Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah Kapasitas 400 ton Tiap Masukan SKRIPSI. Diajukan Kepada :

Transkripsi

1 Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah Kapasitas 400 ton Tiap Masukan SKRIPSI Diajukan Kepada : UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin LUDSIADI PUTRA NIM: PEMBIMBING I : Ir. Achmad Fauzan HS., MT PEMBIMBING II : Ir. Daryono., MT JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015 i

2 LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI ANALISA ALIRAN BAHAN DI DALAM DIGESTER SAMPAH KAPASITAS 400 TON TIAP MASUKAN Diajukan Kepada : UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin Oleh: LUDSADI PUTRA Diterima dan Disetujui pada tanggal 31 Oktober 2015 Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. A. Fauzan HS., MT Ir. Daryono., MT Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang Ir. Daryono., MT iii

3 UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) Psw. 127 Fax. (0341) Malang BERITA ACARA PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR Nama : Ludsiadi Putra No. Induk : No. ST. Pemb. TA : E.2/112/FT/UMM/III/2015 ST. Keluar : 11 Maret 2015 Judul Minggu Kegiatan Judul TA & BAB I (pendahuluan, latar belakang, tujuan) BAB II (Tinjauan Pustaka) BAB III (Metodologi) BAB IV (perhitungan & pembahasan) (Kesimpulan dan Seminar) : Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah Kapasitas 400 ton Tiap Masukan Tgl. Konsultasi Uraian Asistensi TTD Dosen Mengetahui, Malang, 31 Oktober 2015 Dosen Pembimbing I Ir. A. Fauzan HS., MT iv

4 UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) Psw. 127 Fax. (0341) Malang BERITA ACARA PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR Nama : Ludsiadi Putra No. Induk : No. ST. Pemb. TA : E.2/112/FT/UMM/III/2015 ST. Keluar : 11 Maret 2015 Judul Minggu Kegiatan Judul TA & BAB I (pendahuluan, latar belakang, tujuan) BAB II (Tinjauan Pustaka) BAB III (Metodologi) BAB IV (perhitungan & pembahasan) (Kesimpulan dan Seminar) : Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah Kapasitas 400 ton Tiap Masukan Tgl. Konsultasi Uraian Asistensi TTD Dosen Mengetahui, Malang, 31 Oktober 2015 Dosen Pembimbing II Ir. Daryono., MT v

5 LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah : Nama : Ludsiadi Putra Nim : Tempat / Tanggal Lahir : Blitar/ 28 Juli 1993 Jurusan Fakultas Instansi : Teknik Mesin : Teknik : Universitas Muhammadiyah Malang Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa: 1. Tugas Akhir dengan Judul : Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah Kapasitas 400 ton Tiap Masukan Adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik disuatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian atau keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka. 2. Apabila ternyata didalam naskah tugas akhir inbi dapat dibuktikan terdapat unsurunsur PLAGIASI, saya bersedia TUGAS AKHIR INI DIGUGURKAN dan GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA PEROLEH DIBATALKAN,serta diproses sesuai ketentuan yang berlaku. Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya. Malang, 31 Oktober 2015 Hormat, Ludsiadi Putra vi

6 KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rohmat, taufik dan hidayah-nya pada penyusun sehingga dapat menyelasaikan Tugas akhir ini. Didalam penyusun tugas akhir ini sering mengalami kesulitan dan hambatan, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan itu bisa dihadapi dan teratasi. Oleh karena itu sangat tepatlah bila penyusun pada kesempatan kali ini untuk menyampaikan terima kasih atas jasa baik yang selama ini penyusun terima, baik nasehat, petunjuk serta bimbingan dan saran yang berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas akhir ini. Rasa terima kasih ini penyusun sampaikan kepada : 1. Kedua orang tua saya tercinta Bapak Muklison dan Ibu Wiwik Widayati, terima kasih atas semua bantuan materi maupun non materi meliputi do a, jerih payah keringat serta limpahan kasih sayang dan berbagai hal terbaik yang di berikan. 2. Bapak Ir. Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang sekaligus selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi ini dilakukan. 4. Bapak Ir. A. Fauzan HS., MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan masukan ide serta saran sehingga terselesaikannya skripsi ini. 5. Ibu Dini Kurniawati, ST., MT yang telah memberikan masukan ide dan saran selama penyusunan skripsi ini dilakukan. 6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis secara langsung maupun tidak langsung. vii

