Lampiran 1. Perbandingan nilai kalor beberapa jenis bahan bakar

Transkripsi

1 Lampiran 1. Perbandingan nilai kalor beberapa jenis bahan bakar Jenis Bahan Rataan Nilai Kalor (kal/gram) Kayu Batubara Fuel Oil 1) Kerosine (Minyak Tanah) Gas Alam Sumber : Suryani (1986) 1) Fuel Oil disebut juga Minyak Bakar, yang bukan dari jenis distilat minyak bumi tetapi dari residu dan berwarna hitam gelap. Minyak bakar lebih kental daripada minyak diesel (solar) dan biasanyanya digunakan untuk bahan bakar pada pembakaran langsung dalam dapur-dapur industri besar yang sangat memperhatikan segi-segi ekonomis dari bahan bakarnya (Badan Pusat Statistik, 2008) 64

2 Lampiran 2. Perbandingan nilai kalor beberapa jenis briket biomassa No Jenis Briket Rataan Nilai Kalor (kal/gram) 1 Briket limbah lumpur sawit Briket arang sekam 1) Briket alang-alang Briket ampas jarak Briket bagasse Briket serbuk gergaji Briket bungkil biji jarak 2) Briket arang ampas jarak Briket arang bonggol jagung Briket arang kayu dan tempurung kelapa 3) Briket arang campuran kayu, bambu, sabut kelapa, dan tempurung kelapa 4) Briket arang tempurung kelapa sawit 5) Briket arang kayu 6) 6,906 Sumber: Agustina (2007) 1) Riseanggara (2008) 2) Wahyuni (2008) 3) Hendra dan Darmawan (2000) 4) Hendra (2007) 5) Suryani (1986) 6) Hendra dan Winarni (2003) 65

3 Lampiran 3. Pengujian Mutu Briket 1. Kadar Minyak (Ketaren, 1986) Pengukuran kadar minyak dilakukan menggunakan metode soxhlet. Sekitar 5 gram sampel dimasukan ke dalam cawan kaca dan ditutup dengan kasa, kemudian cawan kaca yang berisi sampel dimasukan ke dalam labu soxhlet, lalu dituangkan hexan secukupnya. Alat dirangkai refluks selama 5-6 jam. Labu minyak yang berisi minyak hasil ekstraksi dan sisa pelarut hexan kemudian diangkat lalu dipanaskan dalam oven suhu 105 sampai semua pelarut menguap. Didinginkan dalam desikator lalu ditimbang bobotnya. 2. Kadar Air (ASTM ) Prinsip Menguapkan bagian air bebas yang terdapat dalam arang, sampai terjadi keseimbangan kadar air dengan udara sekitarnya memakai energi panas. Prosedur Contoh sebanyak satu gram dikeringkan dalam tanur listrik bersuhu 105 sampai beratnya konstan, selanjutnya contoh ditimbang. Perhitungan dimana: A = massa contoh sebelum dikeringkan (g) B = massa contoh setelah dikeringkan (g) 3. Kadar Zat Mudah Menguap (ASTM ) Prinsip Menguapkan bahan-bahan yang tidak termasuk air dengan menggunakan energi panas. 66

4 Prosedur Cawan porselin yang berisi contoh dari penetuan kadar air, dipanaskan dalam tanur listrik pada suhu 950 selama 6 menit. Selanjutnya didinginkan dalam eksikator dan selanjutnya ditimbang. Perhitungan 4. Kadar Abu (ASTM ) Prinsip Menentukan jumlah abu yang tertinggal (mineral yang tidak dapat menguap hilang) dengan membakar menjadi abu dengan menggunakan energi panas. Abu terdiri dari mineral-mineral yang tidak dapat hilang atau menguap pada proses pengabuan. Prosedur Cawan porselin yang berisi contoh dari penetuan kadar zat menguap ditempatkan dalam tanur listrik dikeringkan dalam oven listrik bersuhu 600 selama tiga jam sehingga menjadi abu. Selanjutnya didinginkan dalam eksikator dan selanjutnya ditimbang. Perhitungan 5. Kadar Karbon Terikat (ASTM ) Prinsip Menentukan fraksi karbon dalam arang, yang tidak termasuk fraksi air, zat menguap dan abu. Perhitungan 67

