Hai sobat blogger. Ini adalah tugas yang pernah kami buat dari satu mata
kuliah di Kehutanan USU. Kebetulan yang bertugas mengumpul dan
mengupload nya adalah aku. Waktu buka-buka laptop,lihat ini lagi, karena
tugas ini waktu aku semester 6. Kalau dismpan-simpan, gak ada gunanya
juga samaku, jadi aku bagikan saja di sini. Manatau ada yang
memerlukannya. Selamat membaca... Salam Harjoshrian...
*****
Tugas
Mata Kuliah Agroindutri Medan,
Maret 2014
Dosen
Pembimbing:
Agus
Purwoko, S.Hut, M.Si.
Oleh:
Meita
Endasura
111201152
HUT
6D
PROGRAM
STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
SUMATERA UTARA
2014
PENDAHULUAN
Keterbatasan pengadaan bahan bakar minyak dan gas
yang harganya makin mahal dan sifatnya yang tak dapat dipulihkan (non
renewable), akan mendorong pemakaian kearah bahan bakar lain dan pengembangan bahan
bakar yang dapat diperbarui seperti kayu, limbah pembalakan, limbah perkebunan
dan pertanian serta biomassa lainnya. Sampai saat ini untuk memenuhi kebutuhan
bahan bakar sehari-hari dari ± 70% masyarakat Indonesia yang tinggal didaerah
pedesaan masih menggunakan kayu bakar. Kayu bakar tersebut diperoleh dari
berbagai tempat disekitarnya dimana tempat mereka tinggal seperti pekarangan
rumah, kebun, kawasan hutan atau tanaman pertanian dan perkebunan.Di beberapa
daerah di Indonesia masyarakatnyasudah ada yang menggunakan arang sebagai
keperluan sehari-hari karena lebih panas dan tidak memerlukan tempat yang
khusus.
Biomassa
merupakan bahan alami yang biasanya dianggap sebagai sampah dan sering
dimusnahkan dengan cara dibakar. Perlu diketahui bahwa Indonesia merupakan
negara agraris terbesar yang akan mampu memasok sumber bahan baku biomassa,
baik dari budidaya hayati maupun limbah pertanian, peternakan, dan perkebunan.
Dimana sumber energi biomass mempunyai keuntungan antara lain Sumber energi ini dapat dimanfaatkan secara
terus-menerus karena sifatnya yang renewable resources. Sumber energi ini relatif tidak mengandung
unsur sulfur, sehingga tidak menyebabkan polusi udara sebagaimana yang terjadi
pada bahan bakar fosil. Pemanfaatan energi biomass juga meningkatkan efisiensi
pemanfaatan limbah pertanian, peternakan, dan perkebunan.
Limbah-limbah
seperti limbah pembalakan, limbah industri pengolahan kayu, dan limbah
perkebunan/pertanian seperti tempurung kelapa, tempurung kemiri, sabut kelapa,
batang dan bonggol jagung, batang dan kulit kacang tanah, jerami, sekam padi,
dll dapat menjadi sumber energi dipedesaan. Di USU sendiri banyak terdapat
limbah-limbah seperti serasah daun, kulit-kulit biji, sisa pemotongan
cabang-cabang pohon, limbah potongan rumput dan sebagainya. Seluruh limbah
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif yang diubah menjadi
Briket Arang dan Arang Aktif.
Selama ini penggunaan arang dikenal hanya terbatas
sebagai sumber energi (bahan bakar), baik itu arang batu bara maupun arang
kayu. Padahal arang dapat digunakan sebagai campuran pada pembuatan kompos agar
kompos yang dihasilkan mempunyai kualitas yang lebih baik dan proses
pengomposan menjadi lebih cepat . Selain itu arang dapat diaplikasikan pada
tanah sebagai pembangun kesuburan tanah, terutama pada tanah yang miskin hara.
