Jumat, 15 November 2013

pengolahan limbah anorganik (sampah plastik) menjadi minyak dengan mengunakan proses pirolisis


PROPOSAL KIMIA ANORGANIK
PENGOLAHAN LIMBAH ANORGANIK ( SAMPAH PLASTIK ) MENJADI MINYAK
MENGGUNAKAN PROSES PIROLISIS

Diusulkan oleh:
Rosalena Fransiska    (F1C111048)        (Angkatan 2011)
Sri Lestari                  (F1C111031)       (Angkatan 2011)
Utari                           (F1C111025)        (Angkatan 2011)


UNIVERSITAS JAMBI
KOTA JAMBI
2013


KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb.

Alhamdulillah, puji syukur penulis haturkan atas kemurahan Allah SWT yang telah memberi rahmat dan karunia yang tiada terputus serta yang telah memberi inspirasi kepada penulis, sehingga proposal yang berjudul “Pengolahan Limbah Anorganik ( Sampah Plastik ) Menjadi Minyak Menggunakan Proses Pirolisis” dapat terselesaikan. Shalawat dan salam tak lupa penulis sampaikan kepada junjungan nabi Muhammad SAW.
Dalam kesempatan ini, penulis ingin menghaturkan rasa terima kasih yang dalam, kepada semua pihak yang telah membantu memberi dukungan dan bimbingan yang sangat berharga pada penyelesaian proposal ini, khususnya kepada:
1.        Bapak Syamsurizal atas bimbingan dan saran yang telah diberikan.
2.        Orang tua dan keluarga atas materi, restu, dukungan, dan doa yang tulus.
3.        Sahabat-sahabat Kimia angkatan 2011 atas dukungan dan saran.
4.        Teman-teman satu kelompok atas perjuangan, pengorbanan, semangat, dan ide-ide kreatifnya sehingga karya tulis ini dapat terselesaikan.

Penulis juga mengucapkan permohonan maaf atas segala kekurangan dalam penulisan usulan ini. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan guna kesempurnaan yang akan datang. Penulis berharap, semoga usulan ini bermanfaat dan berkontribusi nyata dalam upaya membangun peluang usaha baru dan memberi manfaat khususnya bagi masyarakat jambi.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb
                                                                                               Jambi, november 2013


                                                                                               Penulis


DAFTAR ISI

 KATA PENGANTAR............................................................................... i
DAFTAR ISI............................................................................................... ii
RINGKASAN ............................................................................................  iii
1.1  Judul .............................................................................................  1
1.2  Latar Belakang ..............................................................................  1
1.3  Rumusan Masalah .........................................................................  3
1.4  Batasan Masalah ...........................................................................  3
1.5  Tujuan Penelitian  .........................................................................  3
1.6  Manfaat penelitian ........................................................................  3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 4
2.1  Penegertian sampah ...................................................................... 4
2.1.1 bagian- bagian sampah .........................................................  5
2.1.2 dampak sampah.................................................................... 6
2.2  Definisi plastik  ............................................................................. 9
2.3  Jenis- jenis plastik ......................................................................... 9
2.4  Karakteristik bahan bakar cair....................................................... 11
2.5  Proses pirolisis................................................................................ 14
2.6  Parameter pengolahan plastik........................................................ 15
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................ 18
3.1  Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................... 18
3.2   Alat dan Bahan ............................................................................ 18
3.3  Prosedur Penelitan ........................................................................ 18
3.3.1 pembuatan reaktor ........................................................ 18
3.3.2 persiapan bahan limbah plastik ..................................... 19
3.3.3 proses pirolisis ............................................................... 19
3.4 Analisis Data ............................................................................... 19
            3.4.1 Analisi cairan lmbah plastik........................................... 19
            3.4.2 menghitung persamaan kecepatan reaksi....................... 20
            3.4.3 keceptaan reaksi dekomposisi thermal........................... 20
RINGKASAN
Lebih dari 75.000 bahan kimia plastik sintetis telah dihasilkan manusia dalam beberapa puluh tahun terakhir. Banyak darinya yang tidak berwarna, berasa dan berbau, namun potensial menimbulkan bahaya kesehatan. Sebagian besar dampak yang diakibatkannya memang berdampak jangka panjang, seperti kanker, kerusakan saraf, gangguan reproduksi dan lain-lain.
Sampah plastik yang tidak terpungut oleh pemulung, penanganannya tidak bisa dilakukan dengan metode landfill atau open dump. Pemusnahan sampah plastik dengan cara pembakaran (incineration), kurang efektif dan beresiko sebab dengan pembakaran munculnya polutan dari emisi gas buang (CO2, CO, NOx, dan SOx) dan beberapa partikulat pencemar lainnya sehingga diperlukan cara pengolahan lain untuk mengolah sampah plastik.
Perlu adanya alternatif proses daur ulang yang lebih menjanjikan dan berprospek ke depan. Salah satunya mengonversi sampah plastik menjadi minyak. Hal ini bisa dilakukan karena pada dasarnya plastik berasal dari minyak bumi, sehingga tinggal dikembalikan ke bentuk semula. Selain itu plastik juga mempunyai nilai kalor cukup tinggi, setara dengan bahan bakar fosil seperti bensin dan solar.
Beberapa penelitian seputar konversi sampah plastik menjadi produk cair berkualitas bahan bakar telah dilakukan dan menunjukkan hasil yang cukup prospektif untuk dikembangkan (Mulyadi, 2004). Perlu dicari data-data kinetika pirolisis dan penentuan kondisi operasi yang sesuai. Data-data itu berguna untuk rancang bangun reaktor pirolisis

