BAB III METOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Metode yang digunakan adalah untuk mendekatkan permasalahan yang diteliti sehingga menjelaskan dan membahas permasalahan secara tepat. Skripsi ini menggunakan metode penelitian jenis pengujian dan eksperimen. Pengujian adalah penelitian dengan melakukan uji coba terhadap suatu alat untuk mendapatkan data. Pengujian yang dilakukan dengan meleburkan limbah plastik hingga menghasilkan uap panas kemudian uap panas tersebut di kondenisasi atau pendinginan hingga menghasilkan tetesan minyak dari hasil uap panas tersebut. Pola pendekatan yang diambil adalah dengan one shot model dimana pendekatan menggunakan beberapa kali pengumpulan data. Data tersebut diambil dari proses penelitian terhadap alat yang di rancang. Waktu dan Tempat Penelitian : 1. Perancangan dilakukan pada bulan mei - juli 2016 2. Tempat pelaksanaan dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin UMB ( Universitas Mercu Buana ). 26
3.2 Diagram Alir Proses Penelitian Mulai Jumlah Limbah Plastik Prakitan Alat dengan kapasitas 3kg Uji Coba Alat Hasil Lab Cetane/Oktane NO Yes Selesai Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Penelitian 3.3 Alat dan Bahan Adapun alat yang digunakan dalam pembuatan reaktor pengolahan limbah plastik menjadi minyak mentah ( crude oil ) antara lain : 1. Mesin las listrik 5. Amplas 9. Tang Potong 27
2. gerinda tangan 6. Penggaris siku 10. Gunting Plat 3. Mesin bor 7. spidol ( alat tulis ) 11. sikat kawat 4. kunci pas / ring 8. Tang standar 12. Water pas 13. Kaca mata las 14. sarung tangan las Gambar 3.2 Peralatan yang Dibutuhkan pada Saat Pembuatan Reaktor Pengolahan Limbah Plastik Menjadi Minyak Mentah ( Crude Oil ) Material Pembuatan Alat Reaktor 1. Plat yang digunakan adalah plat ST (steel Carbon) tipe tebal 2mm 2. Mesin roll untuk membentuk plat menjadi lingkaran tabung 3. Las yang digunakan adalah las argon 4. Plat kerucut yang digunakan adalah tipe plat ST (steel Carbon) tebal 2 mm 5. Pipa yang digunakan adalah tipe (steel Carbon) berdiameter 38 mm tinggi 65 mm 6. Tipe Pipa Penyalur pembakaran limbah plastic pipa (steel Carbon) diameter 38 mm tinggi 65 mm 7. Tipe Pembungan asap pipa ST (steel Carbon) diameter 38 mm tinggi 80 mm 8. Tipe Pembungan asap dibuat dengan menggunakan model kran jadi aman. 28
3.4 Perancangan Konsep Produk Beberapa alternatif konsep produk kemudian dikembangkan lebih lanjut dan setelah dievaluasi. Evaluasi tersebut haruslah dilakukan beberapa kriteria khusus seperti kriteria teknis, kriteria ekonomis dan lain-lain. Konsep produk yang tidak memenuhi persyaratan-persyaratan dalam spesifikasi produk, tidak diproses lagi dalam fase-fase berikutnya, sedangkan dari beberapa konsep produk yang memenuhi kriteria dapat dipilih solusi yang terbaik. Mungkin terjadi ditemukan beberapa konsep produk terbaik yang dikembangkan lebih lanjut pada fase-fase berikutnya. Tabel 7. Daftar Nilai Komponen Alat Pengolahan Limbah Plastik Menjadi Minyak Mentah No Nama Alternatif Nilai ST 37 8-10 1 Reaktor ST 22 4-7 Alumunium 1-3 2 Pemanas Pemanas listrik 7-10 Gas dan kayu bakar 1-6 3 Kondensor Air 7-10 4 Profil rangka 5 Bahan Plat Pipa penyalur 6 uap panas Angin 1-6 Profil galvanis holo 8-10 Profil Siku 4-7 Profil Carbon Steel Hollow 1-3 ST 2 mm 8-10 ST 1,5 mm 4-7 Besi 1,2 mm 1-3 galvanis 8-10 Besi hitam 1-7 29