5 6. Kerapatan (ASTM -1982) Prinsip Mengukur berat bahan untuk setiap satu volume bahan. Prosedur Briket diukur volumenya menurut bentuk bangunnya. Jika mengempa briket yang berbentuk tabung maka diukur volume tabung. Perhitungan 7. Keteguhan Tekan (ASTM ) Prinsip Mengukur kekuatan tekan briket dengan memberikan beban hingga briket pecah. Prosedur Pengukuran keteguhan tekan dilakukan dengan alat Universal Testing merk Gebruder Amsler dimana beban yang diberikan adalah maksimum 10 ton dan memberikan beban terhadap contoh dilakukan searah dengan tinggi briket. Penekanan dilakukan perlahan-lahan sampai briket arang tersebut pecah. Angka pada skala bila dikonvesrikan merupakan besar keteguhan tekan briket arang per satuan luas. Perhitungan Untuk mengkonversikan angka pada skala menjadi keteguhan tekan, dipergunakan rumus yaitu sebagai berikut: 8. Nilai Kalor (ASTM ) Prinsip 68

6 Pengukuran nilai kalor yang ditimbulkan pada pembakaran satu gram briket. Nilai kalor bakar suatu zat diukur berdasarkan kalor reaksi pada volume tetap. Prosedur Pengukuran nilai kalor bakar dilakukan dengan alat Calorimeter Combustion Bomb. Contoh briket ditempatkan dalam cawan silika dan dimasukkan ke dalam bomb. Kemudian bomb ditempatkan di dalam air dalam suatu bejana kalorimeter yang dikelilingi oleh mantel air berdinding ganda. Air di dalam bejana diaduk secara otomatis oleh pengaduk yang digerakkan oleh motor kecil. Bagian atas dari alat ditutup dengan tutup yang memiliki lubang-lubang untuk menempatkan termometer Beckmann di bagian dalam bejana dan sebuah termometer yang pembagian skalanya 0,1 di bagian luar mantel air. Setelah bomb berada dalam air selama kira-kira lima menit, pembacaan suhu dimulai. Pembacaan ini dilakukan tiap menit selama kirakira sepuluh menit. Pada menit kesepuluh, pembakaran dimulai dengan perantaraan suatu kawat nikel yang berpijar seketika karena adanya arus listrik. Pembacaan diulangi sampai tercapai suhu yang tertinggi. Kemudian suhu akan mulai turun perlahan-lahan dan pembacaan setiap menit diulangi sampai kira-kira sepuluh menit. Bomb diangkat dari kalorimeter dan tutup dibuka perlahan-lahan. Alat kalorimeter bomb dapat dilihat pada Gambar 6. Perhitungan Pengukuran nilai kalor bakar dihitung berdasarkan banyaknya kalor yang dilepaskan sama dengan banyaknya kalor yang diserap. Rumus yang dipergunakan adalah sebagai berikut: dimana : t 2 = suhu setelah pembakaran ( 0 C) t 1 = suhu mula-mula ( 0 C) A = massa contoh yang terbakar (g) B = koreksi panas kawat nikel (kal/g) = 2358 kal/g 69

7 Gambar 18. Alat Bomb Calorimeter 70

8 Lampiran 4. Hasil analisa briket SBE dengan campuran arang TKS Catatan : A1 = konsentrasi perekat 2% A2 = konsentrasi perekat 3% A3 = konsentrasi perekat 4% B1 = konsentrasi arang TKS 25% B2 = konsentrasi arang TKS 50% B3 = konsentrasi arang TKS 75% a. Hasil analisa kadar air (%) Sampel Ulangan ke-1 Ulangan ke-2 Rata-rata A1B1 3,597 3,704 3,65 A1B2 4,348 4,108 4,228 A1B3 5,045 4,29 4,668 A2B1 4,104 3,066 3,585 A2B2 3,629 3,422 3,526 A2B3 5,471 4,816 5,143 A3B1 3,74 3,77 3,755 A3B2 2,538 2,775 2,656 A3B3 4,828 4,669 4,748 Komersial 9,199 9,221 9,21 100% TKS 4,683 4,462 4, % SBE 3,571 3,203 3,387 71

9 b. Hasil analisa kadar zat mudah menguap (%) Sampel Ulangan ke-1 Ulangan ke-2 Rata-rata A1B1 27,338 27,16 27,249 A1B2 21,941 22,545 22,243 A1B3 17,861 18,182 18,021 A2B1 30,731 30,465 30,598 A2B2 21,299 23,574 22,437 A2B3 18,44 19,467 18,953 A3B1 32,382 29,312 30,847 A3B2 24,906 25,074 24,99 A3B3 21,773 20,525 21,149 Komersial 39,960 41,496 40, % TKS 15,193 14,503 14, % SBE 31,939 32,633 32,286 c. Hasil analisa kadar abu (%) Sampel Ulangan ke-1 Ulangan ke-2 Rata-rata A1B1 49,126 49,288 49,207 A1B2 34,884 34,269 34,576 A1B3 20,383 19,816 20,1 A2B1 51,151 51,83 51,491 A2B2 32,283 35,266 33,774 A2B3 20,061 20,492 20,276 A3B1 50,787 50,236 50,512 A3B2 35,15 35,679 35,415 A3B3 20,394 20,233 20,314 Komersial 8,506 7,787 8, % TKS 5,517 5,375 5, % SBE 66,429 66,867 66,648 72