Key word :sampah anorganik (plastik), bahan bakar,  pirolisis




BAB I
PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang
Plastik adalah salah satu kebutuhan manusia dalam kehidupan sehari-hari diantaranya adalah sebagai tempat pembungkus makanan dan minuman karena plastik bersifat praktis,bersih,serta sangat memudahkan kebutuhan keseharian manusia.
Indonesia adalah salah satu negara yang kaya akan produk makanan dan minuman,salah satu diantaranya adalah provinsi jambi khususnya mendalo yang cukup kaya akan penghasil plastik. Akibat dari semakin bertambahnya tingkat konsumsi masyarakat serta aktivitas lainnya maka bertambah pula buangan/limbah yang dihasilkan. Limbah/buangan yang ditimbulkan dari aktivitas dan konsumsi masyarakat sering disebut limbah domestik atau sampah. Limbah tersebut menjadi permasalahan lingkungan karena kuantitas maupun tingkat bahayanya mengganggu kehidupan makhluk hidup lainnya. Nama plastik mewakili ribuan bahan yang berbeda sifat fisis, mekanis, dan kimia. Secara garis besar plastik dapat digolongkan menjadi dua golongan besar, yakni plastik yang bersifat thermoplastic dan yang bersifat thermoset. Thermoplastic dapat dibentuk kembali dengan mudah dan diproses menjadi bentuk lain, sedangkan jenis thermoset bila telah mengeras tidak dapat dilunakkan kembali. Plastik yang paling umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam bentuk thermoplastic.
Seiring dengan perkembangan teknologi, kebutuhan akan plastik terus meningkat. Data BPS tahun 1999 menunjukkan bahwa volume perdagangan plastik impor Indonesia, terutama polipropilena (PP) pada tahun 1995 sebesar 136.122,7 ton sedangkan pada tahun 1999 sebesar 182.523,6 ton, sehingga dalam kurun waktu tersebut terjadi peningkatan sebesar 34,15%. Jumlah tersebut diperkirakan akan terus meningkat pada tahun-tahun selanjutnya. Sebagai konsekuensinya, peningkatan limbah plastikpun tidak terelakkan. Menurut Hartono (1998) komposisi sampah atau limbah plastik yang dibuang oleh setiap rumah tangga adalah 9,3% dari total sampah rumah tangga. Di Jabotabek rata-rata setiap pabrik menghasilkan satu ton limbah plastik setiap minggunya. Jumlah tersebut akan terus bertambah, disebabkan sifat-sifat yang dimiliki plastik, antara lain tidak dapat membusuk, tidak terurai secara alami, tidak dapat menyerap air, maupun tidak dapat berkarat, dan pada akhirnya  menjadi masalah bagi lingkungan. (YBP, 1986).
Plastik juga merupakan bahan anorganik buatan yang tersusun dari bahan-bahan kimia yang cukup berbahaya bagi lingkungan. Limbah daripada plastik ini sangatlah sulit untuk diuraikan secara alami. Untuk menguraikan sampah plastik itu sendiri membutuhkan kurang lebih 80 tahun agar dapat terdegradasi secara sempurna. Oleh karena itu penggunaan bahan plastik dapat dikatakan tidak bersahabat ataupun konservatif bagi lingkungan apabila digunakan tanpa menggunakan batasan tertentu. Sedangkan di dalam kehidupan sehari-hari, khususnya kita yang berada di Indonesia, penggunaan bahan plastik bisa kita temukan di hampir seluruh aktivitas hidup kita. Padahal apabila kita sadar, kita mampu berbuat lebih untuk hal ini yaitu dengan menggunakan kembali (reuse) kantung plastik yang disimpan di rumah. Dengan demikian secara tidak langsung kita telah mengurangi limbah plastik yang dapat terbuang percuma setelah digunakan (reduce). Atau bahkan lebih bagus lagi jika kita dapat mendaur ulang plastik menjadi sesuatu yang lebih berguna (recycle).

