## RANCANG BANGUN ALAT PIROLISIS UNTUK DAUR ULANG SAMPAH KANTONG PLASTIK
Sukadi*, Novarini** *Dosen Teknik Mesin, Politeknik Jambi **Dosen Teknik Mesin, Politeknik Jambi email:sukadi@politeknikjambi.ac.id

## ABSTRAK
Sampah merupakan masalah nasional yang belum terselesaikan sampai saat ini. Khususnya di kota Jambi penumpukan sampah cenderung meningkat dan tidak terkendali. Sampah plastik merupakan sampah yang tidak bisa teruarai sehingga dapat memberikan dampak yang buruk bagi lingkungan. Perlu adanya teknologi untuk  mengolah  sampah  plastik  sehingga  pencemaran  terhadapa  lingkungan  dapat  diminimalkan.  Salah satu metode yang bisa dilakukan adalah metode pirolisis. Disini akan dibuat rancang bangun alat pirolisis dimana sampah yang digunakan sebagai bahan pirolisis  adalah sampah kantong plastik yang tidak memiliki nilai  ekonomis.  Hasil  dari  pembuatan  alat  setelah  dilakukan  pengujian  dengan  sampah  kantong  plastic sebanyak  0,5  kg  menghasilkan  minyak  pirolisis  46,67  ml.  dan  setelah  dilakukan  pengujian  didaapatkan nilai kalor : 45,17, nilai densitas yaitu 1 dan viskositas 174,43. Berdasakan standar mutu BBM Indonesia maka minyak pirolisis yang dihasilkan memenuhi standar untuk menjadi bahan bakar.
Kata Kunci : alat Pirolisis, Kantong plastik, , Bahan Bakar.

## 1. PENDAHULUAN

## 1.1. Latar Belakang
Sampah  adalah  masalah  utama  yang  sedang  dihadapi  kota-kota  di  Indonesia  khususnya Kota Jambi, sampah yang dihasilkan dari buangan sisa aktivitas masyarakat perkotaan sulit sekali untuk dimanfaatkan kembali. Penumpukan sampah di perkotaan cenderung meningkat dan tidak terkendali
Menurut (RIF, 2014) dikatakan bahwa di Indonesia penanganan sampah sebenarnya sudah diatur  melalui  UU  nomor  18  Tahun  2008  tentang  pengelolaan  sampah,  yang  antara  lain disebutkan bahwa pengelolaan sampah merupakan kewajiban bersama antara pemerintah daerah dan masyarakat. Sebagai tindak lanjut dari keseriusan Pemkot Jambi dalam pengelolaan sampah, serta  amanat  UU  No  18  tahun  2008  tentang  pengelolaan  sampah,  maka  Pemkot  Jambi  telah mengeluarkan PW No 36 tahun 2009 tentang pengelolaan sampah. Produksi sampah masyarakat Kota Jambi  setiap  harinya mencapai  1.468 ton/hari. Namun  masalah  yang  pasti  akan  dihadapi adalah ketika TPA yang ada sudah tidak mampu lagi menampung sampah yang diproduksi oleh penduduk Kota Jambi, sedangkan ketersediaan lahan yang bisa digunakan sebagai TPA semakin menyempit. Diperlukan sebuah upaya untuk menyelesaikan permasalahan ini.
Sampah plastik dapat dibagi dalam beberapa jenis, yaitu PET (polyethyleneterephthalate), HDPE  (High-density  Polyethylene),  PVC  (Polyvinyl  Chloride),  LDPE  (Low-density Polyethylene),  dan  PP  (Polypropylene  atau  Polypropene).  Dari  beberapa  jenis  sampah  plastik tersebut,  semua  jenis  sampah  plastik  LDPE  lah  yang  tidak  didaur  ulang  sama  sekali,  karena sampah plastik LDPE ini tidak bernilai ekonomis. Sampah plastik LDPE ini contohnya sampah kantong plastik. Sampah kantong plastik pada umumnya sulit untuk didegradasikan (diurai) oleh mikro organisme. Kantong plastik dapat bertahan hingga bertahun-tahun sehingga menyebabkan pencemaran terhadap lingkungan
Melihat  kondisi  sampah  kantong  plastik  yang  sangat  berbahaya  bagi  manusia  dan lingkungan,  maka  perlu  adanya  suatu  metode  yang  efisien  serta  ramah  lingkungan  untuk
memanfaatkan limbah sampah kantong plastik  tersebut. Salah satu metode yang dapat digunakan yaitu dengan cara pirolisis.

