyo (2008) Æ menghasilkan briket sampah plastik HDPE dan lignoselulosa. Nilai kalor yang dihasilkan sudah memenuhi standar Permen ESDM No 047 Tahun 2006 yaitu sebesar 8427,27 kal/gr. Emisi briket dengan komposisi plastik 20 %, jauh di bawah standar emisi 4/28
RUMUSAN PERMASALAHAN 1. 2. 3. 4. 5.
Bagaimana pengaruh komposisi eko-briket terhadap nilai kalor yang dihasilkan? Bagaimana pengaruh komposisi eko-briket terhadap karakteristik eko-briket? Bagaimana pengaruh karakteristik eko-briket terhadap nilai kalor yang dihasilkan? Bagaimana pengaruh jenis perekat terhadap kekuatan briket dan nilai kalor yang dihasilkan? Apakah eko-briket merupakan alternatif bahan bakar yang ekonomis?
5/28
RUANG LINGKUP • Digunakan sampah plastik High-Density Polyethylene (HDPE) • Arang sampah organik kota berasal dari sampah pasar yang dikarbonisasi • Variasi yang digunakan : 1. Variasi komposisi (Sampah plastik HDPE : Arang sampah organik kota) 5 : 95 , 10 : 90 , 20 : 80 2. Variasi jenis perekat = Perekat kanji dan molase • Uji mutu yang dilakukan : nilai kalor, titik nyala, kuat tekan, kadar air, kadar volatile solid, kadar fixed carbon, kadar abu, analisis biaya
6/28
TUJUAN PENELITIAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Menentukan pengaruh komposisi eko-briket terhadap nilai kalor yang dihasilkan Menentukan pengaruh komposisi eko-briket terhadap karakteristik eko-briket Menentukan pengaruh karakteristik eko-briket terhadap nilai kalor yang dihasilkan Menentukan jenis perekat yang memiliki daya rekat paling baik Mendapatkan eko-briket yang menghasilkan nilai kalor tertinggi dan kualitas terbaik Menentukan apakah eko-briket merupakan alternatif bahan bakar yang ekonomis 7/28
MANFAAT PENELITIAN 1. 2.
Memberikan informasi ilmiah tentang eko-briket Mengembangkan pemanfaatan sampah plastik HDPE dan arang sampah organik kota sebagai bahan bakar 3. Dapat dimanfaatkan untuk aplikasi pembuatan briket lebih lanjut
8/28
TINJAUAN PUSTAKA
•
•
Karbonisasi Merupakan suatu proses pembakaran tidak sempurna dari bahan-bahan organik. Hasil akhirnya berupa arang. Prinsip proses adalah pembakaran bahan dengan jumlah oksigen yang sangat terbatas Proses pembuatan briket berkaitan dengan proses penggumpalan dan pemadatan dari remukan atau kepingan material (Sumaryono dkk, 1990)
9/28
METODOLOGI PENELITIAN
10/28
Mulai
Ide Penelitian : Eko-Briket dari Komposit Sampah Plastik HDPE dan Arang Sampah Organik Kota
-
Studi Literatur : Sampah plastik HDPE Sampah organik kota Karbonisasi Jenis Perekat Proses pembuatan briket dan lain-lain
Persiapan Penelitian :
-
Persiapan Alat : Persiapan wadah karbonisasi Perbaikan alat pencetak briket Pembuatan cetakan briket Persiapan alat-alat lainnya
Persiapan Bahan : - Bahan baku - Bahan perekat - Uji karakteristik bahan
Rancangan Penelitian
A
B
11/28
A
Variabel 1 : Komposisi sampah plastik campuran (SP) dan sampah kota organik (SO) 1. 5 % SP dan 95 % SO 2. 10 % SP dan 90 % SO 3. 20 % SP dan 80 % SO
B
Variabel 2 : Jenis perekat 1. Lem kanji 2. Molase
Pembuatan Eko-Briket
-
Uji Mutu Eko-Briket : Nilai kalor Kadar air Kadar abu Kadar volatile solid Kadar fixed carbon Titik nyala Kuat tekan
Analisa Data dan Pembahasan
Kesimpulan
Selesai
12/28
PEMBUATAN ARANG SAMPAH ORGANIK KOTA
Dicacah
Sampah Organik Kota
Arang Sampah Organik Kota
Sampah Organik Kota
Ditumbuk dan Diayak
Karbonisasi
Arang Sampah Organik Kota 13/28
PEMBUATAN EKO-BRIKET
+ Arang Sampah Organik Kota
+ Sampah Plastik HDPE
Perekat Kanji/Molase
Eko-briket dari komposit sampah plastik HDPE dan arang sampah organik kota
14/28
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
15/28
NILAI KALOR
12000 10000 8000 6000 4000 2000
HD
PE
g Pl
as t ik
Ar an
Km SP 20
Km SP 10
SP 5K m
Km
Kk SP 20
Kk SP 10
SP 5K k
0 Kk
•
Komposisi sampah plastik HDPE maka nilai kalor Nilai kalor eko-briket perekat kanji (7055,639300,79 kal/gr) > perekat molase (5219,416256,16 kal/gr)