Akibat dari semakin bertambahnya tingkat konsumsi masyarakat serta aktivitas lainnya maka bertambah pula buangan/limbah yang dihasilkan. Limbah/buangan yang ditimbulkan dari aktivitas dan konsumsi masyarakat sering disebut limbah domestik atau sampah. Limbah tersebut menjadi permasalahan lingkungan karena kuantitas maupun tingkat bahayanya mengganggu kehidupan makhluk hidup lainnya. Selain itu aktifitas industri yang kian meningkat tidak terlepas dari isu lingkungan. Industri selain menghasilkan produk juga menghasilkan limbah. Dan bila limbah industri ini dibuang langsung ke lingkungan akan menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan. Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga, yang lebih dikenal sebagai sampah), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis.Jenis limbah pada dasarnya memiliki dua bentuk yang umum yaitu; padat dan cair, dengan tiga prinsip pengolahan dasar teknologi pengolahan limbah.
            Perlu adanya alternatif proses daur ulang yang lebih menjanjikan dan berprospek ke depan. Salah satunya mengonversi sampah plastik menjadi minyak. Hal ini bisa dilakukan karena pada dasarnya plastik berasal dari minyak bumi, sehingga tinggal dikembalikan ke bentuk semula. Selain itu plastik juga mempunyai nilai kalor cukup tinggi, setara dengan bahan bakar fosil seperti bensin dan solar.

1.2  Rumusan masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, masalah yang dapat dirumuskan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.      Apa saja kriteria dari limbah plastik.
2.      Apakah limbah plastik dapat dikonversi menjadi sesuatu yang lebih ekonomis.

1.3  Batasan Masalah
Penelitian ini di batasi pada hal-hal berikut :
1.      Bagian yang digunakan adalah limbah pkastik rumah tangga (botol sampo/botol minyak goring dan).
2.      Metode yang digunakan adalah metode pirolisis.

1.4  Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :
1.      Mengetahui kriteria senyawa yang terdapat dalam limbah plastik
2.      Mengkonversi limbah plastik menjai sesuatu yang lebih ekonomis (bahan bakar minyak bensin atau minyak tanah).

1.5  Manfaat
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.      Sebagai informasi mengenai kandungan senyawa yang terdapat pada limbah plastik (botol sampo)
2.      Menemukan berbagai macam senyawa kimia bioaktif yang dapat dikembangkan dalam bidang lainnya, seperti dibidang bahan bakar alternative.
3.      Meningkatkan kesadaran masyarakat untuk dapat menjaga kebersihan lingkungan.


























BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Sampah
Sampah adalah bahan yang tidak mempunyai nilai atau tidak berharga untuk maksud biasa atau utama dalam pembikinan atau pemakaian barang rusak atau bercacat dalam pembikinan manufaktur atau materi berkelebihan. Sampah adalah suatu bahan yang terbuang atau dibuang dari sumber hasil aktivitas manusia maupun proses alam yang belum memiliki nilai ekonomis.
Berangkat dari pandangan tersebut sehingga sampah dapat dirumuskan sebagai bahan sisa dari kehidupan sehari-hari masyarakat. Sampah yang harus dikelola tersebut meliputi sampah yang dihasilkan dari :
  1. Rumah tangga
  2. Kegiatan komersial: pusat perdagangan, pasar, pertokoan, hotel, restoran, tempat hiburan.
  3. Fasilitas sosial : rumah ibadah, asrama, rumah tahanan/penjara, rumah sakit, klinik, puskesmas.
  4. Fasilitas umum: terminal, pelabuhan, bandara, halte kendaraan umum, taman, jalan,
  5. Industri
  6. Hasil pembersihan saluran terbuka umum seperti sungai, danau dan pantai.
2.1.1. Bagian – bagian Sampah

Sampah pada umumnya dapat di bagi menjadi dua bagian :
1.    Sampah Organik 
Sampah organik (biasa disebut sampah basah) dan sampah anorganik (sampah kering). Sampah Organik terdiri dari bahan-bahan penyusun tumbuhan dan hewan yang diambil dari alam atau dihasilkan dari kegiatan pertanian, perikanan atau yang lain. Sampah ini dengan mudah diuraikan dalam proses alami. Sampah rumah tangga sebagian besar merupakan bahan organik, misalnya sampah dari dapur, sisa tepung, sayuran dll.
    2.      Sampah Anorganik

Sampah Anorganik berasal dari sumber daya alam tak terbarui seperti mineral dan minyak bumi, atau dari proses industri. Beberapa dari bahan ini tidak terdapat di alam seperti plastik dan aluminium. Sebagian zat anorganik secara keseluruhan tidak dapat diuraikan oleh alam, sedang sebagian lainnya hanya dapat diuraikan dalam waktu yang sangat lama. Sampah jenis ini pada tingkat rumah tangga, misalnya berupa botol, botol, tas plsti. Dan botol kaleng, kertas, koran, dan karton merupakan pengecualian. Berdasarkan asalnya, kertas, koran, dan karton termasuk sampah organik. Tetapi karena kertas, koran, dan karton dapat didaur ulang seperti sampah anorganik lain (misalnya gelas, kaleng, dan plastik), maka dimasukkan ke dalam kelompok sampah anorganik.

