## PEMANFAATAN LUMPUR IPAL DAN SERBUK GERGAJI MENJADI BRIKET ALTERNATIF

## Mohamad Mirwan dan Insanul Mufti F
Program Studi Teknik Lingkungan, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur Email: mmirwan.tl@upnjatim.ac.id

## ABSTRAK
Bahan  organik  limbah  industri  kayu  yang  berupa  serbuk  gergaji  kayu mempunyai  potensi  untuk  dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi  alternatif karena  mempunyai  nilai  kalor  cukup  tinggi  sekitar  4368  kal/g.  Demikian  pula dari  sisa  pengolahan  industri  yang  lain,  seperti  lumpur  dari  instalasi pengolahan limbah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi serta karakteristik  briket  alternatif  yang  terbaik.  Adapun  variabel  yang  digunakan berupa  komposisi  briket  dan  perbedaan  jenis  perekat.  Hasil  penelitian menunjukkan  briket  dengan  komposisi  rasio  perbandingan  lumpur  IPAL  dan serbuk  gergaji  kayu  1:2  dengan  penambahan  perekat  40%  mokase  memiliki nilai kalor sebesar 4185,90 kal/g. Berdasarkan Briket pada penelitian ini. Jenis uji yang belum memenuhi baku mutu adalah uji kuat tekan sebesar 43,88kg/cm². Hasil  tersebut  belum  memenuhi  baku  mutu  pada  SNI  4931:2010  dengan klasifikasi briket tipe B degnan uji kuat tekan antara 50-60 kg/cm².
Kata kunci: Briket alternatif, lumpur IPAL, serbuk gergaji, molase, tapioka

## ABSTRACT
Organic materials derived from wood industry waste such as wood sawdust can be  used  as  an  alternative  source  of  energy  because  the  calorific  value  is  quite high,  which  is  4368  cal  /g.  The  purpose  of  this  study  is  to  determine  the  best characteristics and composition of alternative briquettes. The variables used are briquette  composition  and  different  types  of  adhesive.  The  results  showed  that briquettes with the composition ratio of WWTP and Wood Sawdust 1:2 with the addition of adhesive 40% molasses had a heating value of 4185,90 cal/g. Based on Briquettes in this study. The type of test that has not met the quality standard is the compressive strength test of 43.88 kg/cm². These results have not met the quality standards in SNI 4931: 2010 with the classification of type B briquettes with compressive strength test between 50-60 kg/cm².
Keywords: Alternative briket, wwtp mud, wood sawdust, molasses, tapioca.

## PENDAHULUAN
Indonesia  mempunyai  potensi  energi  yang terbarukan,  antara  lain  biomassa  yang  cukup besar yaitu sekitar 50.000 MW. Namun jumlah belum sebanding dengan dengan pemanfaatannya  (Isroi  dan  Mahajoeno,  2005). Biomassa  adalah  bahan-bahan  organik  yang dihasilkan  melalui  proses  fotosintetik,  baik berupa  produk  maupun  buangan.  Contoh
biomassa antara lain adalah tanaman, pepohonan,  rumput,  ubi,  limbah  pertanian, limbah  hutan,  tinja  dan  kotoran  ternak.  Selain digunakan  untuk  tujuan  primer  serat,  bahan pangan,  pakan  ternak,  minyak  nabati,  bahan bangunan  dan  sebagainya,  biomassa  juga digunakan  sebagai  sumber  energi  (bahan bakar).  Pada  umumnya  yang  digunakan sebagai  bahan  bakar  adalah  biomassa  yang

## “PEMANFAATAN LUMPUR IPAL DAN SERBUK GERGAJI MENJADI BRIKET…” (M. MIRWAN DAN INSANUL MUFTI)
nilai  ekonomisnya  rendah  atau  merupakan limbah  setelah  diambil  produk  primernya (Hanifah, 2009).
Di  Indonesia  kayu  merupakan  biomassa  yang sudah  lama  dikenal  oleh  masyarakat  dan merupakan sumber energi terbarukan. Menurut Maharjoeno  (2005),  potensi  biomassa  yang bersumber  dari  kayu  antara  lain  :  limbah penggergajian  kayu,  limbah plywood dan limbah logging .  Selain  ketersediaannya  cukup banyak  di  Indonesia,  biomassa  kayu  juga cenderung tidak  menyebabkan  dampak  negatif pada  lingkungan  (Alkarami,  2007).  Serbuk gergaji  kayu  mempunyai  nilai  kalor  4.046  kal gram (Prasetyo, 2000).
Bahan-bahan  organik  dari  sisa  pengolahan limbah  industri  seperti  lumpur  dari  Instalasi Pengolahan Limbah dapat dimanfaatkan sebagai bahan campuran untuk membuat briket alternatif.  Lumpur  yang  berasal  dari  bak pengering  lumpur  sebagian  besar  merupakan biomassa  yang  mengandung  bahan  organik mencapai  66,71%  (Windiarti,  1997).  Dari penelitian pendahuluan yang dilakukan, didapatkan  nilai kalor  lumpur  Instalasi Pengolahan  Limbah  dari  PT  SIER  sebesar 3.060,31  kal/g.  Di  lokasi  pabrik  PT  SIER, limbah  lumpur  hanya  ditumpuk  dan  di  angkut sesuai  dengan  prosedur  pengangkutan  limbah B3.
Dengan  melakukan  upaya  dalam  pemanfaatan limbah  lumpur  IPAL  dan  serbuk  gergaji, khususnya limbah lumpur IPAL yang merupakan limbah B3, menjadi energi alternatif  terbarukan  sebagai  bahan  bakar menjadi  produk  briket  dalam  mengatasi pencemaran lingkungan dan kekurangan lahan.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini akan membahas tentang pemanfaatan  lumpur  IPAL  dan  serbuk  gergaji untuk  dijadikan  bahan  briket  alternatif  dengan menganalisis  terhadap  kadar  air,  abu  ,  besaran nilai kalor, dan nilai kuat tekan yang dihasilkan oleh briket.