Bahan-bahan yang dapat dibuat arang tidak hanya batu bara dan kayu, tetapi
dapat juga digunakan limbah seperti serasah, ranting, dahan, serbuk gergaji
maupun kulit kayu. Umumnya masyarakat USU tidak memanfaatkan serasah malah dibiarkan
tersebar di pinggitan jalan atau kadang disapu oleh tukang sapu, kadang menumpuk
sampai ketebalan kurang lebih 10 cm menutupi permukaan tanah.
Arang merupakan suatu produk yang dihasilkan
dari proses karbonisasi dari bahan yangmengandung karbon terutama biomass kayu.
Produk ini utamanya banyak digunakan sebagai sumber energi. Proses pembuatan
arang sesungguhnyah dapat dihasilkan berbagai arang yangmempunyai kegunaan
berbeda misalnya arang biasa hasil dari pembakaran hanya dapatdimanfaatkan
sebagai sumber energi untuk menghasilkan panas. Sedangkan arang denganmemlalui
proses pengaktifan fungsinya dapat berubah untuk kesehatan, pertanian,
kecantikan,elektronik, dll.
Rumusan
Masalah
1.
Pengertian Briket Arang dan Arang Aktif
2.
Metode Pembuatan Arang, Briket Areng dan Arang Aktif
3.
Manfaat dan
Kegunaan Briket Arang dan Arang Aktif Sebagai salah satu produk Agroindustri
ISI
Pengertian Briket Arang dan Arang Aktif
Briket arang merupakan bahan bakar alternatif yang
terbuat dari hasil proses pembakaran bahan yang memiliki ukuran/ diameter kecil
(ranting, serbuk, serpih, sebetan, tempurung kelapa, tempurung kemiri dll).
Limbah dari pengarangan yang berupa bongkah arang yang berukuran kecil atau
serbuk dapat diubah menjadi bentuk briket arang yang akan dapat memperbaiki
sifat fisiknya terutama kerapatan, kebersihan dan ketahanan tekan serta
memperlambat kecepatan pembakaran sehingga bentuk produk tersebut akan mempunyai
ukuran yang sama dan lebih disenangi konsumen.
Mengubahan
komponen kimia kayu menjadi bentuk karbon (arang) ternyata dapatmemperbaiki
nilai pembakarannya ditinjau dari nilai kalor bakar, mutu pembakaran
dankebersihan. Sifat pembakaran arang lebih menguntungkan dibandingkan dengan
asalnya,antara lain nilai kalor bakar lebih tinggi (6000-7000 kkal/kg) serta
asap dan kotoran tersisalebih sedikit perubahan kayu menjadi arang akan lebih
luas penggunaannya sebagai bahanbakar untuk rumah tangga dan industri.Teknologi
pembuatan briket arang sudah dilakukan di PUSTEKOLAH denganmenggunakan sistem
kempa hidroaulik secara manual dan semi manual. Proses pembuatanbriket arang
terdiridari 4 tahap pengerjaan yaitu: pembuatan serbuk dan
pengayakan,pencampuran serbuk arang dengan zat pengikat, pengeringan dan
pengemasan.
Arang
aktif adalah arang yang diaktivasi dengan cara kimia atau fisika sehingga daya
serapnya tinggi dengan kadar karbon yang bervariasi. Permukaan arang aktif
relatif telah bebas dari deposit hidrokarbon dan mampu melakukan adsorpsi
karena permukaannya lebih luas dan pori-porinya telah terbuka.(Baker, et al.
1997) Unsur karbon (C) pada arang aktif mampu menyerap anion, kation, dan
molekul dalam bentuk senyawa organik maupun anorganik, baik sebagai larutan maupun
sebagai gas. Hal ini dikarenakan atom karbon tersebut terikat secara kovalen
dalam suatu kisi heksagonal yang mirip dengan grafit. Pelat-pelat ini terkumpul
satu sama lain membentuk kristal dengan susunan tidak beraturan (amorf), dengan
jarak antar pelatnya acak (Solovyov, et al 2002).
