LAPORAN PRAKTIKUMPENGENDALIAN LIMBAH INDUSTRI(TPI 3304)ACARA IPEMBUATAN BIOBRIKETTAHUN AJARAN 2015/2016

Nama: Hesti Novita Sari NIM: 12/329573/TP/10347Hari/Tanggal: Kamis, 26 Maret 2015Kel: C4/VIIAsisten Ins: Nadia Adelia

LABORATORIUM REKA INDUSTRI DANPENGENDALIAN PRODUK SAMPINGJURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS GADJAH MADAYOGYAKARTA2015BAB 1 LATAR BELAKANG

Sampah merupakan hasil dari aktivitas manusia. Saat ini, aktivitas manusia semakin banyak mulai dari aktivitas yang dilakukan saat pagi hari hingga malam hari. Oleh karena itu, sampah yang dihasilkan semakin banyak. Sampah yang dihasilkan dibedakan menjadi sampah organik dan non organik. Sampah non organik dapat didaur ulang menjadi produk lain sedangkan sampah organik akan membusuk dan mengakibatkan adanya pencemaran lingkungan.Oleh karena itu, diperlukan adanya suatu kegiatan pengolahan sampah organik agar sampah tersebut tidak mencemari lingkungan. Salah satu pengolahan sampah organik menjadi suatu produk yang bermanfaat adalah melalui pembuatan briket. Briket merupakan salah satu bahan bakar alternatif pengganti minyak bumi. Selain itu, adanya briket dapat menjadi pengganti bahan bakar minyak. Briket dapat menjadi sumber energi terbaharukan karena bersumber dari sampah organik. Saat ini, sumber sampah organik tidak hanya dari kegiatan rumah tangga tetapi industri makanan yang berbahan baku dari hasil pertanian seperti industri gula, tepung terigu, dll. Oleh karena itu, apabila briket hendak menjadi bahan bakar utama, keberlangsungan akan tersedianya bahan baku pembuatan briket sangat terjamin. Selain itu, industri makanan akan sangat merasa sangat diuntungkan karena industri tersebut tidak perlu melakukan kegiatan pengolahan limbah padat. Pembuatan briket menjadi salah satu pengetahuan yang layak dan perlu diketahui oleh banyak orang, terutama bagi seorang mahasiswa yang menekuni bidang indsutri pertanian. Kompetensi pembuatan briket diperlukan agar di lingkungan kerja mahasiswa dapat memiliki kompetensi yang lebih dibandingkan dengan mahasiswa lain, khususnya di bidang pengolahan limbah padat. Oleh karena itu, dilakukan kegiatan praktikum pembuatan briket di dalam praktikum penanganan limbah industri.

BAB IIMETODOLOGI PENELITIANA. Alat dan BahanAlat1. Gelas beker 500 mL2. Spatula3. Gelas ukur 100 mL4. Neraca5. Kipas angin6. Baskom7. Loyang8. Kompor9. Oven10. Baskom11. Panci dan Tutup12. Cetakan BriketBahan1. Sampah organik (kulit ari kedelai)2. Tepung kanji3. AirB. Prosedur PraktikumNoProsedurHasil

1

2

3

4

5

6

7

8

9 Sampah organik yang telah kering disiapkan

Sampah dimasukkan dalam panci tertutup dan dibakar

Ketika pengarangan selesai, api dimatikan

Arang yang terbentuk dikumpulkan dalam wadah

Arang dihaluskan hingga menjadi bubuk arang lalu dikumpulkan dalam ember

lem kanji diencerkan dengan air panas

lem kanji dicampur dengan bubuk arang

Cetakan briket disiapkan lalu briket dicetak

Briket dikeluarkan dari cetakan

Sampah organik (kulit ari kedelai) telah kering dan dalam bentuk halus

Sampah organik berubah warna menjadi hitam. Warna hitam yang rata dikarenakan sampah telah berbentuk arang.

Kulit ari berwarna hitam dan tidak terdapat adanya kulit ari yang memiliki warna kuning kecoklatan.

Arang telah berada di dalam baskom.

Arang berubah menjadi bubuk arang halus.

Lem kanji berhasil terbentuk dengan ditandai adanya peningkatan viskositas cairan kanji.

Lem kanji tercampur dengan bubuk arang secara merata.