2.1.2. Dampak - Dampak Sampah

Sudah kita sadari bahwa pencemaran lingkungan akibat perindustrian maupun rumah tangga sangat merugikan manusia, baik secara langsung maupun tidak langsung. Melalui kegiatan perindustrian dan teknologi diharapkan kualitas kehidupan dapat lebih ditingkatkan. Namun seringkali peningkatan teknologi juga menyebabkan dampak negatif yang tidak sedikit.

a.   Dampak Bagi Kesehatan
Lokasi dan pengelolaan sampah yang kurang memadai (pembuangan sampah yang tidak terkontrol) merupakan tempat yang cocok bagi beberapa organisme dan menarik bagi berbagai binatang seperti lalat dan anjing yang dapat menimbulkan penyakit. Potensi bahaya kesehatan yang dapat ditimbulkan adalah sebagai berikut:

1.       Penyakit diare, kolera, tifus menyebar dengan cepat karena virus yang berasal dari sampah dengan pengelolaan tidak tepat dapat bercampur air minum. Penyakit demam berdarah (haemorhagic fever) dapat juga meningkat dengan cepat di daerah yang pengelolaan sampahnya kurang memadai.
2.      Penyakit jamur dapat juga menyebar (misalnya jamur kulit).
3.      Penyakit yang dapat menyebar melalui rantai makanan. Salah satu contohnya adalah suatu penyakit yang dijangkitkan oleh cacing pita (taenia). Cacing ini sebelumnya masuk ke dalam pencernakan binatang ternak melalui makanannya yang berupa sisa makanan/sampah.
4.       Sampah beracun: Telah dilaporkan bahwa di Jepang kira-kira 40.000 orang meninggal akibat mengkonsumsi ikan yang telah terkontaminasi oleh raksa (Hg). Raksa ini berasal dari sampah yang dibuang ke laut oleh pabrik yang memproduksi baterai dan akumulator.

   b.Dampak Terhadap Lingkungan
Cairan rembesan sampah yang masuk ke dalam drainase atau sungai akan mencemari air. Berbagai organisme termasuk ikan dapat mati sehingga beberapa spesies akan lenyap, hal ini mengakibatkan berubahnya ekosistem perairan biologis. Penguraian sampah yang dibuang ke dalam air akan menghasilkan asam organik dan gas-cair organik, seperti metana. Selain berbau kurang sedap, gas ini dalam konsentrasi tinggi dapat meledak.

c. Bahaya Sampah Plastik bagi Kesehatan dan Lingkungan
NETIZEN à Salah satu faktor yang menyebabkan rusaknya lingkungan hidup yang sampai saat ini masih tetap menjadi “PR” besar bagi bangsa Indonesia adalah faktor pembuangan limbah sampah plastik. Kantong plastik telah menjadi sampah yang berbahaya dan sulit dikelola.
Diperlukan waktu puluhan bahkan ratusan tahun untuk membuat sampah bekas kantong plastik itu benar-benar terurai. Namun yang menjadi persoalan adalah dampak negatif sampah plastik ternyata sebesar fungsinya juga. Dibutuhkan waktu 1000 tahun agar plastik dapat terurai oleh tanah secara terdekomposisi atau terurai dengan sempurna. Ini adalah sebuah waktu yang sangat lama. Saat terurai, partikel-partikel plastik akan mencemari tanah dan air tanah.
Jika dibakar, sampah plastik akan menghasilkan asap beracun yang berbahaya bagi kesehatan yaitu jika proses pembakaranya tidak sempurna, plastik akan mengurai di udara sebagai dioksin. Senyawa ini sangat berbahaya bila terhirup manusia. Dampaknya antara lain memicu penyakit kanker, hepatitis, pembengkakan hati, gangguan sistem saraf dan memicu depresi. Kantong plastik juga penyebab banjir, karena menyumbat saluran-saluran air, tanggul. Sehingga mengakibatkan banjir bahkan yang terparah merusak turbin waduk.
Diperkirakan, 500 juta hingga satu miliar kantong plastik digunakan di dunia tiap tahunnya. Jika sampah-sampah ini dibentangkan maka, dapat membukus permukaan bumi setidaknya hingga 10 kali lipat! Coba anda bayangkan begitu fantastisnya sampah plastik yang sudah terlampau menggunung di bumi kita ini. Dan tahukah anda? Setiap tahun, sekitar 500 milyar – 1 triliyun kantong plastik digunakan di seluruh dunia. Diperkirakan setiap orang menghabiskan 170 kantong plastik setiap tahunnya (coba kalikan dengan jumlah penduduk kotamu!) Lebih dari 17 milyar kantong plastik dibagikan secara gratis oleh supermarket di seluruh dunia setiap tahunnya. Kantong plastik mulai marak digunakan sejak masuknya supermarket di kota-kota besar.
Sejak proses produksi hingga tahap pembuangan, sampah plastik mengemisikan gas rumah kaca ke atmosfer. Kegiatan produksi plastik membutuhkan sekitar 12 juta barel minyak dan 14 juta pohon setiap tahunnya. Proses produksinya sangat tidak hemat energi dan pada tahap pembuangan di lahan penimbunan sampah (TPA), sampah plastik mengeluarkan gas rumah kaca.