Arang aktif dapat dibuat dari semua bahan yang
mengandung karbon, baik itu bahan yang berasal dari bahan organic maupun dari
bahan non organic seperti tulang, resin, kayu serbuk gergaji, sekam padi,
gambut, batu bara, tempurung kelapa dan tempurung biji-bijian lainnya (Pari,
1995).Karbon aktif (activated carbon) berdasarkan pada pola strukturnya
adalah suatu bahan yang berupa karbon amorf yang sebagian besar terdiri dari
karbon bebas serta memiliki permukaan dalam, sehingga memiliki daya serap yang
tinggi. Pada proses industri, karbon aktif digunakan sebagai bahan pembantu dan
dalam kehidupan modern ini, karbon aktif semakin meningkat kebutuhannya baik
didalam maupun luar negeri. (Girun Alfathoni, 2002).
Metode Pembuatan Arang Briket Areng dan Arang Aktif
Arang
Tradisional.
Cara
pembuatan arang tradisional:
a. Siapkan
drum atau satu lubang dalam tanah yang cukup untuk memuat bahan baku arang, biasanya
mengunakan Limbah serasah yang terdapat di usu seperti Serasah daun yang berasal dari pohon, pelepah
sawit, dan potongan rumput, kulit-kulit biji seperti kulit biji saga dan kulit
biji asam jawa dan ranting –ranting pohon.
b. Bahan
yang akan dibakar dimasukkan dalam lubang atau drum yang terbuat dari plat
besi.
c. Api pembakaran dinyalakan untuk membakarbahan
baku.
d. Pada
saat pembakaran, drum atau lubangditutup sehingga hanya ventilasi yangdibiarkan
terbuka. lni bertujuan sebagai jalankeluarnya asap.
e. Ketika
asap yang keluar berwarna kebirubiruan,ventilasi ditutup dan dibiarkan selamakurang
lebih kurang 8 jam atau satu malam.Dengan hati-hati lubang atau drum dibuka dandilihat
apakah masih ada bara yang menyala.Jika masih ada yang menyala lubang atau drumditutup
kembali.
f. Tidak
dibenarkan mengggunakan air untuk mematikan bara yang sedang menyala, karenadapat
menurunkan kwalitas arang.
Proses
pembuatan briket arang adalah sbb:
1. Pengarangan
(Limbah Serasah daun yang berasal dari pohon, pelepah sawit, dan potongan
rumput, kulit-kulit biji seperti kulit biji saga dan kulit biji asam jawa dan ranting
–ranting pohon)dengan kadar air 15 – 30%.
2. Arang
yang berukuran kecil , digiling kemudian diayak hinggadidapatserbuk arang
berukuran 20-60 mesh.
3. Arang
serbuk dicampur dengan perekat kanji tapioka (2,5-5% berdasarkan berat)
kemudiandiaduk sampai rata.
4.
Dimasukan kedalam lubang cetakan briket
dan dikempa.
5.
Briket arang yang masih basah
dikeringkan dalam open pada suhu 60°c
selama 24 jam, ataudapat dilakukan dengan cara dijemur dibawah panas matahari
selama 2-3 hari.
Gambar 1Mesinbriketkempa
manualdanlubangpencetakbriketarangkontinyu
Tahapan
kerja pembuatan arang aktif sbb:
1. Pembuatan
granular, Arang yang dihasilkan dari proses pengarangan dibuat menjadi bentuk
granural denganukuran sebesar krikil (Ø 2-3 cm) dengan menggunakan alat
pemukul. Untuk serbuk yang tidak memerlukan penghalusan ukuran partikel,
kegiatan memperkecil bentuk arang adalahuntuk memperbesar bidang kontak antara
bahan baku dengan bahan pengaktif.
2. Perendaman
dalam bahan kimia,Arang atau bahan baku lain dimasukan kedalam bak yang didalamnya
sudah merisi larutankimia seperti: ZnCl2,
CaCl2
,
Mg Cl2,
NaOH,H3PO4dalam
konsentrasi yang berbedabeda tergantung dari jenis bahan. Lama
perendaman sekitar 12-24 jam dan kemudian ditiriskandengan meletakan ditempat
terbuka sambil sesekali dibalikan sampai air permukaan hilang.Untuk menghemat
larutan kimia dapat juga dengan melakukan meletakan bahan di atassaringan yang
bagian atasnya dilapisi kacanyamuk, sehingga larutan sisa dapat
digunakankembali dengan menambah larutan baru.
