PEMANFAATAN SEKAM PADI DAN LIMBAH TEH SEBAGAI BAHAN BRIKET ARANG DENGAN PEREKAT TETES TEBU SKRIPSI
AHMAD RIFAI SIREGAR 100308046
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015 i Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN SEKAM PADI DAN LIMBAH TEH SEBAGAI BAHAN BRIKET ARANG DENGAN PEREKAT TETES TEBU
SKRIPSI
AHMAD RIFAI SIREGAR 100308046 KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
(Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si) Ketua
(Sulastri Panggabean, STP, M.Si) Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
ii Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
AHMAD RIFAI SIREGAR: Pemanfaatan Sekam Padi dan Limbah Teh Sebagai Bahan Briket Arang Dengan Perekat Tetes Tebu, dibimbing oleh LUKMAN ADLIN HARAHAP dan SULASTRI PANGGABEAN. Briket merupakan salah satu bahan bakar yang berasal dari biomassa digunakan sebagai sumber energi alternatif yang sangat sederhana dan murah. Biomassa yang digunakan dalam peneliitian ini adalah sekam padi dan limbah teh. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui cara pengolahan briket bioarang dari sekam padi dan limbah teh dengan variasis komposisi dan juga untuk mengetahui komposisi briket arang yang terbaik antara sekam padi dengan pemcampuran limpah teh terhadap mutu briket yang dihasilkan. Pengujian yang dilakukan adalah dengan rancangan acak lengkap non faktorial dengan parameter kadar air, kerapatan, keteguhan tekan, nilai kalor dan kadar abu. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa komposisi bahan pembuat briket memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap kadar air, dan memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kerapatan, keteguhan tekan, nilai kalor dan kadar abu. Rata-rata kadar air pada penelitian ini yaitu 6.72% yang memenuhi standar briket buat Jepang, Amerika dan Indonesia dan tidak memenuhi standar briket buatan Inggris. Nilai Kerapatan sebesar 0.68 gr/cm3 yang memenuhi standar briket buatan Jepang dan Amerika dan tidak memenuhi standar briket buatan Inggris dan Indonesia, sedangkan untuk keteguhan tekan, nilai kalor dan kadar abu tidak ada yang memenuhi standar mutu briket arang buatan Jepang, Amerika, Inggris dan Indonesia dengan nilai rata-rata secara berurutan yaitu sebesar 1.71 kg/cm2, 4400.97 kal/gr dan 15.00%. Kata kunci : Briket, Biomassa, Sekam padi dan Limbah Teh.
ABSTRACT AHMAD RIFAI “Utilization of rice husk and tea wast as charcoal briquettes with adhesive cane”. Supervised by LUKMAN ADLIN HARAHAP dan SULASTRI PANGGABEAN. Briquette is one of the biomass fuel. Briquette used as alternative energy sources which are very simple and inexpensive. Biomass used in this research were rice husk and waste tea. The aim of this research to find how Bio-Carbon Briquette processing of rice husk and waste tea with variation in composition and to determine the best Bio Carbon Briquette between rice husk and mixing of
i Universitas Sumatera Utara
waste tea against of the quality briquette produced. Testing was conducted using a non-factorial completely randomized disign with water content, density, firmness press, calorific value, and ash content. The result of this research showed that composition of the briquette materials highly significantly unaffected the water content and highly significantly effected against density, firmness press, calorific value, and ash content. The average of water content in this research is 6,72% that meet Japane standard. Amerika and Indonesia do not meet standard. of briquette made in England. Density value is 0,68 gr/cm3 which meet standard of briquette made in Japan and Amerika, but did not meet standard of briquette made in England and Indonesia. Firmness press, calorific value, and ash content did not meet standard of briquette made in Japan, Amerika, and Indonesia with an average value in sequence are 1.71 kg/cm2, 4400.97 kal/gr and 15.00%. Keywords : Briquetee, Biomass, Rice husk and Waste tea.
ii Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Ahmad Rifai Siregar, dilahirkan di Aek Korsik, Desa Parimburan, Kecamatan Sungai Kanan, Kabupaten Labuhanbatu Selatan, Sumatera Utara pada tanggal 04 September 1992 dari ayahanda Bardat Siregar dan ibunda Siti Masnilom Harahap. Penulis merupakan anak ke tiga dari empat bersaudara. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di Sekolah Dasar Negeri 112254 Aek Korsik, pada tahun 2004, tamat Sekolah Menengah Pertama (SMP) di MTs Swasta Ittihadiyah Aek Korsik pada tahun 2007 dan tamat Sekolah Menengah Atas (SMA) dari SMA Negeri 1 Rantau Utara, Rantauprapat pada
tahun
2010.
