PENGARUH SUHU PENGERINGAN

BIOPELET SERBUK KAYU DENGAN PEREKAT KANJI

TERHADAP LAMA WAKTU PEMBAKARAN

SKRIPSI

DIAJUKAN KEPADA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

UNTUK MEMENUHI SYARAT MEMPEROLEH GELAR SARJANA

TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)

Disusun Oleh :

GHUFRAN PRATAMA SYAPUTRA

201210120311001

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

ii

iii

LEMBAR PENGESAHAN

SKRIPSI

PENGARUH SUHU PENGERINGAN

BIOPELET SERBUK KAYU DENGAN PEREKAT KANJI

TERHADAP LAMA WAKTU PEMBAKARAN

Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk memenuhi syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Mesin Strata Satu (S1)

Disusun oleh :

NAMA : GHUFRAN PRATAMA SYAPUTRA

NIM : 201210120311001

Malang, 27 Oktober 2018

Yang telah disahkan oleh :

Dosen Pembimbing I

(Drs. M. Jufri, ST., MT.)

19631110101000

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

(Murjito, ST, MT.)

108.9404.0313

Dosen Pembimbing II

(Ir.Achmad Fauzan HS, MT.)

108.9208.0279

iv

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK

Jurusan : Teknik Mesin, Teknik Sipil, Teknik Elektro,

Teknik Industri, D3 Elektronika, Teknik Informatika.

Jl. Tlogomas No. 246 Telp. (0341)464318-218 Pswt. 127

Fax. (0341)460782 Malang 65144

LEMBAR KONSULTASI SKRIPSI

Nama :

NIM :

Jurusan :

Judul :

Pembimbing I :

No. Uraian Konsultasi Paraf

1 Pengajuan Judul TA

2 ACC Judul TA

3 Konsultasi BAB I

4 ACC BAB I

5 Konsultasi BAB II

6 ACC BAB II

7 Konsultasi BAB III

8 ACC BAB III

9 Konsultasi BAB IV

10 ACC BAB IV

Malang, 27 Oktober 2018

M

Mengetahui :

Ketua Jurusan Teknik Mesin

(Murjito, ST, MT.)

108.9404.0313

Dosen Pembimbing I

(Drs. M. Jufri, ST., MT.)

19631110101000

Ghufran Pratama Syaputra

201210120311001

Teknik Mesin

Pengaruh Suhu Pengeringan Biopelet Serbuk Kayu dengan

Perekat Kanji terhadap Lama Waktu Pembakaran

Drs. M. Jufri, ST., MT.

v

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK

Jurusan : Teknik Mesin, Teknik Sipil, Teknik Elektro,

Teknik Industri, D3 Elektronika, Teknik Informatika.

Jl. Tlogomas No. 246 Telp. (0341)464318-218 Pswt. 127

Fax. (0341)460782 Malang 65144

LEMBAR KONSULTASI SKRIPSI

Nama :

NIM :

Jurusan :

Judul :

Pembimbing II :

No. Uraian Konsultasi Paraf

1 Pengajuan Judul TA

2 ACC Judul TA

3 Konsultasi BAB I

4 ACC BAB I

5 Konsultasi BAB II

6 ACC BAB II

7 Konsultasi BAB III

8 ACC BAB III

9 Konsultasi BAB IV

10 ACC BAB IV

Malang, 27 Oktober 2018

M

Ghufran Pratama Syaputra

201210120311001

Teknik Mesin

Pengaruh Suhu Pengeringan Biopelet Serbuk Kayu dengan

Perekat Kanji terhadap Lama Waktu Pembakaran

Ir. Achmad Fauzan HS, MT.

Mengetahui :

Ketua Jurusan Teknik Mesin

(Murjito, ST, MT.)

108.9404.0313

Dosen Pembimbing II

(Ir. Achmad Fauzan HS, MT.)

108.9208.0279

vi

SURAT PERNYATAAN

KEASLIAN TULISAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama

NIM

Jurusan

Fakultas

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

1. Tugas Akhir dengan judul :

PENGARUH SUHU PENGERINGAN BIOPELET SERBUK

KAYU DENGAN PEREKAT KANJI TERHADAP LAMA

WAKTU PEMBAKARAN

Adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat

karya ilmiah yan pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh

gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik

sebagian ataupun keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip

dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar

pustaka.

