Laporan Kadar Air, Kadar Volatil Dan Kadar Abu

LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM LINGKUNGAN KADAR AIR, KADAR VOLATIL, DAN KADAR ABU

OLEH KELOMPOK 1: 1. ANA AULIA TRILIANI

(1407110503)

2. DINO SATRIA ANDESKI

(1407121334)

3. GITAMY ANGGRAINI

(1407123054)

4. IKWANUL IKHSAN

(1407111437)

5. NORA APRILIN

(1407113162) DOSEN:

ELVIE YENIE,ST, M.Eng ASISTEN: ANDHINI GETHA KUSUMA

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN F AK U LTAS T E K N I K UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU 2016 BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Tujuan 1. Kadar air sampah Mengetahui kadar air sampel dari suatu lokasi sumber tertentu 2. Kadar volatil sampah Mengetahui kadar volatil yang dikandung sampel sampah tertentu 3. Kadar abu sampah Mengetahui kadar abu yang dikandung sampel sampah tertentu

1.2. 1.2.1

Tinjauan Pustaka Umum Sampah adalah limbah yang bersifat padat terdiri atas zat organik dan zat

anorganik yang dianggap tidak berguna lagi dan harus dikelola agar tidak membahayakan lingkungan dan melindungi investasi pembangunan. Sampah umumnya dalam bentuk sisa makanan (sampah dapur), daun-daunan, ranting pohon, kertas/karton, plastik, kain bekas, kaleng-kaleng, debu sisa penyapuan, dsb (SNI 19-2454-2002). Menurut definisi World Health Organization (WHO) sampah adalah sesuatu yang tidak digunakan, tidak dipakai, tidak disenangi atau sesuatu yang dibuang yang berasal dari kegiatan manusia dan tidak terjadi dengan sendirinya.Undang-Undang Pengelolaan Sampah Nomor 18 tahun 2008 menyatakan sampah adalah sisa kegiatan sehari-hari manusia dan/atau dari proses alam yang berbentuk padat. Sampah secara umum dapat diartikan sebagai semua buangan yang dihasilkan dari aktivitas manusia atau hewan yang tidak diinginkan atau digunakan lagi, baik berbentuk padat atau setengah padat (Tchobanoglous, 1993).

Setiap aktivitas yang dilakukan oleh manusia selalu menghasilkan sampah dan hampir setiap hari manusia menghasilkan sampah. Jika sampah tersebut tidak dikelola dengan baik, maka akan menimbulkan berbagai masalah seperti masalah estetika karena bau yang ditimbulkannya, menjadi vector penyakit dan dapat menganggu kualitas tanah dan air tanah sekitarnya. Untuk mencegah terjadinya gangguan terhadap lingkungan dan kesehatan manusia maka perlu dirancang suatu sistem pengelolaan persampahan yang baik mulai dari sumber, pengumpulan, transportasi hingga ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Dalam perancangan sistem pengelolaan persampahan suatu daerah diperlukan data mengenai timbulan sampah, komposisi sampah dan karakteristik sampah yang dihasilkan daerah yang direncanakan. Data mengenai timbulan sampah sangat diperlukan dalam menyeleksi jenis atau tipe peralatan yang digunakan dalam transportasi sampah, desain sistem pengolahan persampahan, fasilitas pengolahan sampah, dan desain TPA. Penentuan timbulan sampah biasanya dinyatakan dalam volume dan berat. Komposisi sampah merupakan penggambaran dari masing masing komponen yang terdapat pada sampah dan distribusinya. Biasanya dinyatakan dalam persen berat (% berat). Data ini penting untuk mengevaluasi peralatan yang diperlukan, sistem, program dan rencana manajemen persampahan suatu kota (Damanhuri, 2004). 1.2.2. Karakteristik Sampah Karakteristik sampah yang dianalisis biasanya meliputi karakteristik fisik, kimia dan biologi. Karakteristik fisik berupa factor pemadatan dan berat jenis sampah diperlukan untuk menghitung beban massa dan volume total sampah yang harus dikelola, baik untuk sistem transportasi maupun di TPA. Karakteristik kimia berupa analisis pekiraan yang terdiri dari kadar air (kelembapan), kadar volatile dan kadar abu diperlukan untuk perencanaan pengolahan sampah. A. Karakteristik Fisika Densitas (kepadatan) sampah menyatakan berat sampah per satuan volume. Rendahnya kepadatan sampah menyebabkan meningkatnya luas areal yang diperlukan untuk pembuangan akhir dan penurunan permukaan tanah setelah penimbunan.