10 d. Hasil analisa kadar karbon terikat (%) Sampel Ulangan ke-1 Ulangan ke-2 Rata-rata A1B1 23,535 23,552 23,544 A1B2 43,175 43,186 43,181 A1B3 61,756 62,002 61,879 A2B1 18,118 17,705 17,912 A2B2 46,418 41,16 43,789 A2B3 61,499 60,041 60,77 A3B1 16,831 20,452 18,642 A3B2 39,944 39,247 39,595 A3B3 57,833 59,241 58,537 Komersial 51,533 50,717 51, % TKS 79,292 80,122 79, % SBE 1,633 0,501 1,067 e. Hasil analisa kerapatan (gr/cm 3 ) Sampel Nilai A1B1 1,29 A1B2 1,197 A1B3 1,135 A2B1 1,262 A2B2 1,295 A2B3 1,119 A3B1 1,138 A3B2 1,082 A3B3 0,903 Komersial 0, % TKS 0, % SBE 1,419 73

11 f. Hasil analisa keteguhan tekan (kg/cm 2 ) Sampel Nilai A1B1 13,769 A1B2 18,424 A1B3 28,846 A2B1 17,693 A2B2 25,065 A2B3 35,264 A3B1 18,479 A3B2 21,079 A3B3 22,883 Komersial - 100% TKS 20, % SBE 8,335 g. Hasil analisa nilai kalor (kal/gr) Sampel Nilai A1B A1B A1B A2B A2B A2B A3B A3B A3B Komersial % TKS % SBE

12 Lampiran 5. Uji statistik kadar air pada α = 5 % a. Tabel hasil analisa keragaman kadar air pada α = 5 % Sumber Db JK KT F hitung F tabel A 2 0, , ,82 4,256 B 2 6, , ,68** 4,256 AB 4 2, , ,07* 3,663 Galat 9 1, , Total 17 10, ** berpengaruh sangat nyata * berpengaruh nyata R-square = 0,89 Coeff. Var = 8,89 b. Uji lanjut Duncan faktor konsentrasi campuran arang TKS pada α = 5 % Perlakuan N Rata-rata Kelompok Duncan B3 6 4,8532 A B1 6 3,6635 B B2 6 3,4700 C c. Uji lanjut Duncan interaksi faktor konsentrasi perekat dengan konsentrasi campuran arang TKS pada α = 5 % Perlakuan N Rata-rata Kelompok Duncan A2B3 2 5,1435 A A3B3 2 4,7485 AB A1B3 2 4,6675 AB A1B2 2 4,2880 BC A3B1 2 3,7550 C A1B1 2 3,6505 C A2B1 2 3,5850 C A2B2 2 3,525 C A3B2 2 2,6565 C 75

13 Lampiran 6. Uji statistik kadar zat mudah menguap pada α = 5 % a. Tabel hasil analisa keragaman kadar zat mudah memguap pada α = 5 % Sumber Db JK KT F hitung F tabel A 2 29, , ,13* 4,256 B 2 317, , ,54** 4,256 AB 4 5, , ,50 3,663 Galat 9 8, , Total , ** berpengaruh sangat nyata * berpengaruh nyata R-square = 0,97 Coeff. Var = 4,14 b. Uji lanjut Duncan faktor konsentrasi perekat pada α = 5 % Perlakuan N Rata-rata Kelompok Duncan A3 6 25,6620 A A2 6 23,9960 B A1 6 22,5045 C c. Uji lanjut Duncan faktor konsentrasi campuran arang TKS pada α = 5 % Perlakuan N Rata-rata Kelompok Duncan B1 6 29,5647 A B2 6 23,2232 B B3 6 19,3747 C 76

14 Lampiran 7. Uji statistik kadar abu pada α = 5 % a. Tabel hasil analisa keragaman kadar abu pada α = 5 % Sumber Db JK KT F hitung F tabel A 2 1, , ,62 4,256 B 2 273, , ,98** 4,256 AB 4 6, , ,50 3,663 Galat 9 5, , Total , Keterangan: ** berpengaruh sangat nyata R-square = 0,98 Coeff. Var = 2,22 b. Uji lanjut Duncan faktor konsentrasi campuran arang TKS pada α = 5 % Perlakuan N Rata-rata Kelompok Duncan B1 6 50,4030 A B2 6 34,5885 B B3 6 20,2298 C Lampiran 8. Uji statistik kadar karbon terikat pada α = 5 % a. Tabel hasil analisa keragaman kadar karbon terikat pada α = 5 % Sumber Db JK KT F hitung F tabel A 2 46, , ,21* 4,256 B , , ,07** 4,256 AB 4 22, , ,27 3,663 Galat 9 22, , Total , ** berpengaruh sangat nyata * berpengaruh nyata R-square = 0,99 Coeff. Var = 3,89 77