2. Apabila ternyata di dalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan

terdapat unsur-unsur PLAGIASI, saya bersedia TUGAS AKHIR ini

DIGUGURKAN dan GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA

PEROLEH DIBATALKAN, serta diproses sesuai dengan ketentuan

hukum yang berlaku.

3. Tugas akhir ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan HAK

BEBAS ROYALTI NON EKSKLUSIF.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dipergunakan

sebagaimana mestinya

: Ghufran Pratama Syaputra

: 201210120311001

: Teknik Mesin

: Teknik

: Universitas Muhammadiyah Malang

Malang, 27 Oktober 2018

Yang Menyatakan

Ghufran Pratama Syaputra

Koordinator

Naskah Publikasi

Ary Dwiastuti, S. Pd

Koordinator

plagiasi

M. Irkham Mamungkas, ST., MT

vii

PENGARUH SUHU PENGERINGAN

BIOPELET SERBUK KAYU DENGAN PEREKAT KANJI

TERHADAP LAMA WAKTU PEMBAKARAN Ghufran Pratama Syaputa1. Moh. Jufri2. Achmad Fauzan3

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Tenik Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax.(0341) 460782 Malang JaTim

Email: berkarat70@gmail.com

Abstrak

Selama ini, penanganan limbah industri penggergajian dilakukan dengan cara

ditumpuk, dibuang, serta dibakar. Padahal dengan dibakar limbah industri

penggergajian itu akan menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan. Oleh

karena itu diperlukan adanya sesuatu produk yang memiliki nilai tambah dan

tentunya ada campuran lain, dengan memanfaatkan serbuk kayu menjadi biopelet.

Tujuan penelitian ini untuk, mengetahui presentase perekat terhadap lama waktu

pembakaran, mengetahui suhu pengeringan terhadap lama waktu pembakaran,

mengetahui kombinasi optimal pada penambahan perekat dan suhu pengeringan.

Metode penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kadar air, kadar abu, dan

pengaruh suhu pengeringan lama waktu pembakaran pelet serbuk kayu mulai dari

persiapan bahan baku, penggergajian, pengayakan, pencampuran, pencetakkan,

pengeringan, dan tahap analisa. Sedangkan variasi perekat kanji dilakukan secara

berbeda dimulai dari 10% perekat kanji, 15% perekat kanji, 20% perekat kanji dan

variasi pengaruh suhu pengeringan mulai dari 90oC, 100oC, 110oC. Hasil

penelitian ini menunjukkan bahwa nilai kadar air dan kadar abu yang memiliki

pembakaran yang sempurna ada diperekat 10% dengan suhu pengeringan 90oC

memperoleh nilai kadar air 7,910% dan kadar abu 1,728% sedangkan lama

waktu pembakaran yang memperoleh yang bagus ada disuhu pengeringan 110oC

dengan perekat 10% dengan waktu 02:54.3. Maka dapat diambil kesimpulan

bahwa suhu pengeringan berpengaruh terhadap lama waktu pembakaran, semakin

tinggi suhu pengeringan semakin cepat waktu pembakarannya.

Kata kunci: Pelet, Serbuk Kayu, Kadar Air, Kadar Abu, Lama Waktu

Pembakaran

viii

PENGARUH SUHU PENGERINGAN

BIOPELET SERBUK KAYU DENGAN PEREKAT KANJI

TERHADAP LAMA WAKTU PEMBAKARAN Ghufran Pratama Syaputa1. Moh. Jufri2. Achmad Fauzan3

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Tenik Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax.(0341) 460782 Malang JaTim