Pada
tahun
2010
penulis
lulus
seleksi
masuk
Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi
Negeri
(SNMPTN),
Program
Studi
Keteknikan
Pertanian,
Fakultas Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi koordinator Panitia Acara pada pelaksanaan Dies Natalis IMATETA ke 13 yang dirayakan perdana pada tahun 2010, aktif dalam organisasi kedaerahan selama berkuliah di Dewan Pimpinan Pusat (DPP) Himpunan Mahasiswa Labuhanbatu (HIMLAB) pada tahun 2010 hingga sekarang. Menjabat sebagai Ketua Departemen Ukhuwah Islamiyah di BKM AL-Mukhlisin Fakultas Pertanian USU tahun 2011/2012, ketua Departemen Kaderisasi di BKM AL-Mukhlisin Fakultas Pertanian USU tahun 2012/2013, ketua Dewan Penasehat tahun 2013/2014 di BKM ALMukhlisin Fakultas Pertanian USU. Menjabat sebagai ketua Devisi Internal Dewan Perwakilan Wilayah (DPW) Kelompok Aspirasi Mahasiswa (KAM)
iii Universitas Sumatera Utara
RABBANI Fakultas Pertanian USU tahun2012/2013. Menjabat sebagai Anggota Majelis Pertimbangan Mahasiswa Fakultas (MPMF) PEMA Fakultas Pertanian, sekretaris jendral Pemerintahan Mahasiswa (PEMA) Fakultas Pertanian tahun 2012/2013. Menjabat sebagai Ketua Divisi Eksternal Dewan Pimpinan Pusat (DPP) Kelompok Aspirasi Mahasiswa (KAM) RABBANI USU tahun 2013/2014. Menjabat Sebagai Ketua Kesatuan Aksi Mahasiswa Muslim Indonesia (KAMMI) Komisariat Nusantara USU pada tahun 2013/2014, menjabat sebagai Anggota Majelis Pertimbangan Mahasiswa Universitas (MPMU) Pemerintahan Mahasiswa Universitas Sumatera Utara tahun 2014/2015. Penulis Pernah menjadi Asisten Praktikum Termodinamika dan Pindah Panas tahun ajaran 2012/2013. Penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit PT. Perkebuan Sumatera Kebun Tanjau Kasau Kabupaten Batubara Sumatera Utara pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2013.
iv Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Pemanfaatan Sekam Padi dan Limbah Teh Sebagai Bahan Briket Arang dengan Perekat Tetes Tebu”yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan Gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Ibu Sulastri Panggabean, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan, arahan serta kritikan berharga kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik. Ucapan terima kasih juga penulis ucapakan kepada ibu Ainun Rohanah sebagai kepala Program Studi Keteknikan Pertanian, ibu Adian Rindang, Bapak Nazif Ichwan, staf pengajar dan pegawai lainnya di Program Studi Ketekniakan Pertnian. Ucapan terima kasih yang sebesar-besar atas semua pengorbanan dan pengertiannya yang tiada terbalas lagi kepada ayahanda Bardat Siregar dan ibunda tercinta Siti Masnilom Harahap semoga dengan gelar Sarjana ini nantinya bisa membahagiakan ayah dan ibu walaupun belum seberapa. Terima kasih kepada Abangda Asrol Adam Siregar, Amk dan Sahbudin Pakih Siregar, Amk, adik tercinta Susiyah Hidayah Siregar, Kakak tercinta Hafiza Husna S.Pd dan Kakak Mirna Batubara, S.Pd.
v Universitas Sumatera Utara
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada teman-teman mahasiswa keteknikan pertanian stambuk 2010: M. Fajar, M. Ginta dan temanteman lainnya, serta terima kasih kepada adik-adik stambuk 2011: Ardelima S, Khairul Azmi, Ade Rasmi, Nisa Damanik dan teman-teman lainnya, terima kasih juga kepada adik stambuk 2012, 2013 dan 2014 yang tidak bisa penulis sebutkan namanya satu persatu kalian semua adalah inspirasi penulis. Terima kasih kepada semua keluarga besar BKM AL-Mukhlisin Fakultastas Pertanian USU Stambuk 2010: Mas Burhan (Ceo Molen Arab), Mas Bray, Si Irul, Rudi, Yudi, Septyan, Kak Riza, Desy Lavria, Nisa, Tara, Tya, dan Liza dan terkhusus kepada Lia Anggreini Nst, SP, Serta terima kasih kepada adik-adik pengurus di BKM ALMukhlisin FP USU kalianlah generasi inspirasi berikutnya. Terima kasih kepadakeluarga besar di perantauan PK KAMMI Nusantara USU Periode 20132014, periode penulis sebagai ketua umum mungkin belum ada perestasi yang ditorehkan, tapi yakinlah kedepan perestasi itu akan ada di genggaman tangan para generasi inspirasi yang kuat dan kokoh, tetaplah berkarya dan terus menciptakan proyek-proyek kebaikan di masyarakat. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.
