Karakteristik Bio-Briket Berbahan Baku Batu Bara dan Batang/Ampas Tebu terhadap Kualitas dan Laju Pembakaran

https://doi.org/10.22146/jrekpros.35278

Nurhalim Nurhalim(1*), Rochim Bakti Cahyono(2), Muslikhin Hidayat(3)

(1) Magister Teknik Sistem, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Jl Teknika Utara No.3 (Timur PAU), Barek, Yogjakarta, 55281
(2) Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika No.2 Kampus UGM, Yogyakarta, 55281
(3) Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika No.2 Kampus UGM, Yogyakarta, 55281
(*) Corresponding Author

Abstract


Indonesia has a very large fossil fuel source such as coal. In Indonesia, almost all power plants and industries use coal as solid fuel. Burning coal produces fly ash, bottom ash, poisonous gas and unused coal residue. The coal waste is commonly found in mining operations, abandoned mining areas, laboratories and power plants. This problem could be solved by producing bio-briquette using the coal waste. In this study, laboratory scale pyrolysis and non pyrolysis methods were used to produce bio-briquette using the coal waste with measurement of proximate analysis and burning rate. Pyrolysis was carried out at constant temperature of 400 oC for 2 hours. The total weight of briquette sample as much as 99.87 g was burnt at 400 oC with sufficient air space in the furnace. The waste coal was mixed with biomass bagasse and sugar cane stems before the briquetting process. The composition of the briquette material was 50 g of coal waste, 30 g of sugar cane biomass, and 10 g of bagasse. To form the briquette, tapioca was used as adhesive in addition to 5 g of clay with 50 mesh of size and application of 50 kg/cm2 pressure. The result of proximate analysis and combustion of the non-pyrolysis bio-briquette showed that non-pyrolysis bio-briquette contained 4.17 % of moisture content, 18.39% of fly ash, 25.56% of ash content, 5157.87 cal/g of calorific value. The mass of of pyrolysis bio-briquette (50 g) decreased to 30 g during 30 minutes, the compulsion reached maximum speed on 1.93 g/s and the smoke disappeared on the 24th minute The pyrolysis process on coal waste decreased the smoke and the addition of biomass increased the calorific value of bio-coal briquette.


ABSTRAK

Indonesia memiliki sumber energi fosil yang sangat besar seperti batu bara. Hampir seluruh pembangkit listrik dan industri di Indonesia menggunakan bahan baku batu bara. Batu bara memiliki limbah berupa flying ash, bottom ash, gas beracun dan sisa batu bara yang tidak terpakai. Limbah batu bara tidak terpakai banyak terdapat di pertambangan yang masih beroperasi, sisa lahan pertambangan, laboratorium, pembangkit listrik, sehingga perlu penanganan yang tepat seperti pembuatan briket bio-batu bara. Pada pembuatan briket bio-batu bara ini, batu bara diproses menggunakan metode pirolisis dan tanpa pirolisis dengan uji skala laboratorium seperti uji proksimat dan laju pembakaran. Proses pirolisis menggunakan suhu 400 oC selama 2 jam dan karbonisasi biomassa tanpa menggunakan parameter suhu dan waktu. Berat sampel briket sebesar 99,87 g dibakar pada suhu pembakaran 400 oC dengan menggunakan udara ruang didalam furnace. Sebelum proses pembriketan, batu bara yang telah mengalami proses pirolisis dan tanpa pirolisis dicampur dengan limbah biomassa ampas dan batang tebu. Variabel penelitian menggunakan 50 g limbah batu bara, 30 g biomassa batang tebu dan 10 g ampas tebu. Briket bio-batu bara menggunakan perekat tepung kanji dan tanah liat dengan berat masing–masing 5 g. Sedangkan untuk tingkat kelembutan setiap bahan briket adalah 50 mesh dengan kuat tekan 50 kg/cm2. Hasil analisis proksimat briket bio-batu bara PP (50 g) mengandung kadar air sebesar 4,17%, zat terbang 18,39%, kadar abu 25,56%, nilai kalori sebesar 5157,87 kal/g. Briket bio-batu bara PP (50 g) mengalami penurunan massa sebanyak 30 g selama 30 menit, laju pembakaran mencapai kecepatan maksimum 1,93 g/s dan asap hilang pada menit ke-24. Batu bara dengan proses pirolisis dapat menurunkan asap dan penambahan biomassa dapat menaikkan nilai kalori briket bio-batu bara.