Email: berkarat70@gmail.com

Abstract

During this time, the handling of sawmill industry waste was carried out by

stacking, discarding, and burning. Whereas by burning the sawmill industry waste

will have a negative impact on the environment. Therefore we need something

that has added value and of course there is another mixture, by using wood

powder to become biopelet.The purpose of this study was to determine the

percentage of adhesive to the duration of combustion, to know the drying

temperature for the duration of combustion, to know the optimal combination of

the addition of adhesive and drying temperature.This research method aims to

determine the moisture content, ash content, and the effect of drying temperature

for the duration of combustion of wood powder pellets ranging from raw material

preparation, sawing, sieving, mixing, molding, drying, and analysis stages. While

the variation of starch adhesive is done differently starting from 10% starch

adhesive, 15% starch adhesive, 20% starch adhesive and variations in the effect of

drying temperature ranging from 90oC, 100oC, 110oC.The results of this study

indicate that the value of water content and ash content that has a perfect

combustion is 10% adhered to a drying temperature of 90oC obtaining a moisture

content of 7.910% and a ash content of 1.728% while a good burning time of

drying is 110oC with adhesive 10% with a time of 02:54.3. So it can be concluded

that the drying temperature has an effect on the length of the combustion time, the

higher the drying temperature, the faster the combustion time.

Key terms: Pellets, Wood Powder, Moisture Content, Ash Content, Duration of

Combustion.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

segala berkah dan hidayah serta rahmat-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan

Tugas Akhir dengan judul “Pengaruh Suhu Pengeringan Biopelet Serbuk Kayu

dengan Perekat Kanji terhadap Lama Waktu Pembakaran” Saya menyadari

bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak saya tidak mungkin dapat

menyelesaikan pembuatan tugas Akhir ini. Untuk itu saya mengucapkan terima

kasih atas bimbingan dan bantuannya kepada :

1. Ayahanda Nurdin Bachtiar dan Ibunda Yenny Salfitriany, yang selalu

memberikan bantuan materil maupun non materil, mendoakan, mengingatkan

akan pesan-pesannya yang tak akan terlupakan. Adik ku Griselda Dwi

Syaputri, Grady Tri Syaputra, dan Ghany Firdaus Syaputra yang menjadi

inspirasi.

2. Bapak Drs. M. Jufri, ST., MT selaku dosen pembimbing I yang selalu

membimbing dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Ir. Achmad Fauzan HS, MT selaku dosen pembimbing II yang selalu

membimbing dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Bapak Murjito, ST, MT selaku ketua jurusan teknik mesin Universitas

Muhammadiyah Malang.

5. Seluruh Dosen dan staf pengajar di jurusan teknik mesin Universitas

Muhammadiyah Malang.

6. Hamsyah, Dimas Indra Cipta, Ilham Farosadid, dan Ari Prima rekan satu tim

yang selalu kompak menyelsaikan permasalahan dalam mengerjakan tugas

akhir.

x

7. Teman-teman veteran teknik mesin angkatan 2012 yang selalu memberikan

motivasi dalam penyelesaian tugas akhir ini.

8. Teman-teman ADA HIRAU yang selalu memberikan motivasi dalam

penyelesaian tugas akhir ini.

9. Semua pihak lain yang turut membantu pembuatan tugas akhir ini.

Semoga Allah SWT memberikan balasan yang sebesar-besarnya atas segala

kemurahan hati dan kebaikan kepada pihak yang telah membantu. Saya menyadari

bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan dalam pembuatan tugas akhir

ini, untuk itu saya sangat berterima kasih atas saran dan kritik yang bersifat

membangun sehingga dapat meningkatkan kemampuan saya dimasa yang akan

datang.

Malang, 27 Oktober 2018

Penulis,

(Ghufran Pratama Syaputra)

xi

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ............................................................................................ i

POSTER ............................................................................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii

LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ...................................................... iv

LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II .................................................... v

LEMBAR SURAT PERNYATAAN ............................................................... vi

ABSTRAK ........................................................................................................ vii

ABSTRACT ...................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ...................................................................................... ix

DAFTAR ISI ..................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiv

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv

DAFTAR GRAFIK .......................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 2

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................... 2

1.5 Batasan Penelitian ................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biomassa ................................................................................................. 4

2.2 Kayu ......................................................................................................... 4

2.3 Limbah Kayu ........................................................................................... 6

2.4 Potensi Limbah Kayu .............................................................................. 9

2.5 Pelet ......................................................................................................... 10

2.6 Karakteristik Pelet ................................................................................... 11

2.7 Keunggulan Pelet .................................................................................... 14

2.8 Proses Pembuatan Pelet ........................................................................... 14

xii

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian .................................................................................... 16