## Bahan Dan Peralatan
Bahan  yang  digunakan  lumpur  IPAL  dari  PT SIER. Serbuk gergaji yang digunakan diperoleh dari  industri  meubel  kayu.  Untuk  perekat digunakan tetes tebu ( molase ) yang didapat dari limbah  pabrik  gula  yang  dikombinasikan dengan tepung tapioka
Peralatan yang digunakan furnace, oven, shieve shaker,  pres  hidrolik,  Loyang,  cawan  porselen, penumbuk, gunting.

## Cara Kerja Tahap Pembuatan Briket
1. Saat pengambilan Lumpur IPAL sudah melalui proses pengeringan.
2. Pengukuran Proximate  Analysis pada Lumpur  IPAL. Proximate  Analysis diantaranya  berupa pengukuran  nilai kalor, kadar abu dan kadar air.
3. Lumpur  IPAL  dimasukkan  dalam furnace  untuk  proses karbonisasi dengan suhu 450°C selama 90 menit.
4. Setelah  melalui  proses  karbonisasi lumpur  ipal  diayak  dengan  ayakan  20 mesh.
5. Serbuk  gergaji  dimasukkan  dalam furnace  untuk  proses karbonisasi dengan suhu 450°C selama 60 menit.
6. Setelah  melalui  proses  karbonisasi serbuk  gergaji  diayak  dengan  ayakan 20 mesh.
7. Pembuatan perekat dari tepung tapioka. Dengan besaran perbandingan tepung tapioka dengan air adalah 1:10

## Percobaan utama
1. Menyiapkan  cetakan  dari  pipa  besi dengan  ukuran  diameter  5  cm  dan tinggi 5 cm
2. Mencampurkan  Lumpur  IPAL  dan serbuk gergaji sesuai variasi komposisi dengan berat total campuran 120 gram.
3. Campurkan  variabel  presentase  (%) perekat dari berat total campuran
4. Memasukkan campuran Lumpur IPAL, serbuk gergaji  dan perekat yang sudah tercampur rata kedalam cetakan,
5. Dipres dengan alat pres yang menggunakan dongkrak hidrolik.
6. Keluarkan briket dari cetakan kemudian diletakkan pada loyang.
7. Dilakukan  pengeringan  selama  10  jam menggunakan oven dengan suhu 105°C  untuk  menghilangkan  kadar  air pada briket.
8. Setelah briket melalui tahap pengeringan kemudian dilanjutkan dengan  analisa  hasil  dari  briket  yang sudah siap diuji.
Variabel  perlakuan Variabel  perlakuan dalam  penelitian  ini    1.  Jenis  Perekat  : molase, tepung tapioka.
2. Menggunakan rasio perbandingan
filler (isian) yaitu antara Lumpur IPAL
dan serbuk gergaji 3. Penggunaan  presentase  (%)  perekat yang digunakan.

## Variabel Tetap
1. Lumpur IPAL dari PT SIER
2. Serbuk  gergaji  dari limbah
penggergajian.
3. Suhu karbonisasi 450°C dengan  waktu 60 menit.
4. Pipa besi cetakan briket 5 cm
5. Tinggi Cetakan Briket 5 cm
6. Ayakan 20 mesh
7. Suhu  penghilangan  kadar  air  105°C dengan waktu 10 jam
8. Berat  total  campuran  lumpur  dan serbuk gergaji 120 gram