B. Karakteristik Kimia 1. Kelembaban (Kadar Air) Dengan mengetahui kelembaban atau kadar air sampah dapat ditentukan frekuensi pengumpulan sampah. Frekuensi pengumpulan sampah dipengaruhi oleh komposisi sampah yang dikandungnya. Kadar air ditentukan dengan cara menghitung kehilangan berat sampel sampah apabila dipanaskan pada suhu dan waktu standar. (suhu 105C selama 2 jam) 2. Kadar Volatil Penentuan kadar volatil bertujuan untuk memperkirakan seberapa besar efektifitas

pengurangan

(reduksi)

sampah

menggunakan

metode

pembakaran berteknologi tinggi. Kadar volatil sampah adalah persen kehilangan berat (setelah dikoreksi terhadap kadar air sampah) apabila sampah dipanaskan pada suhu 550C. Kadar volatil menunjukkan kandungan organik yang hilang pada saat pemanasan. Kadar volatil dipengaruhi oleh komposisi sampah organik. 3. Kadar Abu Kadar abu merupakan sisa proses pembakaran pada suhu tinggi. Dengan penentuan kadar abu ini dapat dilihat keefektifan kinerja proses pembakaran tersebut. 4. Kandungan energi atau nilai kalor Penentuan

kandungan

pengolahan

sampah

energi terutama

sampah

diperlukan

pengolahan

secara

dalam

proses

thermal

yaitu

memanfaatkan energi panas seperti insinerasi (pembakaran). Upaya untuk mengevaluasi kelayakan pemungutan energi dari sampah dapat mengurangi volume sampah mencapai 90 % (Tchobanoglous, 1993) sehingga akan mengurangi kebutuhan lahan untuk landfilling. Nilai kalor adalah jumlah panas yang dilepaskan ketika satu satuan massa bahan dibakar secara sempurna.

BAB II METODOLOGI PERCOBAAN 2.1

Alat-alat yang digunakan N o

1

Nama Alat

Timbangan Analitik

2

Oven

3

Furnace

Gambar

4

Desikator

5

Penjepit

6

2.2

Cawan Penguap

Bahan-bahan yang digunakan 1. Sampel sampah Perumahan Griyo Puspito Jalan Naga Sakti Panam, Pekanbaru

2.3. Prosedur Percobaan 2.3.1.

Kadar Air Sampah 1. Cawan penguap kosong dimasukkan ke dalam oven 105o C selama 1 jam. Setelah 1 jam, cawan dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit. 2. Cawan penguap ditimbang sebanyak 3 kali. 3. Sampel dipotong kecil kecil.

4. 10

gram

sampel

dimasukkan

ke

yang

dalam

telah cawan

dipotong kosong

keil

kecil

yang

telah

ditimbang (X Gram). 5. Kemudian cawan isi tersebut dimasukkan ke dalam oven 105o C selama 1 jam. 6. Masukkan cawan isi ke dalam desikator selama 15 menit. Timbang berat cawan tersebut (Y Gram). 7. Catat hasil penimbangan dan lakukan perhitungan. 8. Percobaan dilakukan sebanyak 3 kali. 2.3.2.

Kadar Volatil 1. Cawan yang berisi sampel dari penetapan kadar air dimasukkan ke dalam furnace 600o C selama 1 jam, lebihkan 15 menit untuk pencapaian temperature 600o C. 2. Furnace dimatikan, biarkan hingga dingin, masukkan ke dalam desikator, lalu cawan ditimbang (Y Gram).