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. 16

3.3 Bahan dan Alat ........................................................................................ 17

3.4 Desain Penelitian ..................................................................................... 17

3.5 Identifikasi Masalah Penelitian ............................................................... 20

3.5.1 Langkah 1. Bahan Baku ................................................................... 20

3.5.2 Langkah 2. Penghalusan .................................................................. 22

3.5.3 Langkah 3. Pengayakan ................................................................... 22

3.5.4 Langkah 4. Adonan .......................................................................... 23

3.5.5 Langkah 5. Pencetakan .................................................................... 23

3.5.6 Langkah 6. Pengeringan .................................................................. 24

3.5.7 Langkah 7. Bentuk Pelet .................................................................. 25

3.5.8 Langkah 8. Pelet yang Dihasilkan ................................................... 26

3.5.9 Langkah 9. Lain-lain ........................................................................ 26

3.6 Diagram Alir ............................................................................................ 27

3.7 Prinsip Eksperimen .................................................................................. 28

3.8 Analisa Bahan Baku dan Produksi Akhir ................................................ 28

3.8.1 Kadar Air ......................................................................................... 28

3.8.2 Kadar Abu ........................................................................................ 30

3.8.3 Proses Pembakaran .......................................................................... 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Biopelet ................................................................................................... 34

4.2 Kadar Air ................................................................................................. 35

4.2.1 Hasil Pengujian Kadar Air ............................................................... 35

4.3 Kadar Abu ............................................................................................... 38

4.3.1 Hasil Pengujian Kadar Abu ............................................................. 38

4.4 Lama Pembakaran ................................................................................... 40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 43

5.2 Saran ........................................................................................................ 43

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 44

xiii

LAMPIRAN

CURRICULUM VITAE

DATA PENELITIAN

NASKAH PUBLIKASI

MAKALAH PRESENTASI

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Serbuk Kayu ................................................................................... 21

Gambar 3.2 Blender ........................................................................................... 22

Gambar 3.3 Ayakan Mesh 22 ............................................................................. 22

Gambar 3.4 Adonan ........................................................................................... 23

Gambar 3.5 Mesin Pencetak Pelet Vertikal ....................................................... 24

Gambar 3.6 Oven ............................................................................................... 25

Gambar 3.7 Pelet Serbuk Kayu .......................................................................... 25

Gambar 3.8 Hasil Pelet Serbuk Kayu ................................................................. 26

Gambar 4.1 Biopelet .......................................................................................... 35

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Limbah Serbuk Kayu ........................................................ 8

Tabel 2.2 Komposisi Limbah Penggergajian ..................................................... 8

Tabel 2.3 Persyaratan Pelet menurut SNI .......................................................... 11

Tabel 3.1 Spesifikasi Desain .............................................................................. 19

Tabel 4.1 Data Hasil Penelitian Kandungan Kadar Air pada Pelet Serbuk

Kayu .................................................................................................. 36

Tabel 4.2 Tabel Komposisi Bahan dan Kandungan Kadar Air .......................... 37

Tabel 4.3 Data Hasil Penelitian Kandungan Kadar Abu pada Pelet Serbuk

Kayu .................................................................................................. 38

Tabel 4.4 Tabel Komposisi Bahan dan Kandungan Kadar Abu ........................ 39

Tabel 4.5 Lama Pembakaran Pelet Serbuk Kayu Pada Perlakuan Suhu 90OC,

100OC dan 110OC .............................................................................. 41

xvi

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1 Perbandingan Kadar Air ................................................................... 37

Grafik 4.2 Perbandingan Kadar Abu .................................................................. 40

Grafik 4.4 Lama Pembakaran Ditemperatur 90OC, 100OC, dan 110OC ............. 42

44

DAFTAR PUSTAKA

Arif Prasetyo. 2016. Pengaruh Temperatur Karbonisasi terhadap Karakteristik

Biopellet Limbah Industri Kayu di PT. Wijaya Tri Utama Plywood

Industry. Banjarbaru

Budianto, A. D. 2000. Sistem Pengeringan Kayu. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Cook, A. 2007. Efficiency and Economic Advantages of Bulk Delivery of

Biomass Pelet Fuel for Space Heating. Pelet Fuels Institute.

Arlington,Virginia.

Deptan. 1970. Limbah Kayu. Jakarta: Balai Pustaka.