7 7. Keluarga malang seduluran teknik mesin khususnya teman-teman teknik mesin A, teman-teman kos, teman-teman ngumpul di malang dan masih banyak lagi yang tak mungkin di sebutkan satu persatu yang telah memberi masukan dalam pengerjaan tugas akhir ini. 8. Seluruh staf dinas DKP dan TPA yang telah memberi izin penelitian tugas akhir 9. Keluarga LSO Mekatronika, yang telah berjuang bersama dan saling bertukar pikiran selama menyelesaikan tugas akhir ini. 10. Teman special ataupun masalalu yang menjadi nominasi masa depan yang telah memberi cerita manis maupun pahit, pengorbanan, dukungan, dan semangat. Dalam penyusunan tugas akhir ini, penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kelemahan baik dalam penyusunan data maupun dalam pembahasannya. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat penyusun harapkan demi sempurnanya Tugas akhir ini. Semoga Allah SWT memberikan balasan kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga Tugas akhir bermanfaat bagi penyusun dan pembaca. Malang, 31 Oktober 2015 Hormat, Ludsiadi Putra viii

8 DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL...i POSTER...ii LEMBAR PENGESAHAN...iii BERITA ACARA BIMBINGAN...iv LEMBAR PERNYATAAN...v ABSTRAK...vi ABSTRACT...vii KATA PENGANTAR...viii DAFTAR ISI...x DAFTAR TABEL...xiv DAFTAR GAMBAR...xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penulisan...2 ix

9 1.4 Manfaat Penulisa Batasan Masalah...5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Fluida Viskositas Sifat-sifat Fluida Densitas (Kerapatan) Rapat Relatif Berat Jenis Tekanan Hidrostatis Konsep-konsep Dasar Aliran Fluida Klasifikasi Aliran Aliran Laminer Turbulen Aliran Sub Kritis dan Super Kritis Aliran Tetap (Steady) dan Tak Tetap (Unsteady) Aliran Homogen dan Tidak Homogen Aliran Seragam dan Tak Seragam Persamaan Dasar Persamaan Kontinuitas Persamaa energi Persamaan Momentum Koefisien Kecepatan Aliran Head Losses...21 x

10 2.7.2 Bilangan Reynol Kerugian Gesekan Definisi Biogas Sistem Produksi Biogas Jenis-jenis Reaktor Biogas...27 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Studi Literatur Pengolahan data Pemilihan Bentuk Reaktor Pengukuran Data Viskositas Fluida Densitas Perhitungan Sifat-sifat Fluida Analisa aliran Fluida Saluran tertutup Nilai Reynol Laju Aliran dan Gaya-gaya Gesekan Pada Fluida Dinamik Prosedur Analisa (Flow Chard)...37 BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Teknis Pengukuran Data Viskositas...40 xi

11 4.2.2 Densitas Perhitungan Sifat Fluida Berat Fluida Rapat Relatif Berat Jenis Tekanan Hidrostatis Debit Fluida Tiap Hari Dalam Digester Perhitungan Aliran Fluida Tabel Hasil Perhitungan...55 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA...58 LAMPIRAN xii

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel Perhitungan LV Series Viskometer...10 Tabel 2.2 Tabel Densitas Fluida...12 Tabel 2.3 Senyawa Biogas Sampah...23 Tabel 4.1 Tabel Hasil Analisa Aliran Fluida Dalam Digester...55 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gaya Hidrostatis...13 Gambar 2.2 Sifat Aliran Gambar 2.3 Type Digester Biogas...30 Gambar 3.1 LV Series Viskometer...32 Gambar 3.2 Higrometer...32 Gambar 3.3 Rekomendasi Digester Gambar 3.4 Rekomendasi Digester Gambar 3.5 Rekomendasi Digester Gambar 3.6 Rekomendasi Digester xiii

13 Gambar 3.7 Rekomendasi Digester Gambar 3.8 Rekomendasi Digester Gambar 4.1 Sekat Aliran Fluida Dalam Digester...54 xiv

14 58 Daftar Pustaka Ali Altway dkk (2011). Proses Perpindahan, Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember Dvorak Stephen W. (2014). Patent, No. US 8,835,155 B2. Biosolids Digester and Process for Biosolids Production. Chilton, WI (US). DVO licensing. Inc. Dvorak Stephen W. (2003). Patent No.: US 6,613,562 B2. Method and Apparatus for Solids Processing. Chilton, WI (US). GHD.Inc Giancoli C. Douglas. (2001), Physics : Principles with Applications, Jakarta: Erlangga James P. Welty dkk 2004, Dasar-Dasar Venomena Transport Edisi ke-4, Jakarta: Erlangga Bruce R. Munson dkk 2002, Mekanika Fluida Edisi ke-4, Jakarta: Universitas Indonesia Henri Yuwono 2012, Kajian resiko Jalur Pipa Gas PT X dari Plant D-S di Sumatra Selatan, Depok: Universitas Indonesia Er. R. K Razput 2008, Fluida Mecanics, Jakarta: Erlangga Frank P. Incropera and David P. Dewitt 2008, Fundamentals of Head and MassTransfer, Los angels: University of Notre Dame Young and Freedman 2002, Fisika Universitas, California: Carnegie Mellon University