## 1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan  penelitian  ini  adalah  dengan alat  pirolisis  bisa  digunakan  untuk  mengolah limbah sampah kantong plastik (LDPE) menjadi bahan bakar minyak

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Plastik adalah salah satu jenis makromolekul yang dibentuk dengan proses polimerisasi. Polimerisasi adalah proses penggabungan beberapa molekul sederhana (monomer) melalui proses kimia menjadi molekul besar (makromolekul atau polimer). Plastik merupakan senyawa polimer yang unsur penyusun utamanya adalah Karbon dan Hidrogen. Untuk membuat plastik, salah satu bahan baku yang sering digunakan adalah Naphta, yaitu bahan yang dihasilkan dari penyulingan minyak bumi atau gas alam. Sebagai gambaran, untuk membuat 1 kg plastik memerlukan 1,75 kg minyak bumi untuk memenuhi kebutuhan bahan bakunya maupun kebutuhan energi prosesnya (Kumar, Panda, & Singh, 2011)
Pirolisis adalah proses dekomposisi suatu  bahan pada  suhu  tinggi  tanpa adanya udara atau dengan udara terbatas. Proses dekomposisi pada pirolisis ini juga sering  disebut  dengan devolatilisasi.  Produk  utama  dari  pirolisis  yang  dapat dihasilkan adalah arang (char),  minyak, dan gas.  Arang yang terbentuk dapat digunakan  sebagai  karbon  aktif,  sedangkan   minyak yang    dihasilkan    dapat  digunakan  sebagai  zat  additif  atau  campuran  dalam  bahan  bakar, sedangkan gas yang terbentuk dapat dibakar secara langsung  (Nurdianto, Nugraheni, & Ivana, 2016).
Menurut (Ramadhan  & Ali, 2012)  Faktor-faktor atau kondisi yang mempengaruhi  proses pirolisis adalah :
1. Waktu
Waktu  berpengaruh  pada  produk  yang  akan  dihasilkan  karena,  semakin  lama  waktu proses pirolisis dengan waktu tak hingga (τ) yaitu waktu yang diperlukan sampai hasil padatan residu, tar, dan gas mencapai konstan. Nilai τ dihitung sejak proses isotermal berlangsung.  Tetapi  jika  melebihi  waktu  optimal  maka  karbon  akan  teroksidasi  oleh oksigen  (terbakar),  menjadi  karbondioksida  dan  abu.  Untuk  itu  pada  proses  pirolisis penentuan  waktu  optimal  sangatlah    penting.  Dengan  mengambil  anggapan  bahwa reaksi dekomposisi berlangsung secara  progresif atau seragam pada seluruh partikel
2. Suhu
Suhu    sangat    mempengaruhi    produk    yang    dihasilkan    karena    sesuai    dengan persamaan Arhenius, suhu makin tinggi nilai konstanta dekomposisi termal makin besar akibatnya laju pirolisis bertambah dan konversi naik.
3. Ukuran partikel
Ukuran  partikel  berpengaruh  terhadap  hasil,semakin  besar  ukuran  partikel.  Luas permukaan per satuan berat semakin kecil,sehingga proses akan menjadi lambat.
4. Berat Partikel Semakin  banyak  bahan  yang  dimasukkan,  menyebabkan  hasil  bahan  bakar cair(tar) dan arang meningkat.

## 3. METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  yang  digunakan  dengan  cara  merancang  dan  membuat  alat  pirolisis, melakukan uji coba  dan pengambilan data hasil pengolahan kantong plastik dengan pirolisis.