Medan,
Januari 2015
Penulis
vi Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI Hal KATA PENGANTAR ................................................................................ i DAFTAR ISI .............................................................................................. ii DAFTAR TABEL ...................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR .................................................................................. iv DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. v PENDAHULUAN Latar Belakang ............................................................................................. 1 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3 Batasan Penelitian......................................................................................... 3 Kegunaan Penelitian ..................................................................................... 4 TINJAUAN PUSTAKA Energi .......................................................................................................... 5 Biomassa ...................................................................................................... 6 Bahan Bakar ................................................................................................. 7 Sekam Padi ................................................................................................... 8 Limbah Teh .................................................................................................. 9 Briket Arang ................................................................................................ 11 Proses Pengarangan ...................................................................................... 15 Perekat ......................................................................................................... 16 Perekat Tetes Tebu ...................................................................................... 18 Pengayakan .................................................................................................. 19 Kegunaan Briket Biorang.............................................................................. 20 Keunggulan Briket Biorang .......................................................................... 21 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................................... 22 Bahan dan Alat ............................................................................................. 22 Metode Penelitian ......................................................................................... 23 Model Rancangan Penelitian......................................................................... 23 Prosedur Penelitian ....................................................................................... 24 Parameter Penelitian ..................................................................................... 25 Kerapatan ........................................................................................... 25 Keteguhan Tekan ................................................................................ 26 Nilai Kalor .......................................................................................... 26 Kadar Air............................................................................................. 27 Kadar Abu. .......................................................................................... 28 HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Air ............................................................................................ 30 Kerapatan ........................................................................................... 31 Keteguhan Tekan ................................................................................ 33 vii Universitas Sumatera Utara
Nilai Kalor .......................................................................................... 35 Kadar Abu .......................................................................................... 37 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan .................................................................................................. 40 Saran ........................................................................................................... 41 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 42 LAMPIRAN
viii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Hal Tabel 1.Potensi Biomassa Indonesia .......................................................... 7 Tabel 2. Komposisi Kimia Sekam Padi ........................................................ 9 Tabel 3. Komposisi Kimia Limbah Ampas Teh........................................... 10 Tabel 4. Hasil Pengujian Proximate Dan Nilai Kalor .................................. 11 Tabel 5. Kualitas Mutu Briket Arang ......................................................... 14 Tabel 6. Kayu Bakar Dan Bahan Bakar Minyak ......................................... 15 Tabel 7. Perlakauan Komposisi Antara Sekam Padi Dan Limbah Ampas Teh.................................................................................... 24 Tabel 8. Hasil Penelitian Uji Komposisi Bahan Pembuat Briket Arang Sekam Padi Dan Ampas Teh ......................................................... 30 Tabel 9. Pengaruh Komposisi Terhadap Kerapatan .................................... 32 Tabel 10. Pengaruh Komposisi Terhadap Keteguhan Tekan ....................... 34 Tabel 11. Pengaruh Komposisi Terhadap Nilai Kalor ................................. 36 Tabel 12. Pengaruh Komposisi Terhadap Kadar Abu ................................. 38
ix Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 1. Sekam Padi ................................................................................ 8 Gambar 2. Limbah Ampas Teh ................................................................... 10 Gambar 3. Tetes Tebu ................................................................................ .20 Gambar 4. Hubungan Antara Komposisi Bahan Pembuat Briket Arang Terhadap Kadar Air ...................................................... 30 Gambar 5. Hubungan Antara Komposisi Bahan Pembuat Briket Arang Terhadap Kerapatan ...................................................... 32 Gambar 6. Hubungan Antara Komposisi Bahan Pembuat Briket Arang Terhadap Keteguhan Tekan ........................................... 34 Gambar 7. Hubungan Antara Komposisi Bahan Pembuat Briket Arang Terhadap Nilai Kalor ..................................................... 36 Gambar 8. Hubungan Antara Komposisi Bahan Pembuat Briket Arang Terhadap Kadar Abu ..................................................... 38
x Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN
Hal Lampiran 1. Flowchart ............................................................................... 44 Lampiran 2. Data Pengamatan Kadar Air ................................................... 45 Lampiran 3. Data Pengamatan Kerapatan ................................................... 46 Lampiran 4. Data Pengamatan Keteguhan Tekan ....................................... 47 Lampiran 5. Data Pengamatan Nilai Kalor ................................................. 48 Lampiran 6. Data Pengamatan Kadar Abu ................................................. 49 Lampiran 7. Gambar Bahan ....................................................................... 50 Lampiran 8. Gambar Alat Pencetak Briket ................................................. 52
xi Universitas Sumatera Utara