3. Pengaktipan dengan uap air panasButiran arang
yang selesai ditiriskan dimasukan ke dalam ruangan pengaktif melalui
pintu,kemudian pintu ditutup dan dibagian luar ditahan dengan bata merah.
Setelah suhu ruangpengaktif mencapai 900oC
selanjutnya diberi uap panas ± 36 jam sampai suhu terusmeningkat hingga
mencapai 1100 oC. Apabila suhu menjadi turun,
penyemprotan uapdihentikan sampai suhu meningkat kembali. Pemberian uap secara
periodic setiap selang 15-20 menit agar suhu ruangan tetap konstan. Setelah
penyemprotan selesai, pemanasan masihterus dilakukan selama 12 jam untuk
mengeringkan bahan dan kemudian dikeluarkan daritanur sambil langsung disemprot
air agar tidak terbakar. Waktu yang dibutuhkan untukpengaktipan adalah 48-50
jam.
4. Pengemasan,Arang
aktif yang sudah kering dikemas dikemas dalam karung plastic yang terlindung
dariudara masuk. Pengemasan dalam ukuran besar dapat menggunakan karung plastic
padabagian dalamnya dilapisi lagi dengan lembaran plastic.
Manfaat dan Kegunaan Briket Arang dan Arang Aktif Sebagai salah satu produk
Agroindustri
Kelebihan dan
manfaat Arang
1. Arang Biasa:
a Sebagai bahan
bakar pengganti Minyak dan kayu bakar
b Praktis, mudah
dan murah untuk diperoleh
c Mudah
dipindah-pindah
d Memiliki daya
bakar yang lebih baik dibanding kayu bakar
2. Arang Briket:
a. Bersih dan
tidak berdebu.
b. Mengeluarkan
sedikit asap dan tidak berdebu.
c. Abu sisa
pembakaran kecil.
d. Menghasilkan
kalor panas yang tinggi dan konstan.
e. Menyala terus
tanpa dikipas
f. Ramah
lingkungan
g. Bahan baku
briket arang melimpah.
3. Arang Aktif:
a. Dapat
berfungsi sebagai filter
b. Dapat
mengurangi zat beracun
c. Dapat
menyerap emisi gas formaldehida dari formalin
d. Dapat
menetralisir dari keracunan
e. Dapat
mengurangi pengaruh pembekuan cahaya
f. Dapat
meningkatkan presentase pertumbuhan tanaman (semai, anakan)
g. Dapat
digunakan sebagai pengawet bahan pangan
i. Dapat dibuat
menjadi sabun, cat tembok, pakan ternak, norit
RUPA-RUPA
KEGUNAAN ARANG
1.
Untuk pembibitan, arang digunakan
untuk :
a. Media pembibitan
lebih subur
b. Merangsang aktivitas
mikroba
c. Meningkatkan
kelembaban dan menyediakanbahan gizi
d. Menyerap air dan
membuat peredaran udaralebih baik
e. Pertumbuhan akar
halus dan lebih banyak
f. Memperpendek masa
pembibitan
g. Menghasilkan buah
lebih banyak
h. Akarnya tumbuh lebih
dalam dan banyak
i. Memperkecil kematian
bibit
2.
Dalam memperbaiki kondisi tanah
arangberguna untuk :
a. Tata cara penggunaan tambahan arang
padatanah mirip dengan cara pembakaran lading.
b.
Mengkondisikan agar siap ditanami
c.
Dalam musim hujan, daya serap terhadap airmeningkat
d.
Dalam musim kemarau, daya menyalurkan airmeningkat
e.
pH tanah meningkat
f. Pori-pori arang menangkap dan
menyimpangizi untuk kesuburan tanaman
g.
Memungkinkan mikro-organisme hidup
h.
Menetralisir kandungan racun/gas
i.