2.2 Definisi Plastik

            Plastik merupakan senyawa kimia yang tersusun oleh monomer sejenis membentuk polimer dengan rantai panjang. sifatnya yang sulit terdegradasi oleh mikroba dalam tanah.
Berdasarkan hasil tinjauan pustaka, limbah plastik dapat didaur ulang menjadi bahan yang bernilai ekonomis serta dapat dikonversi menjadi bahan bakar cair dan/atau gas dengan teknologi perengkahan polimer berbasis katalis. Metode yang digunakan untuk mengonversi limbah plastik adalah perengkahan katalitik menggunakan katalis komersial dan katalis bekas.
Plastik merupakan produk polimer sintetik atau semi sintetik yang terbentuk dari kondensasi organik atau senyawa polimer dan bisa juga dari zat lain dengan tujuan untuk meningkatkan performa dan ekonomis. Senyawa polimer ini tersusun dari monomer-monomer rantai karbon pendek baik hopolimer ataupun kopolimer.
            Secara umum plastik dapat digolongkan menjadi dua berdasarkan jenis reaksinya, yaitu plastik (polimer) kondensasi dan polimer adisi (poliolefin misalnya polietilen, polipropilen, polistyrene). Polimer kondensasi diantaranya adalah poliamid, poliester, dan nilon dapat didepolimerisasi (diurai) lewat jalur sintesis balik sehingga menghasilkan kembali monomer diasam, diol, atau diamid. Proses tersebut yang boleh dikatakan dapat menghasilkan monomer dengan yield sangat tinggi melibatkan reaksi kimia yang disebut alkoholisis (penguraian alkohol), glikolisis (penguraian glikol), dan hidrolisis (penguraian oleh air). Sebaliknya, teknik depolimerisasi serupa tidak dapat diterapkan secara langsung pada jenis polimer adisi sehingga membutuhkan tindakan aktivasi.
2.3       Jenis-Jenis Plastik
a. Polyethylene Tere  phthalate(PET/PETE)
PET biasanya dipergunakan di botol minuman dan jenisnya transparan, jernih/bening. Botol-botol dengan bahan ini direkomendasikan hanya untuk sekali pakai. Karena bila terlalu sering dipakai, apalagi digunakan untuk menyimpan air hangat atau panas, akan mengakibatkan lapisan polimer pada botol tersebut meleleh dan mengeluarkan zat karsinogenik (dapat menyebabkan kanker)
b.High Density Polyethylene (HDPE)
Benda dengan kode HDPE bentuknya berwarna putih susu dan digunakan untuk botol susu, jus, air, kotak sereal, produk pencuci, galon air minum, kursi lipat, dan lain-lain. HDPE merupakan salah satu bahan plastik yang aman untuk digunakan karena kemampuan untuk mencegah reaksi kimia antara kemasan plastik berbahan HDPE dengan makanan/minuman yang dikemasnya.
c. Vinyl polypronil chloride or PVC)
Bahan ini paling susah untuk didaur ulang dan biasa digunakan untuk pipa, kontruksi bangunan, plastik pembungkus (cling wrap), dan botol-botol. Bahan ini lebih tahan terhadap bahan senyawa kimia, minyak, dll. Kandungan dari PVC yaitu DEHA yang terdapat pada plastik pembungkus dapat bocor dan masuk ke makanan berminyak bila dipanaskan. Reaksi yang terjadi antara PVC dengan makanan yang dikemas dengan plastik ini berpotensi berbahaya untuk ginjal, hati dan berat badan.
d.Low Density Polyethylene (LDPE)
Benda dengan kode LDPE biasa dipakai untuk tempat makanan dan botol-botol yang lembek (madu, mustard). Barang berbahan LDPE ini sulit dihancurkan, tetapi tetap baik untuk tempat makanan karena sulit bereaksi secara kimiawi dengan makanan yang dikemas dengan bahan ini.
e. Polypropylene (PP)
Barang dengan kode ini merupakan pilihan terbaik untuk bahan plastik terutama untuk yang berhubungan dengan makanan dan minuman seperti tempat menyimpan makanan, botol minum, tempat obat dan botol minum untuk bayi. Cirinya biasa botol transparan yang tidak jernih atau berawan. Cari simbol ini bila membeli barang berbahan plastik.
F. Polystyrene (PS)
PS biasa dipakai sebagai bahan tempat makan styrofoam, tempat minum sekali pakai, tempat CD, karton tempat telor, dll. Bahan Polystyrene bisa membocorkan bahan styrine ke dalam makanan ketika makanan tersebut bersentuhan. Bahan Styrine berbahaya untuk otak mengganggu hormon estrogen pada wanita yang berakibat pada masalah reproduksi, dan pertumbuhan dan sistem syaraf. Bahan ini dapat dikenali dengan cara dibakar (cara terakhir dan sebaiknya dihindari). Ketika dibakar, bahan ini akan mengeluarkan api berwarna kuning-jingga, dan meninggalkan jelaga.
g.Lainnya
   Barang dengan kode ini bisa didapatkan di tempat makanan dan minuman seperti botol minum olahraga, botol susu, suku cadang mobil, alat-alat rumah tangga, komputer, alat-alat elektronik, dan plastik kemasan. Polycarbonate bisa mengeluarkan bahan utamanya yaitu Bisphenol-A ke dalam makanan dan minuman yang berpotensi merusak sistem ho\rmon kromosom pada ovarium, penurunan produksi sperma, dan mengubah fungsi imunitas. Hindari bahan plastik Polycarbonate.