Briket telah dimasukkan ke dalam cetakan

Briket tercetak rapi dan bentuknya sesuai dengan bentuk cetakan briket

BAB IIIHASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Gambar 3.1. Briket bagian permukaan atas

Gambar 3.2. Briket bagian permukaan bawahB. PembahasanBiobriket pada dasarnya adalah kumpulan sisa-sisa tanaman yang inti sarinya telah diolah terlebih dahulu guna diproses menjadi produk-produk biofuel bernilai ekonomi yang tinggi, seperti bioetanol/biodiesel. Biobriket juga merupakan sisa-sisa pengolahan lahan pertanian atau kehutanan yang masih memiliki nilai kalori dalam jumlah cukup, seperti bagas tebu, bungkil jarak pagar, serabut dan tempurung kelapa sawi. Sisa-sisa ampas tersebut masih mampu diolah menjadi briket yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar (Kong, 2010).Biobriket merupakan tipe bahan bakar padat yang dibuat dengan melalui menghaluskan arang dengan 10-25% biomassa seperti kayu, bagas (residu dari gula tebu), dan batang jagung. Briket dapat memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda-beda. Karakteristik briket sangat ditentukan oleh bahan penyusun dan perekat briket yang digunakan (Anonim, 2005)Pada proses pembuatannya, briket dibuat dari biomassa yang dibentuk dari arang. Arang mengalami adanya proses yang disebut dengan pyrolisis. Pyrolisis merupakan suatu proses dekomposisi kimia tanpa adanya kandungan oksigen. Pada suhu 200oC, air akan menguap dari biomassa. Pada suhu 200-500oC, terjadi adanya pemisahan molekul antara gas dan senyawa organik. Pada suhu 500-1200oC terjadi adanya perubahan bahan menjadi bentuk karbon padat. Pada pembuatan briket, langkah pertama yang dilakukan adalah mengeringkan sampah organik yang akan digunakan sebagai bahan pembuatan biobriket. Hal itu dilakukan untuk mengurangi kadar air yang ada di dalam bahan. Tingkat kekeringan bahan sangat mempengaruhi hasil biobriket yang akan diperoleh. Semakin kering bahan yang digunakan maka semakin besar kemungkinan briket akan mudah menyala dan kualitas briket yang dihasilkan akan lebih bagus.Langkah kedua pembuatan briket adalah dengan menghaluskan seluruh bahan yang akan digunakan. Hal itu dilakukan agar memperbesar luasan bahan sehingga saat dilaukan pengarangan, bahan akan lebih cepat menjadi arang karena panas yang diterima oleh bahan terjadi secara merata. Semakin halus tingkat penghalusan yang dimiliki oleh bahan maka proses pengarangan akan berjalan semakin cepat. Langkah ketiga adalah melakukan proses pengarangan. Proses pengarangan memasukkan bahan organik yang digunakan ke dalam panci lalu dipanaskan dengan api yang sedang. Panci harus selalu ditutup karena pengarangan yang dilakukan tidak boleh menggunakan oksigen. Apabila terdapat oksigen maka hasil akhir yang diperoleh dari proses pengarangan tersebut adalah abu. Hal itu dikarenakan akan terjadi kontak oksigen dan pada arang yang terbentuk akan berubah menjadi bara api yang selanjutnya akan terbentuk abu. Langkah keempat yang dilakukan adalah mengumpulkan arang yang sudah jadi ke dalam baskom dan melakukan penimbangan. Penimbangan dilakukan untuk menentukan berat kanji yang akan digunakan. Kanji akan digunakan sebagai perekant biobriket yang akan dibuat. Langkah kelima yang dilakukan adalah menyiapkan lem kanji yang akan digunakan. Pada pembuatan briket tersebut, digunakan perbandingan antara kanji dengan air adalah sebanyak 1:3. Tepung kanji seberat 30 gram dilarutkan dalam 90 mL air. Setelah dilarutkan, kanji dipanaskan pada api sedang hingga mengental dan hampir membentuk adanya lem. Hal itu dikarenakan agar kanji dapat lebih mudah bercampur dengan arang dan dapat merekat sempurna. Langkah keenam, lem kanji yang masih panas dimasukkan ke dalam baskom yang berisi arang. Kanji dicampur dengan arang hingga merata dan membentuk adonan yang kalis. Hal itu dilakukan agar bahan benar-benar merekat sempurna agar saat briket dikeringkan briket tidak akan lebih mudah pecah. Selain itu, briket akan lebih tahan lama. Langkah ketujuh yang dilakukan adalah dengan mencetak briket pada cetakan PVC. Briket dicetak hingga membentuk adonan padat dengan tinggi kurang lebih 1 cm. Pada saat pencetakan, briket harus benar-benar ditekan hingga padat. Hal itu dilakukan agar briket yang dibentuk dapat padat dan tidak akan mudah pecah, terutama saat pengeringan. Briket yang padat akan memiliki nyala api dan daya simpan yang lebih tahan lama. Langkah terakhir dalam pembuatan briket adalah dengan mengeringkan briket pada oven dan sinar matahari. Pengeringan pada oven dilakukan selama lima belas menit dalam suhu 105oC. Pengeringan dilakukan agar briket dapat lebih rekat dan dapat dilakukan