Komponen-komponen yang dipilih: 1. Bahan untuk reaktor menggunakan besi baja tipe ST 37 yang dipilih karena lebih kuat terhadap temperatur tinggi. 2. Sistem pemanas yang dipilih adalah dengan menggunakan pemanas listrik (alternatif 1) karena tidak menimbulkan polusi udara pada saat proses pengolahan limbah plastik berlangsung. 3. Bahan rangka yang dipilih profil galvanis holo 4 x 2 cm (alternatif 1) karena profil galvanis holo tersebut dirasa sudah cukup kuat untuk menopang bagian-bagian komponen dari alat pengolahan limbah plastic menjadi minyak mentah ( crude oil ) tersebut. 4. Bahan plat yang dipilih bahan Carbon Steel (alternatif 3) karena bahannya sudah dirasa cukup kuat untuk menampung kopi tersebut dan lebih mudah dibentuk. 5. Pipa penyalur uap panas menggunakan pipa galvanis ( alternative 1 ) karena bahannya tahan terhadap korosif. Gambar 3.3 Proses Pemotongan Besi Gambar 3.4 Proses Pengelasan 30
3.5 Proses Perakitan Setelah semua proses pemotongan dan pengelasan bahan selesai maka dilakukan proses perakitan reaktor Pada Tabung Reaktor terdapat 3 lubang: 1. Lubang untuk penggeluaran aliran uap panas 2. Lubang untuk mengatur suhu Pada ego thermostat 3. Lubang untuk pembuangan asap ke udara 4. Lubang untuk meletakan thermometer & Presure Penyambungan las harus tidak ada kebocoran agar panas tetap terjaga Untuk memasukan heater ke bagian luar tabung harus benar benar rapat Gambar 3.5 Proses Perakitan 31
3.6 Perancangan Komponen Alat Reaktor Gambar 3.6 Perancangan Alat Reaktor 3.6.1 Tabung reaktor Untuk melakukan proses pengolah limbah ( Crude Oil ), sebelumnya dilakukan perancangan komponen. Adapun komponen yang digunakan antara lain: Gambar 3.6.1 Tabung Reaktor Pengolah Limbah ( Crude Oil ) 32
Reaktor ini terbuat dari besi baja tipe ST 37 ( Steel Carbon ), menggunakan plat besi baja tipe ST 37 agar mendapatkan hasil panas yang maksimal dan tahan korosi dalam Pengolah Limbah ( Crude Oil ) Keterangan Reaktor Pengolah Limbah ( Crude Oil ) : 1. Diameter : 280 mm 2. Tinggi : 450 mm 3. Kapasitas Tabung : ± 3 kg ( Plastik Cacah ) Kontrusi Reaktor Pengolah Limbah ( Crude Oil ) : 1. Bahan Tabung : Tipe ST ( Steel Carbon ) 2. Diameter : 280 mm 3. Tinggi : 450 mm 4. Ketebalan Tabung : 2 mm 5. Kapasitas Tabung : 3 kg 6. Hasil Minyak per jam : ± 30 ml 7. Luas Lingkaran : π r² : 3,14 x 140 2 : 61,544 mm 2 : 0,61544 m² 8. Volume Tabung : : 3.14 x 140² x 450 mm : 61544 x 450 mm : 27694800 mm 2 Jadi volume Tabung Pembakaran Adalah 27694800 mm 2 atau 0,0276948 m 2 33
Luas Permukaan Tabung : 2 : 2 x 3,14x 140 ( 140 + 450) : 879,2 ( 590 ) : 518,728 mm² : 0,518728 m² Jadi Bahan plat yang digunakan untuk membuat tabung 0,518728 m². 3.6.2 Band Heater Gambar 3.6.2 Band Heater Band heater berbentuk seperti tabung berfungsi memanaskan silinder dengan dimensi tertentu. Ukuran bisa menyesuaikan dengan silinder yang akan dipanaskan.band heater pada umumnya ada dua jenis : pertama band heater standart yang materialnyafull plat sedangkan yang kedua band heaterceramic yang materialnya terbuat dari Band heater berbentuk seperti tabung berfungsi memanaskan silinder dengan dimensi tertentu. Ukuran bisa menyesuaikan dengan silinder yang akan dipanaskan.band heater pada umumnya ada dua jenis : pertama band heater standart yang materialnya full plat 34
