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 :
- Rumah tangga
- Kegiatan komersial: pusat perdagangan, pasar, pertokoan, hotel, restoran, tempat hiburan.
- Fasilitas sosial : rumah ibadah, asrama, rumah tahanan/penjara, rumah sakit, klinik, puskesmas.
- Fasilitas umum: terminal, pelabuhan, bandara, halte kendaraan umum, taman, jalan,
- Industri
- 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 Ã 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
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