2.4       Karakteristik Bahan Bakar Cair
Bahan bakar cair seperti minyak tungku/ furnace oil dan LSHS (low sulphur heavystock) banyak digunakan dalam penggunaan industri. Bahan bakar cair mempunyai beberapa sifat penting yang sangat berpengaruh pada kualitasnya. Adapun berbagai sifat bahan bakar cair
dijelaskan dibawah ini. (Cylirilla, 2011)

a.       Densitas
Densitas didefinisikan sebagai perbandingan massa bahan bakar terhadap volum bahan bakar pada suhu acuan 15°C. Densitas diukur dengan suatu alat yang disebut hydrometer.    Pengetahuan mengenai densitas ini berguna untuk penghitungan kuantitatif dan pengkajian kualitas penyalaan. Satuan densitas adalah kg/m3. (Cylirilla, 2011).

b.      Specific gravity
Specific gravity didefinisikan sebagai perbandingan berat dari sejumlah volum minyak bakar terhadap berat air untuk volum yang sama pada suhu tertentu. Densitas bahan bakar, relatif terhadap air, disebut specific gravity. Specific gravity air ditentukan sama dengan 1.
Karena specific gravity adalah perbandingan, maka tidak memiliki satuan. Pengukuran specific gravity biasanya dilakukan dengan hydrometer. Specific gravity digunakan dalam penghitungan yang melibatkan berat dan volum. (Cylirilla, 2011)

c.       Viskositas
Viskositas suatu fluida merupakan ukuran resistansi bahan terhadap aliran. Viskositas tergantung pada suhu dan berkurang dengan naiknya suhu. Viskositas diukur dengan Stokes / Centistokes. Kadang-kadang viskositas juga diukur dalam Engler, Saybolt atau Redwood. Tiap jenis minyak bakar memiliki hubungan suhu – viskositas tersendiri. Pengukuran viskositas dilakukan dengan suatu alat yang disebut Viskometer. Viskositas merupakan sifat yang sangat penting dalam penyimpanan dan penggunaan bahan bakar minyak. Viskositas mempengaruhi derajat pemanasan awal yang diperlukan untuk handling, penyimpanan dan atomisasi yang memuaskan. Jika minyak terlalu kental,maka akan menyulitkan dalam pemompaan, sulit untuk
menyalakan burner, dan sulit dialirkan. Atomisasi yang jelek akam mengakibatkan terjadinya pembentukan endapan karbon pada ujung burner atau pada dinding-dinding. Oleh karena itu pemanasan awal penting untuk atomisasi yang tepat. (Cylirilla, 2011)

d.      Titik Nyala
Titik nyala suatu bahan bakar adalah suhu terendah dimana bahan bakar dapat
dipanaskan sehingga uap mengeluarkan nyala sebentar bila dilewatkan suatu nyala api. Titik nyala untuk minyak tungku / furnace oil adalah 66 0C. (Cylirilla, 2011)

e.       Titik Tuang
Titik tuang suatu bahan bakar adalah suhu terendah dimana bahan bakar akan tertuang atau mengalir bila didinginkan dibawah kondisi yang sudah ditentukan. Ini merupakan indikasi yang sangat kasar untuk suhu terendah dimana bahan bakar minyak siap untuk dipompakan.
(Cylirilla, 2011)

f.       Panas Jenis
Panas jenis adalah jumlah kKal yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 kg minyak sebesar 10C. Satuan panas jenis adalah kkal/kg°C. Besarnya bervariasi mulai dari 0,22 hingga 0,28 tergantung pada specific gravity minyak. Panas jenis menentukan berapa banyak steam atau energi listrik yang digunakan untuk memanaskan minyak ke suhu yang dikehendaki.Minyak ringan memiliki panas jenis yang rendah, sedangkan minyak yang lebih berat memiliki panas jenis yang lebih tinggi. (Cylirilla, 2011)

g.      Nilai Kalor
Nilai kalor merupakan ukuran panas atau energi yang dihasilkan., dan diukur sebagai nilai kalor kotor / gross calorific value atau nilai kalor netto / nett calorific value. Perbedaannya ditentukan oleh panas laten kondensasi dari uap air yang dihasilkan selama proses pembakaran. Nilai kalor kotor / gross calorific value (GCV) mengasumsikan seluruh uap yang dihasilkan
selama proses pembakaran sepenuhnya terembunkan/terkondensasikan. Nilai kalor netto (NCV) mengasumsikan air yang keluar dengan produk pengembunan tidak seluruhnya terembunkan.