2.3.3. Kadar Abu 1. Cawan yang berisi sampel dari penetapan kadar volatil dimasukkan ke dalam furnace 900o C selama 1 jam, lebihkan 15 menit untuk pencapaian temperature 900oC. 2. Furnace dimatikan, biarkan hingga dingin, masukkan ke dalam desikator, lalu cawan ditimbang (Y Gram).

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 .

Hasil Pengamatan

3.1.1. Kadar Air Sampah Berat Cawan

Berat Cawan

Kosong (A) (mg)

Isi (X) (mg)

Berat Cawan Isi Setelah Dipanaskan 105oC (Y)

89.59 99.613 89.59 99.613 89.59 99.613 Rata - rata

(mg)

98.19 98.17 98.14 98.16

Kadar

Kadar Kering

Basah (%)

(%)

14.19 14.39 14.69 14.42

85.81 85.61 85.31 85.57

3.1.2. Kadar Abu Sampah Berat Cawan Kosong (A) (mg)

89.59 89.59 89.59 Rata - rata

Berat Cawan Isi

Berat Cawan Isi Setelah

Setelah 105o C

Dipanaskan 600o C (Y)

(X) (mg)

(mg)

98.19 98.17 98.14 98.16

90.46 90.47 90.48 90.47

Kadar Abu (%)

10.12 10.24 10.35 10.23

3.1.3. Kadar Fixed Carbon Sampah Kadar Fixed Carbon (%) 3.86

3.2. Pembahasan Pada praktikum kali ini percobaan yang dilakukan adalah kadar air sampah, kadar volatil, dan kadar abu. Sampel sampah yang digunakan berasal dari sampah Perumahan Griyo Puspito Jalan Naga sakti Panam, Pekanbaru. Pengambilan sampel sampah dilakukan pada jam 06.50 WIB dengan kondisi cuaca cerah dan lingkungan yang basah dan lembab akibat setelah terjadinya hujan. Sampel sampah yang dipilih dari sampah domestik (rumah tangga) adalah sampah plastik untuk mendapatkan data kadar air sampah, kadar volatil, dan kadar abu. Sampah plastik merupakan senyawa polimer alkena dengan bentuk molekul sangat besar. Molekul plastik terbentuk dari kondensasi organic atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari zat lain. Sampah plastik akan sangat sulit hancur dengan sendirinya sehingga membutuhkan waktu yang sangat lama. Salah satu cara agar mendapatkan cara pengelolaan dan pengolahan sampah plastik dapat dilakukan dengan menentukan karakteristik fisika dan kimia dari sampah plastik. Penentuan karakteristik kimia sampah plastik dapat digunakan untuk mengevaluasi alternatif suatu proses dan sistem recovery yang dapat dilakukan. Yang termasuk dalam karakteristik kimia sampah yakni kadar air sampah, kadar volatil, kadar abu, dan fixed karbon. Untuk dapat mengukur kadar air dari sampel sampah plastik, hal yang pertama dilakukan adalah momotong kecil kecil sampah plastik agar dapat diletakkan ke dalam wadah yang merupakan cawan penguap dengan ukuran paling besar. Sebelumnya cawan penguap telah dipanaskan agar memiliki berat yang stabil.

Kadar air yang diperoleh setelah pemanasan menggunakan oven dengan suhu 105oC yakni 14.42 %, data ini merupakan hasil rata rata dari tiga kali pemanasan dan penimbangan yang dilakukan. Pemanasan dan penimbangan dilakukan tiga kali untuk mendapat nilai kadar air sampah yang lebih tepat. Dengan mengetahui kelembaban atau kadar air sampah dapat ditentukan frekuensi pengumpulan sampah.