El Bassam N. dan P. Maegaard. 2004. Integrated Renewable Energy or Rural

Communities. Planning guidelines, Technologies and Applications.

Elsevier. Amsterdam.

Emi Roslinda, 2015. Kualitas Biopelet Dari Limbah Batang Kelapa Sawit Pada

Berbagai Ukuran Serbuk Dan Jenis Perekat. Fakultas Kehutanan

Universitas Tanjungpura.

Fantozzi S, and Buratti C. 2009. Life cycle assessment of biomass chains: Wood

pellet from short rotation coppice using data measured on a real plant.

Biomass Energy 34 (2010): 1796-1804.

Gandhi, 2010. Pengaruh Variasi jumlah Campuran Perekat terhadap Karakteristik

Briket Arang Tongkol Jagung, Semarang.

Haygreen and Bowyer, 1993. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu) Penerjemah: Sutjipto

A. Hadikusumo. Gadjah Mada University Press : Yogyakarta

Haygreen, J. G. dan Bowyer, J. L. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu, Suatu

Pengantar. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Hendra, D. dan S. Darmawan. 2002. Pembuatan Briket Arang dari Serbuk

Gergajian Kayu dengan Penambahan Tempurung Kelapa. Buletin

Penelitian Hasil Hutan Vol. 18 No.1 pp 1 9. Bogor.

Nurmawati, Ida. 2006. Pemanfaatan Limbah Industri Penggergajian Kayu Sebagai

Bahan Subtitusi Pembuatan Paving Block. Skripsi Fakultas Teknik

Universitas Negeri Semarang.

Maryono, et al. 2013. Pembuatan dan Analisis Mutu Briket Arang Tempurung

Kelapa Ditinjau dari Kadar Kanji. Jurnal Chemica, 14(1) : 74 – 83.

45

Ikawati, 2015. Pengaruh Variasi Ukuran Partikel Briket terhadap Karakteristik

Termal Briket Arang Limbah Serbuk Gergaji Kayu Sengon. Universitas

Jember.

Iriawan, B. 1993. Pemanfaatan Limbah Industri Kayu Lapis dan Industri

Penggergajian sebagai Bahan Baku Papan Partikel. Makalah Seminar

Mahasiswa Kehutanan Indonesia III, Samarinda.

Kasmudjo, 2001. Identifikasi kayu (makroskopis) dan Sifat-Sifat Kayu. Bagian

Penerbitan Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Ramsay W. S. 1982. Energy from Forest Biomass. Ed. Academic Press, Inc.. New

York.

Saptoadi H. 2006. The Best Biobriquette Dimension and its Particle Size. The 2nd

Joint International Conference on “Sustainable Energy and Environment

(SEE 2006)”21-23 November 2006. Bangkok.

Setyamidjaja. D. 1993. Karet. Budidaya dan Pengolahan. Penerbit Kanisius.

Yogyakarta.

Silalahi, 2000. Penelitian Pembuatan Briket Kayu dari Serbuk Gergajian Kayu.

Hasil Penelitian Industri DEPERINDAG. Bogor.

Standar Nasional Indonesia. 2014. “Pelet Kayu (SNI 06-3730-1995)”. Jakarta :

Badan Standarisasi Nasional Indonesia

Taufiq. 2008. Perbandingan Temperatur Literatur. Skripsi. Jakarta: FT Universitas

Indonesia.

Tjutju Nurhayati Syahri, 1983. Pemanfaatan Limbah Lignosellulosa untuk Gas

Bakar dengan Metode Fermentasi.

[VE] Västernorrland Energikontor. 2006. Renewable Energy in Västernorrland.

Winata, Resiana. 2012. Perancangan dan Optimasi Kompor Gas biomassa yang

Beremisi Gas CO Rendah Menggunakan Bahan Bakar Pelet Biomassa

dari Limbah Bagas (Skripsi). Depok : Program Sarjana Fakultas Teknik

UI

Zamirza, F. 2011. Pembuatan Biopelet dari Bungkil Jarak Pagar (Jathropa curcas

L.) Dengan Penambahan Sludge dan Perekat Tapioka,[Skripsi] Fakultas

Pertanian Teknologi Pertanian IPB. Bogor.