pengeringan lanjutan menggunakan sinar matahari. Pada oven, digunakan suhu 105oC agar oven dapat mencapai suhu 100oC dengan toleransi 5oC. Toleransi digunakan karena pada oven terjadi adanya pertukaran udara yang mengakibatkan suhu dalam oven tidak stabil. Pengeringan matahari dilakukan untuk semakin merekatkan briket dan agar briket dapat lebih mudah menyala dengan api dan daya simpan yang lebih lama. Berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan, diperoleh hasil briket yang berbentuk padat, kering, dan berwarna hitam. Briket yang diperoleh memiliki bentuk padat dan rapi karena saat pencetakan dilakukan, tekanan yang diberikan cukup besar sehingga mampu menekan seluruh bubuk arang hingga mampu membentuk konstruksi yang padat. Briket yang dibuat memiliki bentuk yang rapi karena saat pencetakan, kedua sisi briket memperoleh penekanan ke bagian dasar cetakan. Briket yang dibuat memiliki permukaan yang halus. Hal itu dikarenakan saat lapisan plastik dimasukkan ke dalam cetakan briket, lekukan plastik yang terbentuk sangat sedikit. Briket memiliki berat yang sangat ringan setelah mengalami proses pengeringan karena kadar air dalam briket telah mengalami penurunan. Apabila dibandingkan dengan briket dari bahan lain, briket dari bahan tempurung kelapa jauh lebih keras sedangkan briket dari bambu memiliki ke permukaan halus. Briket tempurung kelapa lebih keras karena permukaan tempurung memiliki tekstur yang lebih keras. Briket bambu memilik permukaan yang jauh lebih halus karena bambu memiliki serat kayu yang halus. Gambar 3.3. Briket bambu Gambar 3.4. Briket tempurung kelapaPada kedua briket tersebut, briket memiliki bentuk yang lebih rapi dibandingkan dengan briket yang dibuat selama praktikum. Briket hasil praktikum memiliki permukaan yang lebih kasar dan struktur yang lebih rapuh dibandingkan kedua briket tersebut. Hal itu dikarenakan penghalusan kulit ari kedelai yang dilakukan belum sempurna karena tidak berbentuk bubuk. Selain itu, pencetakan dilakukan secara manual sehingga penekanan yang dilakukan kurang maksimal. Arang terbentuk ketika karbon memiliki kandungan yang dipanaskan oleh adanya suplai air yang terbatas. Arang kayu terbentuk dari adanya distillasi destruktif dari kayu kering. Produk arang kayu memiliki warna hitam, berpori, lembut, dan rapuh. Arang kayu memiliki sifat dekolorisasi dan deodorisasi. Arang kayu merupakan konduktor buruk dari panas dan listrik. Arang kayu dapat mengapung di atas air dan menyerap gas. Apabila air didihkan, gas akan diserap dan arang akan mengapung dibagian bawah (Goyal, 2014). Briket merupakan biofuel yang memiliki bentuk silinder dan diperoleh dari penekaan beberapa biomassa dengan atau tanpa adanya bantuan penekanan. Selama proses produksi, briket kayu melalui proses pengeringan sehingga kelembaban yang dimiliki tidak akan lebih dari 10% (Bisserni dan Flacco, 2010)Terdapat adanya perbedaan yang dimiliki antara briket, biobriket, dan arang. Briket terbuat dari bahan yang bersifat organik sedangkan biobriket dibuat dari biomassa hasil pertanian. Keduanya sama-sama dapat dijadikan sebagai biofuel dan menghasilkan panas yang lebih baik. Arang berbeda dengan briket dan biobriket. Arang merupakan hasil dari kayu atau bahan organik lainnya yang telah melewati proses pembakaran yang disertai dengan adanya reaksi dengan oksigen tetapi belum sempurna. Apabila dilihat dari sifat panas yang dihasilkan, biobriket dan briket cenderung memiliki panas yang lebih baik dibandingkan dengan arang. Selain itu, apabila briket dan biobriket dipegang, keduanya tidak akan meninggalkan bekas sedangkan pada arang cenderung akan meninggalkan bekas. Dilihat dari bahan penyusunnya, briket berasal dari bahan yang tidak dapat diperbaharui sedangkan biobriket dan arang berasal dari bahan yang dapat diperbaharui. Hal itu dikarenakan biobriket dan arang berasal dari biomassa. Briket adalah salah satu metode yang dapat mengurangi adanya polusi yang ditimbulkan dari sebuah industri dan mampu menawarkan adanya energi alternatif bagi industri tersebut. Adanya briket sangat mudah untuk ditangani dan mengurangi masalah dalam transportasi dan penyimpanan. Transportasi dapat dikurangi karena apabila limbah yang dihasilkan oleh suatu industri dapat diolah indsutri tersebut maka industri tersebut tidak akan menggunakan transportasi untuk memindahkan ke tempat atau agen pengolahan limbah (Maheshwari dan Chaturvedi, 1997). Bahan bakar ini cocok pula digunakan oleh para pedagang atau pengusaha yang memerlukan pembakaran terus-menerus dalam jangka waktu yang cukup lama. Misalnya, pembuatan gula jawa/gula aren, penggorengan kerupuk, warung makan, warung