Kadar air sampel sampah plastik dari sampah rumah tangga (sampah domestik) sesuai dengan literatur dimana untuk sampah domestik tipikal kelembaban adalah 15 – 40% (Tchobanoglous, 1993). Kelembaban sampah juga dipengaruhi oleh komposisi sampah, musim dan curah hujan. Pada praktikum yang dilaksanakan kadar volatil tidak berhasil diperoleh, hal ini dikarenakan saat di furnace dengan suhu 600o C, hasil yang diperoleh sampel sudah dalam keadaan abu. Saat itu suhu furnace terus naik hingga 700 o C dan kemudian baru konstan pada suhu 600o C selama 1 jam. Sehingga data yang diperoleh merupakan kadar abu dari sampel plastik sampah rumah tangga. Menurut literatur Tchobanoglous (1993) kadar volatil sampah berkisar 40 – 60%. Kadar abu merupakan sisa proses pembakaran pada suhu tinggi. Dengan penentuan kadar abu ini dapat dilihat keefektifan kinerja proses pembakaran tersebut. Kadar abu sampel sampah plastik dari sampah rumah tangga (sampah domestik) adalah 10.23 %. Penimbangan dilakukan sebanyak tiga kali untuk memastikan berat dalam keadaan stabil. Kadar abu yang diperoleh berada dalam rentang Tchobanoglous (1993) yaitu 4-15%. Fixed carbon merupakan kadar carbon yang terdapat dalam sampah. Kadar carbon ini juga akan dijadikan dasar dalam pengolahan terhadap sampah. Kadar fixed carbon yang diperoleh dari praktikum adalah 3.86%.

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan Dari hasil percobaan yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Kadar air sampel sampah plastik dari sampah rumah tangga (sampah domestik) yakni 14.42 % dan kadar kering sampel sampah plastik dari sampah rumah tangga (sampah domestik) adalah 85.57%. 2. Kadar volatil sampah tidak diperoleh, hal ini dikarenakan kondisi sampel saat setelah keluar dari furnace dengan suhu 600o C sudah menjadi dalam keadaan abu. 3. Kadar abu sampel sampah plastik dari sampah rumah tangga (sampah domestik) yakni 10.23 % 4. Kadar Fixed Carbon yang diperoleh dari sampel sampah plastik dari sampah rumah tangga (sampah domestik) yakni 3.86%. 4.2 Saran 1. Jangan lupa memakai perlengkapan praktikum seperti masker, sarung tangan, dan baju laboratorium. 2. Berhati-hatilah dalam melakukan percobaan ini agar tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan.

3. Setelah melakukan praktikum harus melakukan pencucian tangan agar bersih.

DAFTAR PUSTAKA Azkha, Nizwardi. 2006. Analisis Timbulan Komposisi dan Karakteristik Sampah Di Kota Padang. Jurnal Kesehatan Masyarakat. Damanhuri, E. 2004. Diktat Perkuliahan Pengelolaan Sampah TLI-3150. Bandung. DPR-RI.2008. Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 18 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah. Jaspi, Khalika. 2015. Studi Timbulan Komposisi dan Karakteristik Sampah Domestik Kecamatan Tampan Kota Pekanbaru. Jom FTEKNIK Volume 2. Ruslinda, Yenni. 2012. Studi Timbulan Komposisi dan Karakteristik Sampah Domestik Kota Bukitinggi. Jurnal Teknik Lingkungan UNAND 9. ISSN 1829-6084.

Standar Nasional Indonesia Nomor SNI-19-2454-2002 tentang Tata Cara Teknik Operasional Pengelolaan Sampah Perkotaan. Badan Standar Nasional (BSN) Tchobanoglous, G. 1993. Integrated Solid Waste Management, McGraw-Hill International. New York.

LAMPIRAN A. Dokumentasi Proses penimbangan cawan penguap setelah dipanaskan dalam oven 105o C selama 1 jam

Proses penimbangan sampel sampah plastik yang telah dipotong kecil kecil sebanyak 10 gram

Keadaan sampel setelah dipanaskan oven 105o C selama 1 jam

Keadaan sampel sampah plastik yang sudah di furnace 600o C selama 1 jam.