## 3.1. Diagram Alir Penelitian
Peralatan Pirolisis secara garis besar terdiri dari tungku sumber kalor, reaktor, alat penukar kalor (kondensor) dan penampung hasil bahan bakar minyak. Tungku sumber kalor memberikan kalor ke reaktor guna melelehkan sampah jenis kantong hingga  menghasilkan  uap.  Uap  yang dihasilkan  selanjutnya  mengalir  ke  alat penukar  kalor  (kondensor)  dimana  kalor  panas  uap ditransfer  ke  sisi  air  pada kondensor sehingga uap akan berubah fase menjadi cair. Selanjutnya cairan yang dihasilkan berupa Bahan Bakar Minyak (BBM) ditampung pada alat penampung.
Gambar 3.2 Desain Rancangan 3D Alat Pirolisis
Gambar 3.3 Desain Rancangan 2D Alat Pirolisis

## Spesifikasi Reaktor Pirolisis Sampah Plastik
1. Volume tabung reaktor : 13,6 liter : 3 kg sampah kantong plastik 2. Volume pipa pendingin : 1 liter 3. Volume separator : 1 liter 4. Tekanan Operasi : 3 kg/cm2
5. Bahan bakar : LPG
6. Temperatur desain : 100º C - 420ºC

## 3.2. Lokasi Penelitian
Gambar 3.4  Lokasi Penelitian

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Perancangan dan Pembuatan Alat Pirolisis
1. Perencanaan dan Penjelasan fungsi bagian utama alat ini terdiri dari
a. Tabung Reaktor merupakan bagian untuk melelehkan sampah jenis kantong hingga menghasilkan    uap.  Kapasitas  dari  reactor  adalah  13,6  liter  dan  bisa  menampung sampah kantong plastik 3 kg. di tabung reactor ini dipasang pressure gauge untuk memantau  tekanan  yang  terjadi  dan  dipasang  thermometer  untuk  mengamati perubahan suhu pembakaran. Sumber panas diperoleh dengan pembakaran LPG.
b. Tabung  kondensor  merupakan  bagian  untuk  merubah  fase  uap  hasil  pembakaran sampah  kantong  plastik  di  reactor  menjadi  cairan.  Dalam  prosesnya  kondensor dialiri air dingin yang disirkulasi dengan pompa.
2. Perancangan konsep produk
Adapun  konsep  produk  yang  dirancang  dengan  fungsi  system  alat  ini  adalah  untuk menghasilkan bahan bakar pirolisis seperti pada gambar 4.1
Gambar 4.1 Fungsi Keseluruhan Alat Pirolisis Bahan Bakar Pirolisis
Tabung Kondensor mencairkan uap plastik Kantong plastik Sumber energi Tabung reactor melelehkan kantong plastik Air
Gambar 4.2 Alat Pirolisis Tabel 4.1 Volume Hasil Alat Pirolisis
Waktu proses pirolisis selama 2 jam, massa kantong plastik 0,5 kg, temperature 135 ℃ Pengambilan Data Volume (ml) 1 50 2 40 3 50 Rata-rata 46,67
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Mutu BBM Minyak Hasil Pirolisis dari kantong plastic
Standar Mutu BBM Satuan Hasil Nilai kalor MJ/kg 45,17 Densitas kg/l 1 Viskositas mm²/s 174,43

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1. Kesimpulan
1. Alat  pirolisis  mampu  memproduksi  minyak  bahan  bakar  pirolisis  sebanyak  46,67  ml  dari sampah kantong plastik 0,5 kg selama 2 jam pada temperatur 135 ℃
2. Nilai  kalor  bahan  bakar  minyak  yang  dihasilkan  memenuhi  standar  mutu  BBM  Indonesia yaitu nilai kalor : 45,17 > 41,87 MJ/kg, nilai densitas yaitu 1> 0,17-0,77 kg/l dan viskositas 174,43 <180 mm 2 /s.
Nilai

## 5.2. Saran
Perlu dilakukan penelitian tentang proses pirolisis dengan memanfaatkan kantong plastik dengan temperature diatas 200 ºC untuk mendapatkan hasil minyak pirolisis yang lebih maksimal

## DAFTAR PUSTAKA
Kumar, S., Panda, A. ., & Singh, R. . (2011). A Review on Tertiary Recycling of High-Density Polyethylene to Fuel. Conservation and Recycling , 55 (5), 893–910.
Nurdianto, P., Nugraheni, I. K., & Ivana, R. T. (2016). PENGUJIAN BAHAN BAKAR BIOFULL HASIL PIROLISIS BOTOL PLASTIK PADA SEPEDA MOTOR. Elemen ,
3 (1), 1–6.
Ramadhan, A., & Ali, M. (2012). Pengolahan Sampah Plastik Menjadi Minyak Menggunakan Proses Pirolisis. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan , 4 (1), 44–53.