Merangsang pertumbuhan akar-akar halus
j. Merangsang tanaman
untuk tumbuh subur, kokoh, lebih cepat dan sehat
dengan daun yang lebih hijau
PENGGUNAAN ARANG
AKTIF
Arang aktif
terbagi atas 2 tipe yaitu
- arang aktif
sebagai pemucat
-
arang aktif sebagai penyerap uap
a. Arang
aktif sebagai pemucat. Arang aktifsebagai pemucat, biasanya berbentuk
serbuk powder yang sangat halus, diameter porimencapai 1000A0, digunakan dalam
fase cair,berfungsi untuk memindahkan zat-zatpenganggu yang menyebabkan warna
dan bauyang tidak diharapkan, membebaskan pelarutdari zat-zat penganggu.
b. Arang
aktif sebagai penyerap uap. Arangaktif sebagai penyerap uap,
biasanyaberbentuk granular atau pellet yang sangatkeras diameter pori berkisar
antara 10-200A0 , tipe pori lebih halus, digunakan dalambentuk gas, berfungsi
untuk memperolehkembali pelarut, katalis (zat yang bergunamempercepat suatu
proses kimia), pemisahandan pemurnian gas. Diperoleh dari tempurungkelapa,
tulang, batu bata atau bahan baku yangmempunyai susunan bahan yang keras.
powder yang sangat halus, diameter porimencapai 1000A0, digunakan dalam fase cair,berfungsi
untuk memindahkan zat-zatpenganggu yang menyebabkan warna dan bauyang tidak
diharapkan, membebaskan pelarut dari zat-zat penganggu. Arangaktif sebagai
penyerap uap, biasanyaberbentuk granular atau pellet yang sangatkeras diameter
pori berkisar antara 10-200A0 , tipe pori lebih halus, digunakan dalambentuk
gas, berfungsi untuk memperolehkembali pelarut, katalis (zat yang
bergunamempercepat suatu proses kimia), pemisahandan pemurnian gas. Diperoleh
dari tempurungkelapa, tulang, batu bata atau bahan baku yangmempunyai susunan
bahan yang keras.
Peluang Briket Arang dan Arang Aktif
Sebagai AgroIndustri
Briket Arang dan arang aktif adalah
bahan filter untuk penjernihan air, pemurnian gas, industri minuman, farmasi,
katalisator dan masih banyak lagi. Salah sat Di beberapa kawasan, Limbah
serasah masih dibiarkan terbuang sia-sia. Padahal kebutuhan karbon aktif untuk
berbagai keperluan tadi, sangat besar. Belum lagi permintaan dari importir di
luar negeri. Hingga agroindustri karbon aktif, memiliki peluang cukup baik,
dengan modal yang tidak terlalu besar, dan dengan teknologi yang bisa
dioperasikan oleh masyarakat pedesaan.
PENUTUP
Arang aktif adalah arang baik dari kayu atau lainnya
yang telah mengalami perubahan sifatsifat fisika dan kimianya karena dilakukan perlakuan
aktifasi dengan aktifator bahanbahan kimia ataupun dengan pemanasan pada
temperatur tinggi, sehingga daya serap dan luas permukaan partikel serta
kemampuan arang tersebut akan menjadi lebih tinggi.Arang aktif dibagi atas dua
tipe yaitu arang aktif sebagai pemucat dan arang aktif sebagaimpenyerap uap.
Briket arang merupakan bahan bakar alternatif yang
terbuat dari hasil proses pembakaran bahan yang memiliki ukuran/ diameter kecil
(ranting, serbuk, serpih, sebetan, tempurung kelapa, tempurung kemiri dll).
