i

ANALISIS POTENSI ENERGI LIMBAH PADAT AREN

DENGAN VARIASI PEREKAT DAN UKURAN PARTIKEL

REFUSE DERIVED FUEL (RDF)

SKRIPSI

Oleh :

KHANIFFUDIN

K2513037

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Juli 2017

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Khaniffudin

NIM : K2513037

Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin

Menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “ANALISIS POTENSI ENERGI

LIMBAH PADAT AREN DENGAN VARIASI PEREKAT DAN UKURAN

PARTIKEL REFUSE DERIVED FUEL (RDF)” ini benar-benar merupakan

hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis

lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil

jiplakan saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.

Surakarta, Juli 2017

iii

ANALISIS POTENSI ENERGI LIMBAH AREN

DENGAN VARIASI PEREKAT DAN UKURAN PARTIKEL

REFUSE DERIVED FUEL (RDF)

Oleh :

KHANIFFUDIN

K2513037

Skripsi

diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar

Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Juli 2017

iv

PERSETUJUAN

Nama : Khaniffudin

NIM : K2513037

Judul Skripsi : Analisis Potensi Energi Limbah Padat Aren dengan Variasi

Perekat dan Ukuran Partikel Refuse Derived Fuel (RDF)

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji

Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Persetujuan Pembimbing

Pembimbing I,

Pembimbing II,

v

PENGESAHAN SKRIPSI

Nama : Khaniffudin

NIM : K2513037

Judul skripsi : Analisis Potensi Energi Limbah Padat Aren Dengan Variasi

Perekat dan Ukuran Partikel Refuse Derived Fuel (RDF)

Skripsi ini telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Skripsi Fakultaas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari

Kamis, 27 Juli 2017 dengan hasil LULUS dan revisi 2 (dua) bulan.

Skripsi telah direvisi dan mendapat persetujuan dari Tim Penguji.

Persetujuan hasil revisi oleh Tim Penguji:

Skripsi disahkan oleh Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin pada,

Hari :

Tanggal :

Mengesahkan,

vi

ABSTRAK

Khaniffudin. K2513037. ANALISIS POTENSI ENERGI LIMBAH PADAT

AREN DENGAN VARIASI PEREKAT DAN UKURAN PARTIKEL

REFUSE DERIVED FUEL (RDF). Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta, Juli 2017.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi energi RDF limbah

padat aren melalui pengujian nilai kalor, kadar air, kadar volatil, dan kadar abu

dengan variasi perekat dan ukuran partikel. Metode yang digunakan adalah metode eksperimental. Variasi dalam

penelitian ini adalah variasi perekat dan variasi ukuran partikel. Variasi limbah padat aren dan perekat yang digunakan 9:1, 8:2 dan 7:3, sedangkan variasi ukuran partikel yang digunakan mesh 10, mesh 20 dan mesh 40.

Penelitian menunjukkan bahwa RDF (Refuse Derived Fuel) limbah aren dengan variasi ukuran partikel dan perbandingan kanji dengan ukuran partikel 10

mesh dan perbandingan kanji 7:3 memiliki potensi tertinggi, dengan nilai kalor sebesar 3771,38 kal/gram, kadar air 12,4%, kadar volatil 85,5%, kadar abu 2,50% dan potensi energi yang dimiliki sebesar 6,79 MWH. Dengan asumsi limbah padat

aren ini dimanfaatkan untuk bahan bakar tungku pembakaran pembangkit listrik.

Kata Kunci : Limbah Padat Aren, Refuse Derived Fuel (RDF), Potensi Energi.

vii

ABSTRACT

Khaniffudin. K2513037. ANALYSIS OF POTENTIAL ENERGY REFUSE

DERIVED FUEL (RDF) FROM PALM SOLID WASTE DEPEND ON

ADHESIVE MATERIAL AND PARTICLE SIZE VARIATION. Thesis, Surakarta: Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University

Surakarta, July 2017 The aim of this research is to evaluate RDF potential energy from starch

palm solid waste using caloric analysis, moisture, volatile matter, and ash againts to adhesive material and particle size variation.

This research uses experimental method with 2 variable, adhesive material and Partikel size variation. Material adhesive is divided by 3 kind : 9:1 ; 8:2 ; and 7:3, while the particle size variation contain of 10, 20, and 40 filter

mesh size. Based on the data analysis taken conclution that RDF 5 with particle size

variatiom has the best value on 10 mesh with 7:3 comparation. It got 3771,38 cal/gram caloric value, 12,4% moisture, 85,5% volatile matter, 2,50 ash and produce 6,79 MWH energy while gasification.

Keywords: Palm Solid Waste, Refuse Derived fuel (RDF), Energy Potential.

viii

MOTTO

“Visi tanpa pekerjaan adalah impian kosong.

Sebuah impian tanpa visi adalah pekerjaan yang membosankan.

Gabungkan visi dan pekerjaan adalah harapan dunia ini”

“Sukses adalah kristalisasi keringat, bukan instan.”

(Tukul Arwana)

“Apabila sesuatu yang kau senangi tidak terjadi,

maka senangilah apa yang terjadi.”

(Khaniffudin)

ix

PERSEMBAHAN

Puji syukur bagi Allah SWT ku panjatkan rasa syukur karena dengan izin

dan kuasa-Nya, sehingga saya dapat mempersembahkan karya ini untuk :

Ibu dan Ayah Tercinta

“Terimakasih telah memberikan semangat, motivasi dan do’a yang selalu

menyertaiku dalam setiap keadaan.”

Keluarga Besar

“Terimakasih motivasi, semangat dan do’a yang telah diberikan kepadaku”

Sahabatku

“Terimakasih atas masukan dan dorongannya, sehingga saya dapat menyelesaikan

penelitian ini. Kalian semua adalah yang terbaik.”