sedangkan yang kedua band heaterceramic yang materialnya terbuat dari ceramic. BandHeater ini merupakan salah satu komponen pada alat pengelolah limbah plastik dan cukup mudah untuk pemasanganya. 3.6.3 Pipa In dan Pipa Out Gambar 3.6.3 Pipa 1 In Dan Pipa 2 Out pada pipa 1 berfungsi untuk membuka uap plastik yang di dorong oleh blower dalam tabung reaktor menuju ke spiral. Dan pada pipa 2 berfungsi untuk membuat sisa sisa membakar di dalam tabung ( Reaktor ). 3.6.4 Pipa Output dan Spiral Gambar 3.6.4 Pipa dan Spiral 35
pipa menghubungkan cerobong dari tabung penampung plastik menuju spiral. Pipa ini terbuat dari besi Carbon dengan bentuk spiral. Bentuk seperti ini bertujuan sebagai ruang penyulingan uap plastik sehingga menjadi minyak 3.6.5 Thermometer Gambar 3.6.5 Thermometer Thermometer adalah untuk mengukur suhu di dalam ruang tabung pengelolah limbah. Bukan hanya untuk mengukur suhu, termometer bimetal di gunakan sebagai acuan peneliti dalam mengatur besar kecilnya suhu didalam ruang peleburan plastik. Jika termometer menunjukan suhu yang melebihi batas maksimal maka pengaturan dari ego thermostat dikecilkan, hal ini bertujuan supaya tidak terjadi over heat di dalam tabung pengolah limbah. 36
3.6.6 Ego Thermostat Gambar 3.6.6 Ego Thermostat Ego Thermostat dipergunakan untuk sensor panas dan bisa untuk menyambung dan memutuskan arus listrik apabila temperatur yang diinginkan telah tercapai dan mempertahankan temperature mesin sehingga dicapai temperatur yang ideal. 3.6.7 Lampu Panel Gambar 3.6.7. Lampu Panel Lampu panel ini adalah bagian dari alat limbah plastik, lampu ini berfungsi untuk menandai terjadinya kontak listrik dengan heater jika lampu mati telah terjadi tidak berjalanya listrik, karena heater yang diatas berjalan secara otomatis, jika lampu mati maka hidupkan kembali, memutar pengaturan ego thermostat dengan suhu yang lebih tinggi. 37
3.6.8 Meja Reaktor Gambar 3.6.8 Meja Reaktor Meja reaktor adalah berfungsi untuk menopang tabung reactor dan menempatkan komponen pendukung lainnya seperti : pipa spriral, thermometer, ego thermostat, lampu panel, dan blower angina. 3.6.9 Blower Angin Gambar 3.6.9 Blower Angin Blower ini fungsi untuk mengurangi asap selama proses pembakaran plastik berlangsung. Setelah Bahan yang akan dibakar sudah di potong kecil-kecil di persiapkan, kemudian Bahan dimasukan kedalam tabung pembakar dan juga menekan bahan terlalu padat supaya uap dapat berpenetrasi dengan baik. Selanjutnya tabung pembakaran ditutup rapat dengan menggunakan tutup tabung pembakaran. 38
3.7 Pengecekan Tabung Pembakaran. Langkah ini bertujuan untuk menjalankan alat pembakaran dengan lancar, heater band harus di kencangkan dengan kuat agar panas yang di transferkan ke tabung lebih cepat panas dan proses pembakaran plastik cepat lebih, proses pemasangan sama seperti heaterband, jika semua sudah siap maka tepatkan tabung pada posisi tungku penyangga tabung agar tabung berdiri dengan lurus, selanjutnya masukan bahan material plastik dengan ditekan agar menampung banyak plastik dalam tabung. 39