KARAKTERISTIK BRIKET ARANG DARI SLUDGE DENGAN PENAMBAHAN ARANG TEMPURUNG KELAPA SKRIPSI Oleh: JULIANA FRISCA GULTOM 041203002/ Teknologi Hasil Hutan DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2008
ABSTRAK JULIANA FRISCA GULTOM. Karakteristik Briket Arang dari Sludge dengan Penambahan Arang Tempurung Kelapa. Dibawah bimbingan Luthfi Hakim, S. Hut, M. Si dan Iwan Risnasari S. Hut, M. Si Sludge merupakan limbah padat industri pulp dan kertas yang cukup potensial untuk dikembangkan menjadi briket arang. Tujuan dari penelitian ini adalah meneliti karakteristik briket arang dari sludge dan optimasi sifat-sifat briket dengan penambahan tempurung kelapa. Penambahan tempurung kelapa divariasikan dari 10%, 15%, 20% dan 25% dari berat briket. Pengarangan dilakukan dengan tungku sederhana dan metode sangrai untuk bahan baku sludge. Tepung tapioka 2,5% diaplikasikan sebagai perekat. Briket dikempa dingin pada beban 20 ton selama 15 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan arang tempurung kelapa tidak berpengaruh nyata pada nilai kadar air tetapi berpengaruh nyata pada nilai kadar abu, kadar karbon terikat, kadar zat menguap, keteguhan tekan, dan kerapatan, dan nilai kalor. Kata kunci: briket arang, sludge, tempurung kelapa, dan tepung tapioka
ABSTRACT JULIANA FRISCA GULTOM. The Characteristic of Briquetted Charcoal from Sludge with The Add of Coconut Shell Charcoal. Under Advisor of Luthfi Hakim, S. Hut, M. Si and Iwan Risnasari S. Hut, M. Si Sludge is solid wasted from pulp and paper industries as a potential material for the manufacture of briquetted charcoal. The purpose of this study is to examine the characteristic of briquetted charcoal from sludge and the optimalize of physical and mechanichal properties when the add of the coconut shell. The add of the coconut shell is variated from 10%, 15%, 20% and 25% based on the weight of briquetted charcoal. Carbonization process on coconut shell was using simple kiln and frying method for sludge. Tapioca powder as much as 2.5% (based on the weight of briquetted charcoal) was applied as glue. Briqueteed charcoal was cold pressed at 20 tons for about 15 minutes. The result show the add of coconut shell don t significant at moisture content but significant at ash content, fixed carbon, volatile matter, crushing strenght and density, and calorific value. Keywords: briqueteed charcoal, sludge, coconut shell, and tapioca powder
Lembar Pengesahan Judul Penelitian : Karakteristik Briket Arang dari Sludge dengan Penambahan Arang Tempurung Kelapa Nama : Juliana Frisca Gultom NIM : 041203002 Departemen : Kehutanan Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing (Luthfi Hakim, S. Hut, M. Si) Ketua (Iwan Risnasari, S. Hut, M. Si) Anggota Mengetahui: (Dr. Ir. Edi Batara Mulya Siregar, M.Si) Ketua Departemen
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan segala berkat dan karunia-nya sehinga skripsi yang berjudul Karakteristik Briket Arang dari Sludge dengan Penambahan Arang Tempurung Kelapa berhasil selesai dengan baik dan tepat waktu. Terima kasih kepada Bapak Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si, dan Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si selaku komisi pembimbing yang telah banyak mengarahkan dan memberikan saran kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Pimpinan P.T TPL yang telah meberikan izin pengambilan sampel di lokasinya, Kepala Litbang Aek Nauli yang telah memberikan izin tempat penelitian, Bapak Sanjaya, S. Hut yang telah membantu selama penelitian di lokasi. Ungkapan terima kasih tak terhingga penulis sampaikan kepada ayahanda, ibunda, serta seluruh keluarga dan temanteman atas segala doa dan perhatiannya. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan hasil penelitian ini. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, Desember 2008 Penulis