2.5      Proses Pirolisis
Penanganan sampah plastik yang efektif adalah memutus rantai polimer (fraksinasi). Metode pemecahan rantai polimer yang sudah dikenal adalah pirolisis, gasifikasi, degradasi termal maupun katalitik. Pengolahan sampah plastik yang paling memungkinan adalah dengan proses pirolisis.
Pirolisis adalah dekomposisi kimia bahan organic melalui proses pemanasan tanpa atau sedikit oksigen atau reagen lainnya. Pirolisis dilakukan di dalam sebuah pengurangan atmosfer (hampa udara) pada temperatur hingga 800oC. Limbah plastik melalui proses pirolisis mampu diubah menjadi feedstock petrokimia seperti nafta, liquid dan wax seperti hidrokarbon dan gas serta minyak dasar untuk pelumas. Teknik pirolisis telah digunakan sejak awal tahun 1930 di Jerman untuk peningkatan residu hidrogenasi yang diperoleh dari pencairan/pelelehan batubara. Keunggulan nyata dari pirolisis dibandingkan dengan pembakaran (incineration), yaitu dapat mereduksi gas buang hingga 20 kali. Disisi lain, produk pirolisis dapat dimanfaatkan lebih fleksibel dan penanganannya lebih mudah. Proses pirolisis sampah plastik merupakan teknologi konversi termokimia yang masih perlu dikembangkan. Selain itu, keterbatasan data-data kinetik untuk penentuan persamaan laju termal dekomposisi secara menyeluruh. Data - data itu diperlukan untuk rancang bangun reaktor pirolisis. Pyrolytic oil sebagai produk cair mengandung nafta dan komponen lain yang relatif potensial untuk diolah kembali menjadi fraksi yang dapat memberikan nilai tambah.
Beberapa penelitian seputar konversi sampah plastik menjadi produk cair berkualitas bahan bakar telah dilakukan dan menunjukkan hasil yang cukup prospektif untuk dikembangkan. Pemanfaatan hasil fraksinasi sampah plastik telah banyak dikembangkan, yaitu pengubahan produk tar (pyrolytic oil) menjadi minyak pelumas menggunakan metode hydroisomerisasi, tetapi masih memerlukan langkah yang cukup panjang. Sistem kerja yang digunakan adalah pirolisis atau destilasi kering. Limbah plastik dipanaskan di atas suhu leburnya sehingga berubah jadi uap.Proses pemanasan ini menyebabkan perekahan pada molekul polimer plastik menjadi potongan molekul yang lebih pendek. Selanjutnya, molekul-molekul ini didinginkan jadi fase cair.Cairan yang dihasilkan jadi bahan dasar minyak atau minyak mentah. Dengan destilasi ulang menggunakan temperatur berbeda, yakni mengacu pada titik uap, minyak mentah diproses menjadi premium atau solar. Jika suhu pemanasan yang digunakan di atas 100 derajat celsius, yang dihasilkan adalah zat yang mendekati atau memiliki unsur sama dengan premium. Tinggal mengembunkan lagi uapnya makadidapat premium. Konsep dasarnya mengambil unsur karbon (C) dari polimer penyusun plastik. Polimer tersusun dari hidrokarbon, yakni rangkaian antara atom karbon (CO2) dan hidrogen (H2O). Untuk menghasilkan premium perlu rantai hidrokarbon dengan molekul lebih pendek, yakni C6-C10. Untuk menghasilkan minyak tanah dan solar perlu rantai hidrokarbon dengan molekul lebih panjang, yakni C11–C15 (minyak tanah) dan C16-C20 (solar). Pada proses akhir perlu refinery, yakni pengolahan bahan baku minyak menjadi minyak siap digunakan. Caranya, dengan mencuci, penambahan aditif, mereduksi kandungan gum atau zat beracun, dan mengklasifikasikan atau mengelompokkan berdasarkan panjang rantai hidrokarbon.

2.6       Parameter Pengolahan Plastik
Parameter parameter yang terlibat pada pengolahan plastik menjadi BBM   adalah :

2.6.1.                     Landfill diosposal
Pemulung pada perusaan ini nantinya berguna untuk memilih sampah plastik dan menyortir plastik yang akan digunakan pada pembuatan BBM.dimana nantinya pemulung akan digaji per kg sampah yang mereka dapatkan dan di setor ke perusahaan.

2.6.2.                     Waste treatment
Karena bahan baku kita merupakan plastik limbah dari perkotaan dan plastik yang ada pada TPA terdiri dari berbagai ukuran maka perlu diseragamkan ukurannya dengan menggunakan alat pemotong sejenis double roll cutter.

2.6.3.                     Dryer/preheater
Yaitu alat yang berguna untuk mengeringkan plastik yang sudah kita cuci serta supaya kandungan air pada produk minyak nantinya sedikit sehingga kualitas produk juga bagus.  Pengeringan dan preheater disini juga berguna untuk mengurangi konsumsi panas pada reaktor/distilasi nantinya.



2.6.4.                     Intake Manipul (Besi).
 Fungsinya memasukkan sampah plastik ke dalam tangki reaktor di atas tungku pembakar. Bahan bakarnya bisa limbah kayu bekas atau gas elpiji. Bahkan, juga gas metan hasil pembakaran sampah sehingga lebih ekonomis.

2.6.5.      Tangki Reaktor (Kolom Destilasi)
reaktor yang digunakan adalah reaktor jenis destilasi vacum dimana menggunkan suhu lebih dari 400 OC.