bakso, warung soto, warung sate, pengusaha roti, atau orang yang sedang memiliki hajat. Pemanasan dengan briket bioarang termasuk pemanasan alami (tradisional, tanpa minyak) sehingga lebih cocok bagi pengusaha makanan (Adan, 1998). Biobriket dapat menjadi solusi alternatif akan energi yang terbaharukan karena berasal dari biomassa. Biomassa merupakan bahan organik yang dapat diperbaharui seperti dari hasil pertanian. Oleh karena itu, ketersediaan bahan untuk pembuatan biobriket akan tetap terjamin.Biobriket berasal dari limbah pertanian sehingga dapat mengurangi sumber polutan yang ada. Perusahaan tidak perlu menggunakan teknologi yang lebih canggih untuk melakukan pengolahan limbah karena cukup dengan membuat briket dari limbah padat yang dihasilkan. Biobriket dapat memberikan nilai ekonomis bagi limbah padat sehingga dapat menjadi sumber pemasukan bagi perusahaan. Biobriket memiliki kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan sumber daya lain seperti minyak tanah dan briket batu bara. Kelebihan yang dimiliki adalah adanya jaminan akan ketersediaan bahan baku, berasal dari bahan baku yang ramah lingkungan, dan dapat memanfaatkan limbah hasil pertanian. Kekurangan yang dimiliki adalah proses pembuatan yang cukup ribet, harga jual biobriket yang cukup rendah, bahan perlu dihaluskan terlebih dahulu ketika pembuatan, dan adanya polusi udara yang sangat mengganggu ketika proses pembuatan. Keuntungan dari penggunaan briket bioarang antara lain adalah biayanya amat murah. Alat yang digunakan untuk membuat briket bioarang cukup sederhana dan bahan bakunya sangat murah, bahkan tidak perlu membeli karena berasal dari sampah atau daun-daun kering yang tidak berguna (Adan, 1998). Briket biomassa yang dihasilkan dapat dari berbagai macam-macam sumber. Serbuk gergaji, kulit beras, batang mustard, kulit kacang tanah, dan kulit kopi (Maheshwari dan Chaturvedi, 1997). Serbuk gergaji dihasilkan dari industri properti. Pada insustri tersebut, sangat banyak dihasilkan serbuk gergaji dari sisa pemotongan kayu. Limbah kulit beras dihasilkan dari sisa penggilingan beras. Limbah kulit kacang tanah dihasilkan oleh industri kacang, terutama industri kacang atom, kacang kupas, bubuk kacang, dll. Limbah kulit kopi dihasilkan dari industri kopi. Kulit dipisahkan dengan cara treshing pada biji kopi yang telah dikeringkan. Selain pada limbah kulit ari, biobriket dapat dibuat menggunakan kulit buah nyamplung. Kulit tersebut berasal dari limbah industri minyak nyamplung. Industri minyak nyamplung hanya menggunakan bagian daging buah nyamplung sehingga banyak kulit buah nyamplung yang tidak terpakai (Anonim 3, 2015).Proses pembuatan briket dari nyamplung tersebut dilakukan dengan mengeringkan tempurung buah nyamplung terlebih dahulu. Selanjutnya, tempurung akan dibentuk menjadi arang lalu diayak agar dapat diperoleh arang yang seragam. Arang dibuat adonan dengan menggunakan lem kanji. Setelah adonan kalis, adonan dicetak di dalam cetakan briket (Anonim 3, 2015).Kelebihan dari briket tersebut adalah memanfaatkan limbah dari buah nyamplung sedangkan kekurangan yang dimiliki adalah tidak banyak orang mengenal buah nyamplung sehingga untuk pemasaran biobriket akan sedikit lebih sulit. Diperlukan adanya suatu proses edukasi agar masyarakat mengetahui buah nyamplung. (Anonim 3, 2015).Pembuatan briket memerlukan adanya alat pengepres. Alat pengeprses digunakan untuk mencetak briket yang dalam bentuk padat. Alat pengepres biasanya memilik bentuk cetakan silinder. Hal itu dikarenakan banyak penjual mesin merasa bahwa bentuk silinder lebih mudah dibentuk dan dapat menghemat tempat penyimpanan. Kompor briket adalah suatu kompor khusus yang digunakan untuk menyalakan briket. Penggunaan kompor tersebut dapat menghemat briket yang digunakan dan nyala api yang dihasilkan akan lebih baik. Apabila briket bioarang digunakan dengan tungku yang dipersiapkan secara khusus (tungku bioarang) maka keuntungan-keuntungan yang diperoleh adalah sebagai berikut (Adan, 1989)1. Biaya lebih murah dibandingkan dengan minyak atau arang kayu2. Tidak perlu berkali-kali mengipasi atau menambah bahan bakar baru3. Briket bioarang memiliki masa bakar yang jauh lebih lama4. Penggunaan briket bioarang relatif lebih aman karena nyalanya ada di tengah tungku dan tidak mengalami kebocoran.5. Briket bioarang mudah disimpan dan dipindah-pindahkan.6. Briket bioarang menghasilkan aroma yang lebih sedap baik orang yang menggunakannya maupun masakan yang diolahnya7. Briket bioaarang yang dibuat denan ukuran diameter 20 cm, tinggi 30 cm, dan diameter sumuran 7 cm jika dibakar dalam tungku stanar akan menyala selama 2 hari 2 malam