15 b. Uji lanjut Duncan faktor konsentrasi perekat pada α = 5 % Perlakuan N Rata-rata Kelompok Duncan A1 6 42,8677 A A2 6 40,8235 AB A3 6 38,9247 B c. Uji lanjut Duncan faktor konsentrasi campuran arang TKS pada α = 5 % Perlakuan N Rata-rata Kelompok Duncan B3 6 60,3953 A B2 6 42,1883 B B1 6 20,0322 C Lampiran 9. Uji statistik kerapatan pada α = 5 % a. Tabel hasil analisa keragaman kerapatan pada α = 5 % Sumber Db JK KT F hitung F tabel A 2 0, , ,57 19,000 B 2 0, , ,53 19,000 AB 4 0, , ,49 19,247 Galat 2 0, , Total 10 0, R-square = 0,98 Coeff. Var = 7,58 78

16 Lampiran 10. Uji statistik keteguhan tekan pada α = 5 % a. Tabel hasil analisa keragaman kerapatan pada α = 5 % Sumber Db JK KT F hitung F tabel A 2 67, , ,54 19,000 B 2 232, , ,82* 19,000 AB 4 53, , ,58 19,247 Galat 2 5, , Total , * berpengaruh nyata R-square = 0,86 Coeff. Var = 6,09 b. Uji lanjut Duncan faktor konsentrasi campuran arang TKS pada α = 5 % Perlakuan N Rata-rata Kelompok Duncan B3 3 28,998 A B2 5 22,142 B B1 3 16,647 B 79

17 Lampiran 11. Rekapitulasi hasil analisis briket SBE dengan campuran arang TKS Sampel Kadar Air Kadar Zat Mudah Kadar Abu Kadar Karbon Terikat Kerapatan Keteguhan Tekan Nilai Kalor (%) Menguap (%) (%) (%) (gr/cm3) (kg/cm 2) (kal/gr) A1B1 3,650 27,249 49,207 23,544 1,29 13, A1B2 4,228 22,243 34,576 43,181 1,197 18, A1B3 4,668 18,021 20,1 61,879 1,135 28, A2B1 3,585 30,598 51,491 17,912 1,262 17, A2B2 3,526 22,437 33,774 43,789 1,295 25, A2B3 5,143 18,953 20,276 60,77 1,119 35, A3B1 3,755 30,847 50,512 18,642 1,138 18, A3B2 2,656 24,99 35,415 39,595 1,082 21, A3B3 4,748 21,149 20,314 58,537 0,903 22, KOM 9,210 40,728 8,147 51,125 1, JPN , ENG 3,6 16,4 5,9 75,3 0,48 12, A1B3 = briket kombinasi terbaik 80

18 Lampiran 12. Uji aplikasi briket (aplikasi mendidihkan air C) Parameter TKS 100% Hasil Penelitian SBE 100% Komersial Bobot Awal (gr) Bobot Akhir (gr) Waktu Menyala (mnt) 200,03 148,00 20,03 170,03 Laju Pembakaran (gr/mnt) 1,08 1,18 1,79 1,35 Volume Air (liter) Laju Mendidihkan (mnt) 155,38 75,260 13,40 170,03 Laju Mendidihkan Air (mnt/liter) 38,85 25,086 13,40 42,51 Warna Nyala Briket Merah Bara Seperti Lilin Seperti Merah + Merah Bara Lilin Kekuningan Asap Bau Keterangan : = sangat banyak; = banyak; + + = sedikit; + = sangat sedikit Briket Hasil Penelitian : briket kombinasi terbaik dengan konsentrasi perekat 2% dan arang TKS 75%. 81

19 Lampiran 13. Dokumentasi Penelitian a. Briket 100% TKS b. Briket 75% TKS (kombinasi terbaik) c. Briket 100% SBE d. Briket Komersial e. Pembuatan Perekat Tapioka 82

20 f. Retort g. Alat Pengempa Briket h. Alat Penguji Ketahan Tekan i. Tanur yang berisi cawan porselin j. Oven k. Bomb Calorimeter 83

21 LAMPIRAN 14. PERATURAN PEMERINTAH NO. 18 TAHUN 1999 TANGGAL 27 FEBRUARI 1999 TABEL 1. DAFTAR LIMBAH B3 DARI SUMBER YANG TIDAK SPESIFIK 84

22 TABEL 2. DAFTAR LIMBAH B3 DARI SUMBER YANG SPESIFIK 85

23 86

24 87

25 88

26 89

27 90