Tim Skripsi Gasifikasi

“Terimakasih atas dukungan dan kerjasamanya, terimakasih telah membersamai

dan saling membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Hambatan bukanlah

penghalang bagi kita.”

PTM 2013

“Terimakasih kepada semua sahabat PTM 2013 yang selalu memberikan

semangat. Menurut saya kalian lebih dari sekedar sahabat, namun kalian adalah

keluarga.”

Almamaterku

x

KATA PENGANTAR

Puji bagi Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang memberi ilmu,

inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya peneliti dapat menyelesaikan skripsi

dengan judul “ANALISIS POTENSI ENERGI LIMBAH PADAT AREN

DENGAN VARIASI PEREKAT DAN UKURAN PARTIKEL REFUSE

DERIVED FUEL (RDF).”

Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk

mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Peneliti menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan,

bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, peneliti

menyampaikan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu

Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Dr. Suharno, S.T., M.T., Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

3. Dr. Eng. Herman Saputro, M.Pd, M.T., selaku Pembimbing I, yang selalu

memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi.

4. Danar Susilo Wijayanto, S.T, M.Eng., selaku Pembimbing II, yang selalu

memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

5. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang

tidak mungkin disebutkan satu persatu.

Peneliti menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena

keterbatasan peneliti. Meskipun demikian, peneliti berharap semoga skripsi ini

bermanfaat bagi pembaca dan pengembangan ilmu.

Surakarta, Juli 2017

Penulis

xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL........................................................................................... i

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................ ii

HALAMAN PENGAJUAN ............................................................................... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... iv

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ v

HALAMAN ABSTRAK .................................................................................... vi

HALAMAN ABSTRACT .................................................................................. vii

HALAMAN MOTTO ........................................................................................ viii

HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... ix

KATA PENGANTAR ........................................................................................ x

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

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah .......................................................................... 1

B. Identfikasi Masalah ................................................................................. 3

C. Pembatasan Masalah ................................................................................ 3

D. Perumusan Masalah ................................................................................ 4

E. Tujuan Penelitian .................................................................................... 4

F. Manfaat Penelitian .................................................................................. 4

BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR DAN HIPOTESIS

A. Kajian Pustaka ........................................................................................ 6

B. Kerangka Berpikir ................................................................................. 12

C. Hipotesis ................................................................................................. 13

BAB III METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 14

B. Desain Penelitian ................................................................................... 14

xii

C. Teknik Pengumpulan Data...................................................................... 15

D. Teknik Analisis Data .............................................................................. 23

E. Prosedur Penelitian ................................................................................ 24

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian ....................................................................................... 27

B. Pembahasan ............................................................................................ 31

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN

A. Simpulan ................................................................................................. 38

B. Implikasi.................................................................................................. 38

C. Saran....................................................................................................... 39

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 40

LAMPIRAN. ......................................................................................................... 42

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1. Diagram Proses Pembuatan RDF ................................................................... 10

2.2. Kerangka Berpikir .......................................................................................... 13

3.1. Limbah Padat Aren......................................................................................... 18

3.2. Tepung Kanji . ................................................................................................ 19

3.3. Air .................................................................................................................. 19

3.3. Air................................................................................................................... 19

3.4. Pencetak RDF ................................................................................................ 19

3.5. Oven . ............................................................................................................. 20

3.6. Furnace . ........................................................................................................ 20

3.7. Bomb Calorimeter. ......................................................................................... 20

3.8. Timbangan Digital ......................................................................................... 21

3.9. Saringan.......................................................................................................... 21

3.10. Kompor Portable ......................................................................................... 21

3.11 Gelas Ukur .................................................................................................... 22

3.12 Cawan Porselin ............................................................................................. 22

3.13 Desikator . .................................................................................................... 22

3.14 Penjepit . ........................................................................................................ 23

3.15 Lumpang dan Alu . ........................................................................................ 23

3.16 Diagram Alir. ................................................................................................ 24

4.1 Grafik Pengeringan RDF Mesh 10 .................................................................. 31

4.2 Grafik Pengeringan RDF Mesh 20 . ................................................................ 32

4.3 Grafik Pengeringan RDF Mesh 40 . ................................................................ 32

4.4 Grafik Nilai Kalor . ......................................................................................... 33

4.5 Grafik Kadar Air . ........................................................................................... 34

4.6 Grafik Kadar Volatil ....................................................................................... 35

4.7 Grafik Kadar Abu. ........................................................................................... 36

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Nilai Kalor Sampah . ........................................................................................ 9

3.1 Pengumpulan Data ......................................................................................... 16

4.1 Data Pengeringan RDF Mesh 10. .................................................................... 28

4.2 Data Pengeringan RDF Mesh 20 ..................................................................... 28

4.3 Data Pengeringan RDF Mesh 40 ..................................................................... 28

4.4 Nilai Kalor RDF. ............................................................................................. 29

4.5 Kadar Air RDF ............................................................................................... 29

4.6 Kadar Volatil RDF. ......................................................................................... 30

4.7 Kadar Abu RDF .............................................................................................. 30

4.8 Nilai Potensi RDF. .......................................................................................... 37

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Hasil Data Pengujian Kalor . .......................................................................... 42

2. Surat Permohonan Izin Menyusun Skripsi Kepada Wakil Dekan I. .............. 47

3. Surat Keputusan Dekan FKIP UNS Tentang Izin Menyusun Skripsi............ 48

4. Surat Permohonan Izin Penelitian Kepada Kepala Lab. MIPA UNS ............ 49

5. Perhitungan Potensi Energi RDF Limbah Padat Aren .................................. 50