DAFTAR ISI Halaman ABSTRACT... i ABSTAK... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR...iv DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN...ix PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 2 Hipotesa Penelitian... 2 TINJAUAN PUSTAKA Arang... 3 Briket Arang... 4 Jenis dan Sifat Briket Arang... 4 Parameter di dalam Pembuatan Briket Arang... 5 Pembuatan Briket Arang... 5 Keuntungan dan Kelemahan Briket Arang... 7 Sludge... 7 Perekat Tapioka... 9 Tempurung Kelapa... 10 Nilai Rata-rata Sifat Fisik dan Kimia Briket Arang... 12 METODE PENELITIAN Waktu dan Lokasi Penelitian... 13 Bahan dan Alat Penelitian... 13 Prosedur Penelitian... 14 Persiapan dan Pembuatan Contoh Uji... 14 Pengeringan Bahan... 14 Pengarangan... 14 Pendinginan dan Penyotiran... 15 Penggilingan dan Penyaringan... 16 Persiapan Perekat... 16 Pencampuran Perekat... 16 Pencetakan dan Pengempaan... 17 Pengeringan... 17 Prosedur Pengujian... 20 Pengujian Kerapatan... 20 Pengujian Keteguhan Tekan... 20
Pengujian Kadar Air... 21 Kadar Zat Menguap Briket... 21 Kadar Abu Briket... 22 Kadar Karbon Terikat... 22 Nilai Kalor Briket... 22 Rancangan Percobaan... 23 HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Air... 25 Kadar Abu... 27 Kadar Zat Menguap... 29 Kadar Karbon Terikat... 31 Kerapatan... 33 Keteguhan Tekan... 34 Nilai Kalor... 36 Perbandingan Sifat-sifat Briket yang dihasilkan dengan Buatan Jepang, Amerika, Inggris dan Indonesia...38 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 40 Saran... 40 DAFTAR PUSTAKA... 41 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Halaman 1. Produksi Kelapa Indonesia Menurut Daerah Produksi Utama 2000-2003... 11 2. Nilai Rata-rata Sifat Fisik dan Kimia Briket Arang dari Penelitian Sebelumnya... 12 3. Perbandingan Penambahan Tempurung Kelapa dalam Pembuatan Briket... 17 4. Komposisi Masing-masing Bahan yang Dibutuhkan... 17 5. Sifat briket arang buatan Jepang, Amerika, Inggris, Indonesia dan dari Sludge...38
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Sludge... 8 2. Proses Pengarangan Tempurung Kelapa... 15 3. Penyaraian Sludge... 15 4. Hasil Pengarangan... 16 5. Kempa Hidrolik... 18 6. Briket yang Telah Dicetak... 18 7. Diagram Alir Penelitian... 19 8. Penekanan Contoh Uji... 21 9. Briket yang Dihasilkan... 25 10. Grafik Nilai Rata-rata Kadar Air... 26 11. Grafik Nilai Rata-rata Kadar Abu... 28 12. Grafik Nilai Rata-rata Kadar Zat Menguap... 30 13. Grafik Nilai Rata-rata Kadar Karbon Terikat... 32 14. Grafik Nilai Rata-rata Kerapatan... 34 15. Grafik Nilai Rata-rata Keteguhan Tekan... 35 16. Grafik Nilai Rata-rata Nilai Kalor... 36
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Perhitungan Kadar Air... 43 2. Hasil Analisis Sidik Ragam Kadar Air... 43 3. Perhitungan Kadar Abu... 44 4. Hasil Analisis Sidik Ragam Kadar Abu... 44 5. Hasil Uji Jarak Duncan Kadar Abu... 44 6. Perhitungan Kadar Zat Menguap... 45 7. Hasil Analisis Sidik Ragam Kadar Zat Menguap... 45 8. Hasil Uji Jarak Duncan Kadar Zat Menguap... 45 9. Perhitungan Kadar Karbon Terikat... 46 10. Hasil Analisis Sidik Ragam Kadar Karbon Terikat... 46 11. Hasil Uji Jarak Duncan Kadar Karbon Terikat... 46 12. Perhitungan Kerapatan... 47 13. Hasil Analisis Sidik Ragam Kerapatan... 47 14. Hasil Uji Jarak Duncan Kerapatan... 47 15. Perhitungan Keteguhan Tekan...48 16. Hasil Analisis Sidik Ragam Keteguhan Tekan...48 17. Hasil Uji Jarak Duncan Keteguhan Tekan... 48 18. Perhitungan Nilai Kalor... 49 19. Hasil Analisis Sidik Ragam Nilai Kalor... 49 20. Hasil Uji Jarak Duncan Nilai Kalor... 49