Keywords


coal; burning sugar cane; bagasse

Full Text:

PDF


References

Almu, A, M., Syahrul, Padang, A, Y., 2014. analisis nilai kalor dan laju pembakaran pada briket campuran biji nyamplung (Calophyllum innophyllum) dan abu sekam padi, Dinamika Teknik Mesin, 4, 117-122

BPPT, 2016, Pengembangan Energi Untuk Mendukung Industri Hijau, Outlook Energi Industri, Jakarta

Budiyanto., Marsigit, W., Wulansari., 2008, Pemanfaatan Arang Cangkang Sawit untuk Memperbaiki Karakteristik Briket Batu Bara untuk Keperluan Rumah Tangga, Prosiding Seminar Bidang Ilmu Pertanian BKS PTN Wilayah Barat, Universiatas Bengkulu

Fachry, A. R., Sari, T. I., Dipura. A. Y., Najamudin, J., 2010, Mencari suhu optimal proses karbonisasi dan pengaruh campuran batu bara terhadap kualitas briket eceng gondok, Jurnal Teknik Kimia, No.2 Vol. 17, Hal. 65 Universiats Sriwijaya

Faizal, M., Saputra, M., Zaenal, F. A., 2015. Pembuatan briket bioarang dari campuran batu bara dan biomassa sekam padi dan enceng gondok, Jurnal Teknik Kimia, 21 (4), 27-38

Hasan E. S., Jahiding, M., Arsyad, J. 2017, Analisis proximate dan nilai kalor briket hybrid (brown coal – kulit durian) dengan perekat liquid volatile matter (LVM) yang dipreparasi dengan metode pirolisis, Jurnal Aplikasi Fisika, 13 (1), 14-21

Jamilatun, S., 2008, Sifat-sifat penyalaan dan pembakaran briket biomassa, briket batu bara dan arang kayu, Jurnal Rekayasa Proses, 2 (2), 37-40

Junary, E., Pane, P. J., Herlina, N., 2015, Pengaruh suhu dan waktu karbonisasi terhadap nilai kalori dan karakteristik pada pembuatan bioarang berbahan baku pelepah aren (Arenga pinnata), Jurnal Teknik Kimia USU, 4 (2), 46-52

Kepmen ESDM., 2017, Penetapan Kebutuhan dan Persentase Minimal Penjualan Batu Bara untuk Kepentingan Dalam Negeri Tahun 2017, Keputusan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia Nomor 2183 K/30/MEM/2017, Jakarta.

Maharsa, L., Muhammad., 2012, Pengaruh variasi komposisi campuran pada biobriket kulit mete dan sekam padi terhadap laju pembakaran, Jurnal Rotasi, 14 (4), 15-22

Permen ESDM, 2006. Pedoman Pembuatan dan Pemanfaatan Briket Batu bara dan Bahan Bakar Padat Berbasis Batu Bara, Jakarta.

Ridhuan, K., Suranto, J, 2016, Perbandingan pembakaran pirolisis dan karbonisasi pada biomassa kulit durian terhadap nilai kalori, Turbo, 5 (1), 50-56

Rumbino, Y., 2016, Kinetika Pirolisis Batu Bara Lignite Menggunakan Analisis Termo-gravimetry, Seminar Nasional 2016, Lembaga Penelitian Dan Pemberdayaan Masyarkat (LPPM). UNMAS, Denpasar

Sukandarrumidi, 2017, Batu bara dan Pemanfaatnya, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.



DOI: https://doi.org/10.22146/jrekpros.35278

Article Metrics

Abstract views : 877 | views : 664

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Copyright (c) 2018 The authors

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Jurnal Rekayasa Proses  (print ISSN 1978-287X; online ISSN 2549-1490) is published by Chemical Engineering Department, Faculty of Engineering, Universitas Gadjah Mada. View website statistics.