Limbah dari pengarangan yang berupa bongkah arang yang berukuran kecil atau
serbuk dapat diubah menjadi bentuk briket arang yang akan dapat memperbaiki
sifat fisiknya terutama kerapatan, kebersihan dan ketahanan tekan serta
memperlambat kecepatan pembakaran sehingga bentuk produk tersebut akan
mempunyai ukuran yang sama dan lebih disenangi konsumen
Selama ini penggunaan arang dikenal hanya terbatas
sebagai sumber energi (bahan bakar), baik itu arang batu bara maupun arang
kayu. Padahal arang dapat digunakan sebagai campuran pada pembuatan kompos agar
kompos yang dihasilkan mempunyai kualitas yang lebih baik dan proses
pengomposan menjadi lebih cepat . Selain itu arang dapat diaplikasikan pada
tanah sebagai pembangun kesuburan tanah, terutama pada tanah yang miskin hara.
Bahan-bahan yang dapat dibuat arang tidak hanya batu bara dan kayu, tetapi
dapat juga digunakan limbah seperti serasah, ranting, dahan, serbuk gergaji
maupun kulit kayu. Umumnya masyarakat USU tidak memanfaatkan serasah malah dibiarkan.
Sumber
energi biomass mempunyai keuntungan antara lain
Sumber energi ini dapat dimanfaatkan secara terus-menerus karena
sifatnya yang renewable resources.
Sumber energi ini relatif tidak mengandung unsur sulfur, sehingga tidak
menyebabkan polusi udara sebagaimana yang terjadi pada bahan bakar fosil. Pemanfaatan
energi biomass juga meningkatkan efisiensi pemanfaatan limbah pertanian,
peternakan, dan perkebunan.
Limbah-limbah
seperti limbah pembalakan, limbah industri pengolahan kayu, dan limbah
perkebunan/pertanian seperti tempurung kelapa, tempurung kemiri, sabut kelapa,
batang dan bonggol jagung, batang dan kulit kacang tanah, jerami, sekam padi,
dll dapat menjadi sumber energi dipedesaan. Di USU sendiri banyak terdapat
limbah-limbah seperti serasah daun, kulit-kulit biji, sisa pemotongan
cabang-cabang pohon, limbah potongan rumput dan sebagainya. Seluruh limbah
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif yang diubah menjadi
Briket Arang dan Arang Aktif.
Briket Arang dan
arang aktif adalah bahan filter untuk penjernihan air, pemurnian gas, industri
minuman, farmasi, katalisator dan masih banyak lagi. Salah sat Di beberapa
kawasan, Limbah serasah masih dibiarkan terbuang sia-sia. Padahal kebutuhan
karbon aktif untuk berbagai keperluan tadi, sangat besar. Belum lagi permintaan
dari importir di luar negeri. Hingga agroindustri karbon aktif, memiliki
peluang cukup baik, dengan modal yang tidak terlalu besar, dan dengan teknologi
yang bisa dioperasikan oleh masyarakat pedesaan
.
DAFTAR PUSTAKA
Allport, H.
Burnham (1977) Activated Carbon, Encyclopedia of Science and Technology, McGraw
Hill Book Company, New York.
Anonymous
(1979), Mutu dan Cara Uji Arang Aktif, Standar lndustri Indonesia , No.
0258-79,Departemen Perindustrian RI
Anonymous
(1982), Prototwe Alat Pembuatan Arang Aktif dan Asap Cair, Tempurung,
BadanPenelitian dan Pengembangan lndustri, Dept.Perindustrian RI
Cheremisinoff;
Morresi (1978). Carbon Adsorption Applications, Carbon AdsorptionHandbook, Ann
Arbor Science Publishers, Inc, Michigan
Field, Joseph. H (1977), Charcoal,
Encyclopediaof Science and Technology, Mc Graw-Hill Book Company, New York.
Pohan, H.g; dkk
(1984/1985), Pengembang Pembuatan Arang Aktif Tahap II dari TempurungKelapa,
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Hasil Pertanian, Bogor.
Robith Rifky, 1999,
Teknologi Arang Terpadu Arang dan Cuka Kayu untuk Pertanian danPeternakan
Organik, Edisi I Yayasan Dian Tama, , Pontianak, Kalimantan Barat, Indonesia.
Samaniego, R; A. I de Leon (1940), Activated
Carbon From Some Agricultural Waste Products, The Philippine Agriculturist,
No comments:
Post a Comment