Gambar 3.5. Kompor briket bioarang.

BAB IVKESIMPULAN DAN SARAN

A. KesimpulanBerdasarkan kegiatan praktikum pembuatan biobriket yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan sebagai berikut.1. Tahapan proses pembuatan briket adalah dengan mengeringkan biomassa terlebih dahulu. Setelah biomassa kering, biomassa dihaluskan dan dibuat arang. Setelah arang terbentuk, arang dicampur dengan lem kanji dan selanjutnya dilakukan pencetakan biobriket.2. Perancangan eksperimen dalam pembuatan biobriket adalah dengan pembuatan arang pada panci tertutup agar arang tidak mengalami reaksi dengan oksigen. B. SaranSaran bagi kegiatan praktikum pembuatan biobriket adalah agar pembuatan biobriket dilakukan diluar laboratorium (pada ruangan terbuka) agar asap yang ditimbulkan tidak mengganggu lingkungan, terutama ruangan kelas yang ada di sekitar laboratorium.

DAFTAR PUSTAKA

Adan, Ismun, Uti. 1989. Membuat Briket Bioarang. Yogyakarta: Kanisius. Anonim 1. 2015. Biomass Based Products. Asia Pasific Busines Press. New DelhiAnonim 2. 2015. Barkin Online. Dalam http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAYQjB0&url=http%3A%2F%2Fbarkinonline.com%2F&ei=P-AbVYSpB8W78gWz7oCQCg&bvm=bv.89744112,d.dGY&psig=AFQjCNFRPkFUMmbNMp8iEfMtFD0CvwH0zA&ust=1427976352444870. Diakses pada tanggal 1 April 2015 pukul 19.16 WIBAnonim 3. 2015. Biomassa Tempurung Buah Nyamplung untuk Pembuatan Briket Arang Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Dalam Jurnal Sains Terapan. Biserni, G, Lorenzini, dan Flacco, G. 2010. Solar Thermal and Biomass Energy. WIT Press. United Kingdom.Kong, Gan, Thay. 2010. Peran Biomassa Bagi Energi Terbaharukan. Jakarta: Elex Media Komputindo. Maheshwari, R, C, dan Chaturvedi, Pradeep. 1997. Bio Energy For Rural Energisation. Concept Publishing Company. New DelhiPurba, Frans, Hero, Kamsia. 2012. Pemanfaatan Briket Arang dari Tempurung Kelapa dalam Peluang Bisnis dari Limbah Pertanian. Dalam http://heropurba.blogspot.com/2012_08_01_archive.html. Diakses pada tanggal 1 April 2015 pukul 19.14 WIB.