Nilai Kalor
•
16/28
TITIK NYALA
PE HD
Pl
as t ik
Ar an g
Km SP 20
Km SP 10
SP 5K m
Km
SP 20 Kk
SP 10 Kk
SP 5K k
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Kk
•
Komposisi sampah plastik HDPE maka titik nyala Titik nyala eko-briket perekat kanji (124-1250C) < perekat molase (160-1780C)
Titik Nyala
•
17/28
KUAT TEKAN •
Komposisi sampah plastik HDPE maka kuat tekan Kuat tekan eko-briket perekat kanji (0,6611,325 Kg/cm2) < perekat molase (0,959-1,529 Kg/cm2) 1.8 1.6 1.4 1.2 Kuat Tekan
•
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Kk
SP5Kk
SP10Kk
SP20Kk
Km
SP5Km
SP10Km
SP20Km
18/28
KADAR AIR • •
Komposisi sampah plastik HDPE maka kadar air Kadar air eko-briket perekat kanji (3,73-5,32 %) < perekat molase (11,05-11,70 %) 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 Kk
SP5Kk
SP10Kk SP20Kk
Km
SP5Km SP10Km SP20Km
Arang
Plastik HDPE
19/28
KADAR VOLATILE SOLID
120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00
Pl
PE HD
as t ik
Ar an g
SP 20 Km
SP 10 Km
SP 5K m
Km
SP 20 Kk
SP 10 Kk
0.00 SP 5K k
•
Komposisi sampah plastik HDPE maka kadar volatile solid Kadar volatile solid eko-briket perekat kanji (82,68-85,98 %) > perekat molase (78,1879,74 %)
Kk
•
20/28
KADAR FIXED CARBON Komposisi bahan dan jenis perekat tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap keadaan eko-briket (Listyanawati, 2008) 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50
PE HD
Pl
as t ik
Ar an g
SP 20 Km
SP 10 Km
SP 5K m
Km
SP 20 Kk
SP 10 Kk
SP 5K k
0.00
Kk
•
21/28
KADAR ABU
14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00
PE HD
Pl
as t ik
Ar an g
SP 20 Km
SP 10 Km
SP 5K m
Km
SP 20 Kk
SP 10 Kk
0.00 SP 5K k
•
Komposisi sampah plastik HDPE maka kadar abu Kadar abu eko-briket perekat kanji (9,10-10,43 %) > perekat molase (8,08-8,87 %)
Kk
•
22/28
ANALISIS BIAYA (1) •
Biaya/harga pembuatan produk briket : 1. Harga bahan baku Bahan Baku
Harga (Rp)
Plastik HDPE
Satuan
Harga (Rp)
Satuan
3.000
Kg
3
gr
Perekat Kanji
130
Kg
0,13
gr
Molase
700
Kg
0,7
gr
2. Biaya jasa pembuatan Jasa Pembuatan arang * Pencacahan * Pengarangan * Penumbukan & Pengayakan
Pencetakan
Biaya per Kg (Rp) Biaya per gr (Rp) 3700
3,7
850
0,85
2.000
2
850
0,85
850
0,85 23/28
ANALISIS BIAYA (2) Jenis
Nilai Kalor (Kal/g)
Harga 1 briket (Rp)
Harga 1 Kg briket (Rp)
Harga Briket per Kkal (Rp)
SP5Kk
7055,63
211,95
4710
0,67
SP10Kk
7501,76
210,38
4675
0,62
SP20Kk
9300,79
207,23
4605
0,50
SP5Km
5219,41
250,43
5565
1,07
SP10Km
5189,09
248,85
5530
1,07
SP20Km
6256,16
245,70
5460
0,87
9000
-
-
0,28
4018,25
-
-
0,37
6900
-
-
0,72
Minyak Tanah Kayu Bakar Batubara
24/28
KESIMPULAN (1) 1. 2.
3.
Komposisi sampah plastik HDPE nilai kalor semakin Komposisi sampah plastik HDPE kadar air dan kadar abu Komposisi sampah plastik HDPE kadar volatile solid, titik nyala, dan kuat tekan Komposisi sampah plastik HDPE tidak berpengaruh terhadap kadar fixed carbon Kadar air, kadar abu, titik nyala nilai kalor Kadar volatile solid nilai kalor Kadar fixed carbon tidak berpengaruh terhadap nilai kalor
25/28
KESIMPULAN (2) 4.
5.
Kuat tekan briket dengan perekat molase > briket dengan perekat kanji. Tetapi briket dengan perekat kanji memiliki nilai kalor > briket dengan perekat molase Eko-briket kurang ekonomis karena harganya eko-briket (Rp 0,5 per kkal) > harga minyak tanah (Rp 0,28 per kkal) dan kayu bakar (Rp 0,37 per kkal). Eko-briket dapat dijadikan sebagai pengganti batubara karena harganya lebih murah dibandingkan dengan batubara (Rp 0,72 per kkal)
26/28
SARAN •
•
Diperlukan studi tentang metode pembuatan arang sampah organik kota yang lebih murah sehingga dihasilkan harga arang yang tidak terlalu tinggi dan dapat menurunkan harga eko-briket. Diperlukan studi lebih lanjut tentang jenis perekat untuk eko-briket agar menghasilkan nilai kuat tekan yang lebih tinggi dan perekat yang tidak mudah ditumbuhi oleh jamur.
27/28
TERIMA KASIH
28/28