2.6.6.       Condensor
Untuk memperoleh uap reaktor dihubungkan dengan kondensor atau pengembun yang berada di atas tangki. Diperlukan minimal dua kondensor untuk memisahkan uap yang mengandung rantai molekul pendek dengan uap yang mengandung rantai molekul panjang. Penyaluran uap ini menggunakan pipa besi sehingga tahan suhu tinggi atau panas. Selanjutnya, pada setiap kondensor dipasang pipa penyalur untuk mengalirkan embun dari uap yang dihasilkan. Tetes demi tetes embun ditampung dalam botol sebelum proses refinery. Begitulah rangkaian proses pembuatan minyak berbahan limbah plastik. Satu kg limbah plastik menghasilkan 1 liter bahan dasar minyak atau minyak mentah. Ketika diolah jadi premium atau solar, hasilnya tinggal 0,8-0,9 liter. Kotoran yang melekat pada plastik turut memengaruhi. Demikian pula kualitas plastik yang dipakai. Makin bagus kualitas plastik yang diolah, makin tinggi pula hasil yang didapat.




























BAB  III
METODE PENELITIAN

3.1       Waktu dan tempat penelitian
            Penelitian ini akan dilakukan pada bulan desember 2013 di laboratorium Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi.

3.2       Alat Dan Bahan
            Tabung gas ukuran 60 cm diameter 40 cm, pipa penyambung, pembakar Bunsen, labu destilat, thermometer, gelas kimia, tabung reaksi,Pipet tetes, dcorong pisah, dan dianalisis menggunakan FT-IR ( Fourier Transform Infra Red). Bahan yang digunaka smpah plastik dari industri rumah tangga.

3.3       Prosedur Penelitian
            Prsedur penelitian ini dibagi menjadi beberapa tahap yaitu :
3.3.1    Pembuatan Reaktor.
            Dilakukan perakitan alat seperti gambar di bawah :


3.3.2    Persiapan Bahan Limbah Plastik
            Pertama-tama sampah plastik dibersihkan dari segala jenis pengotor dengan cara dicuci dengan air, sampah yang telah bersih dipotong kecil-kecil kemudian dijemurkan dibawah sinar matahari hingga mongering.

3.3.3    Proses Pirolisis
1.      Bahan baku sampah plastic ( anorganik) sebanyak 2 kg, dimasukkan ke dalam reaktor.
2.      Dilakukan pemanasan pada suhu lebih kurang 400 oC sampai semua sampah terdegradasi dengan sempurna.
3.      Proses ini berakhir dengan ditandai dengan timbulnya gas dan air yang bercampur dengan minyak.
4.      Dilakukan penyulingan dari hasil pirolisis berdasarkan perbedaan berat jenis (density).
Produk ynag dihasilkan di karakteristik dengan mengunakan gas cromatografi (GC) dan untuk menentukan senyawa yang terkadung dalam minyak digunakan instrumen FTIR

3.4       Analisis Data
3.4.1    Analisis Cairan Limbah Plastik
            Analisis cairan menggunakan kromatografi gas (GC) .perhitungan konversi hidrokarbon C>12,total hasil (yield) fraksi bensin (C5-C12) dan selektivitas produk C5-C6 dan C7-C8 menggunakan persamaan yang diajukan oleh Arroyo et al.(2001)
            Konversi  untuk hidrokarbon   jumlah atom C>12
X1=Fi0-Fi
                     Fi0
                                     Si=Fi-Fi0

                                    ∑Fi -  ∑Fi0


Keterangan :
CNH = cairan hasil hidrorengkah
Xi = konversi komponen ke I komponen fraksi sampah plastik
Si = selektivitas komponen ke i
Fi0 = luas area kromatogram komponen ke i dari CHH
Fi – Fi0 = pertambahan luas area puncak kromatogram komponen ke i
Fi0 – Fi = pengurangan luas area puncak kromatogram komponen ke i

3.4.2    Menghitung persamaan kecepatan reaksi
Pada proses pirolisis suhu sangat berpengaruh pada proses pembentukan bahan bakar atau produk (residu padat, TAR, dan gas). Semakin tinggi suhunya maka proses isotermalnya berlangsung melebihi waktu optimal, maka karbon akan teroksidasi oleh oksigen (terbakar) menjadi karbon dioksida.
Menghitung persamaan kecepatan reaksi :
dw / dt= - k (W- W)n







 


Keterangan:
w         = Fraksi massa sampah plastic
W        = MT / M0
            W∞      = Fraksi residu padat pada saat T = t

3.4.2    Kecepatan reaksi dekomposisi thermal
            Semakin tinggi suhu, maka nilai konstanta dekomposisi thermal makin besar, laju pirolisis bertambah dan konversi naik. Hubungan konstanta dengan suhu absolute nya dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut :
K  = KO . e – ( E/RT)
 


            Keterangan :
            K         = Konstan kecepatan dekomposisi thermal
            K0          = Faktor tumbukan (faktor frekuensi)
            e          = Energi aktivasi  (kal / gr mol)
T          = Suhu absolute (0K )
R         = Tetapan gas (1,987 kal / gr mol 0K)

Tidak ada komentar:

Posting Komentar