PENGARUH VARIASI TEKANAN PEMBRIKETAN, PEREKAT, dan TEMPERATUR AWAL TUNGKU TERHADAP KARAKTERISTIK PEMBAKARAN BRIKET ARANG SAMPAH KOTA (MSW) TERSELEKSI (The Effect of Briquetting Pressure, Binder, and Initial Furnace Temperature Variations on Characteristics of Municipal Solid Waste (MSW) Combustion)

Penulis

Novi Caroko


ABSTRACT: The population growth in Indonesia would also increase the national energy consumption per year. National energy consumption is expected to increase from 674 million Barrels of Oil Equivalent (BOE) in 2002 to 1680 million BOE in 2020,that would be approximately increase 2.5 times or increase by an average growth rate of 5.2 % per year. On the other hand, due to an increase in population will also increase the volume of waste that generated. It can be solved by processing waste into a form that is more valuable, by making waste as part of the alternative renewable energy sources (renewable energy). This study uses selected Municipal Solid Waste (MSW) in the form of bamboo, banana leaves, styrofoam, and plastic as raw materials for briquettes. Waste with compositions of 75 % organic (consists of 50 % banana leaves and 50 % bamboo) and 25% an organic (consists of 50 % styrofoam and 50 % plastic) were destroyed in advance so that it passes 20 mesh size, then pyrolysis process was carried out to obtain charcoal. Briquetting use percentage of binder by 20 % of the total weight 3 g briquette, variation types of binder are starch, tar, and the combination of tar and starch, and with a variation of the briquetting pressures of 200 kg/cm 2 , 250 kg/cm 2 and 300 kg/cm 2 . Characteristics examinations of the combustion use a constant heat flux method varied in the initial oven temperature 300 o C, 400 o C, and 500 o C. Characteristics occurred in combustions are Ea, ITVM (Initiation Temperature of Volatile Matter), ITFC (Initiation Temperature of Fixed Carbon), PT (Peak of weight loss Temperature) dan BT (Burning out Temperature). From investigation it is known that the higher pressure will result in lower burning rate, lower heat release, lower ITVM, lower ITFC, lower PT, lower BT, and lower the activation energy. Briquettes with Tar bindings has the highest burning rate, highest heat release, lowest ITVM, lowest ITFC, highest PT, highest BT, and lowest activation energy compared with a Tar + starch binding briquettes and also starch binding briquettes. The higher initial furnace temperature will result in higher burning rate, higher heat release, higher ITVM, higher ITFC, the higher PT, higher BT and higher activation energy.


INTISARI: Peningkatan jumlah penduduk di Indonesia akan meningkatkan jumlah konsumsi energi tiap tahunnya. Diperkirakan kebutuhan energi nasional akan meningkat dari 674 juta Setara Barel Minyak (SBM) pada tahun 2002 menjadi 1680 juta SBM pada tahun 2020, meningkat sekitar 2,5 kali lipat atau naik dengan laju pertumbuhan rata-rata pertahun sebesar 5,2 %. Di sisi lain akibat peningkatan jumlah penduduk juga akan meningkatkan volume sampah yang dihasilkan. Dua permasalahan di atas dapat diatasi dengan mengolah sampah menjadi bentuk yang lebih bernilai, yaitu dengan menjadikan sampah sebagai bagian dari sumber energi alternatif yang terbarukan (renewable energy). Penelitian ini menggunakan sampah kota terseleksi/Municipal Solid Waste (MSW) berupa bambu, daun pisang, styrofoam, dan plastik kemasan sebagai bahan baku briket. Sampah dengan komposisi 75 % organik (terdiri dari 50 % daun pisang dan 50 % bambu) dan 25 % anorganik (terdiri dari 50 % styrofoam dan 50 % plastik kemasan) dihancurkan terlebih dahulu sehingga lolos ukuran 20 mesh. Setelah itu dilakukan pirolisis untuk mendapatkan arang/char. Arang dibriket dengan menggunakan persentase perekat 20 % dari berat total briket 3 g, variasi jenis perekat yaitu kanji, tar, dan paduan antara kanji dan tar, dengan variasi tekanan pengepresan yaitu 200 kg/cm 2 , 250 kg/cm 2 , dan 300 kg/cm 2 . Pengujian karakteristik pembakaran menggunakan metode constant heat flux dengan variasi temperatur awal tungku 300 o C, 400 o C, dan 500 o C. Parameter yang digunakan dalam karakteristik pembakaran meliputi harga Ea, ITVM (Initiation Temperature of Volatile Matter), ITFC (Initiation Temperature of Fixed Carbon), PT (Peak of weight loss Temperature) dan BT (Burning out Temperature). Dari pengujian ini dapat diketahui bahwa semakin tinggi tekanan pembriketan akan mengakibatkan laju pembakaran semakin kecil, Heat Release semakin kecil, ITVM semakin rendah, ITFC semakin rendah, PT semakin rendah, BT semakin rendah dan Energi Aktivasi semakin kecil. Briket dengan bahan perekat tar memiliki laju pembakaran terbesar, Heat Release terbesar, ITVM terendah, ITFC terendah, PT tertinggi, BT tertinggi dan Energi Aktivasi lebih rendah dibandingkan briket dengan bahan perekat tar + kanji dan kanji. Semakin tinggi temperatur awal tungku akan mengakibatkan laju pembakaran semakin besar, Heat Release semakin besar, ITVM semakin tinggi, ITFC semakin tinggi, PT semakin tinggi, BT semakin tinggi, dan Energi Aktivasi semakin besar.