B. Perhitungan

A. Kadar air sampah 1. Berat cawan penguap kosong

= 89.59 gr

2. Berat cawan berisi sampah

= 99.613 gr

3. Berat cawan berisi sampah setelah di oven 105o C selama 1 jam : 

Pemanasan 1 = 98.19 gr



Pemanasan 2 = 98.17 gr



Pemanasan 3 = 98.14 gr

% Kadar air =

Berat cawan isi ( X )−berat cawan isi(Y ) berat cawan isi ( X )−berat cawan kosong (A )

Pada pemanasan 1: % Kadar air =

Berat cawan isi ( X )−berat cawan isi(Y ) berat cawan isi ( X )−berat cawan kosong (A ) 99.613 gr−98.19 gr

= 99.613 gr −89.59 gr x 100 = 14.19 % % Kadar kering = 100% - % Kadar air = 100% - 14.19% = 85.81 % Pada pemanasan 2: % Kadar air =

=

Berat cawan isi ( X )−berat cawan isi(Y ) berat cawan isi ( X )−berat cawan kosong (A )

99.613 gr−98.17 gr x 100 99.613 gr −89.59 gr

= 14.39 %

% Kadar kering = 100% - % Kadar air = 100% - 14.39% = 85.61 % Pada pemanasan 3:

% Kadar air =

=

Berat cawan isi ( X )−berat cawan isi(Y ) berat cawan isi ( X )−berat cawan kosong (A )

99.613 gr−98.14 gr x 100 99.613 gr −89.59 gr

= 14.69 % % Kadar kering = 100% - % Kadar air = 100% - 14.69% = 85.31 % % Kadar basah =

=

Pemanasan 1+ Pemanasan 2+ Pemanasan 3 3 14.19 +14.39 +14.69 3

= 14.42 % % Kadar kering =

=

Pemanasan 1+ Pemanasan 2+ Pemanasan 3 3

85.81 +85.61 +85.31 3

= 85.57 % B. Kadar abu sampah 1. Berat cawan penguap kosong

= 89.59 gr

2. Berat cawan berisi sampah setelah di oven 105o C selama 1 jam : 

Pemanasan 1 = 98.19 gr



Pemanasan 2 = 98.17 gr



Pemanasan 3 = 98.14 gr

3. Berat cawan berisi sampah setelah di oven 105o C selama 1 jam :



Penimbangan 1 = 90.46 gr



Penimbangan 2 = 90.47 gr



Penimbangan 3 = 90.48 gr

% Kadar abu =

Perhitungan 1

Berat cawan isi 105 C ( X ) −berat cawan isi 600 C(Y ) berat cawanisi ( X ) −berat cawankosong ( A)

=

Berat cawan isi 105 C ( X ) −berat cawan isi 600 C(Y ) berat cawanisi ( X ) −berat cawankosong ( A)

98.19 gr−90.46 gr = 98.19 gr −89.59 gr x 100

= 89.88 % % Kadar abu = 100% - 89.88 % = 10.12 % Perhitungan 2

=

Berat cawan isi 105 C ( X ) −berat cawan isi 600 C(Y ) berat cawanisi ( X ) −berat cawankosong ( A)

=

98.19 gr−90.4 7 gr x 100 98.19 gr −89.59 gr

= 89.76 % % Kadar abu = 100% - 89.76 % = 10.35 % Perhitungan 3

=

Berat cawan isi 105 C ( X ) −berat cawan isi 600 C(Y ) berat cawanisi ( X ) −berat cawankosong ( A)

=

98.19 gr−90.4 8 gr x 100 98.19 gr −89.59 gr

= 89.65 % % Kadar abu = 100% - 89.65 % = 10.35 % % Kadar abu

=

Pe rhitungan 1+ Pe rhitungan2+ Pe rhitungan3 3

=

10.12 + 10.24 +10.35 3

= 10.23 % % Kadar fixed carbon = 100% - % (Kadar air + Kadar abu) = 100 % - % ( 85.91 + 10.23 )

= 100 % - 96.14 % = 3.86 %