## Analisis Hasil
1.  Kadar Air.
Perhitungan  kadar  air  menggunakan metode  gravimetri  yaitu  dengan  metode pemanasan  menggunakan  oven  dengan suhu  optimal  105°C  selama  24  jam sesuai  dengan  standar  ASTM  D-3173- 03.
2. Kadar Abu Perhitungan  presentase  kadar  abu (ash content) menggunakan  standar  ASTM
D3174-04.
3. Nilai Kalor. Nilai  kalor (heating  value) suatu  bahan bakar  diperoleh  dengan  menggunakan bomb  calorimeter .  Nilai  kalor  yang diperoleh  melalui bomb  calorimeter adalah  nilai  kalor  atas  atau highest heating  value (HHV)  dan  nilai  kalor bawah atau lowest heating value (LHV). Perhitungan nilai kalor
kotor berdasarkan standar ASTM D240. 4. Kuat  Tekan  ( Compresive  Strength) Pengukuran kuat tekan dilakukan dengan  menggunakan  alat unconfined compresion  test  machine. Analisis  ini untuk  mengetahui  kekuatan  produk briket jika diberikan beban tertentu pada permukaannya (ASTMD2166-85, 1994).
Hubungan  antara  Rasio  Lumpur  IPAL  : Serbuk Gergaji Kayu Terhadap :
1. Kadar Air
Tabel-1 Pengaruh Hubungan antara Rasio
Lumpur  IPAL  :  Serbuk  Gergaji  Kayu  Terhadap
Kadar Air Rasio LI/Sg Jenis Perekat 20 % Tapioka 40 % Tapioka 20 % Molase 40 % Molase 1:0 1,82 2,14 1,80 2,04 2:1 1,78 1,92 1,75 1,98 1:1 1,76 1,86 1,72 1,91 1:2 1,68 1,85 1,60 1,90
Tingginya  kadar  air  pada  briket  dengan campuran  perekat  tapioka  ini  diakibatkan karena  pembuatan  perekat  tapioka  dengan perbandingan antara tepung dengan air sebesar 1:10. Sehingga bentuk fisik dari perekat tepung tapioka lebih cair dibandingkan dengan perekat molases. Hal ini menunjukkan bahwa kadar air yang  didapat  pada  penelitian  ini  memiliki kecenderungan  semakin  banyak  konsentrasi perekat  yang  ditambahkan  briket,  maka  kadar air akan semakin meningkat.
Hal  ini  membuktikan  briket  yang  terbuat  dari bahan  baku  lumpur  IPAL  paling  banyak, mengandung  kadar  air  yang  sangar  tinggi sebesar  2,14%  ,  dibanding  dengan  briket dengan  bahan  baku  campuran  Serbuk  Gergaji paling  banyak  mengandung  kadar  air  paling banyak  hingga  mencapai  1,60%.  Hal  itu disebabkan oleh karakteristik dari lumpur yang memiliki  kadar  air  sebesar  23,80  lebih  tinggi daripada karakteristik dari serbuk  gergaji  yang memiliki kadar air sebesar 14,75%.
Gambar -1 : Hubungan Antara Rasio Lumpur IPAL / Serbuk Gegaji Kayu dengan Nilai Kadar Air (%) pada berbagai jenis perekat
Dari  Gambar  1  tersebut  menunjukkan  bahwa kadar  air  pada  briket  hasil  penelitian  telah memenuhi  standar  yang  ditetapkan  yaitu  SNI

## “PEMANFAATAN LUMPUR IPAL DAN SERBUK GERGAJI MENJADI BRIKET…” (M. MIRWAN DAN INSANUL MUFTI)
4931-2010,  meskipun  bahan  yang  digunakan bukan dari batubara.

## 2. Kadar Abu
Tabel-2. Pengaruh Hubungan antara Rasio
Lumpur  IPAL  :  Serbuk  Gergaji  Kayu  Terhadap Kadar Abu Rasio LI/Sg Jenis Perekat 20 % Tapioka 40 % Tapioka 20 % Molase 40 % Molase 1:0 1,98 2,05 2,36 2,43 2:1 1,95 2,10 2,26 2,31 1:1 1,94 2,06 2,21 2,25 1:2 1,92 2,09 2,20 2,23
Kadar abu tertinggi ditunjukkan pada penggunaan perekat molasses dengan perlakuan  campuran  bahan  1:0  dan  40%.  Hal itu  dikarenakan  molase  yang berasal dari  hasil samping  industri  proses  pengolahan  memiliki kandungan  serat  kasar  60%  (Kurnia,  2010) yang  dapat  meningkatkan  kadar  abu  pada briket selain dari campuran bahan baku. Secara keseluruhan  pengujian  kadar  abu  gambar  2 menunjukkan  bahwa  kadar  abu  pada  briket hasil  penelitian  telah  memenuhi  standar  yang ditetapkan  yaitu  SNI  4931:2010  yaitu  dimana nilai maksimum sebesar 15,45%.
Gambar  -2 :  Hubungan  Antara  Rasio  Lumpur IPAL  /  Serbuk  Gegaji  Kayu  dengan  Nilai  Kadar Abu (%) pada berbagai jenis perekat

## 3. Nilai Kalor
Tabel-3. Pengaruh Hubungan antara Rasio Lumpur  IPAL  :  Serbuk  Gergaji  Kayu  Terhadap
Nilai Kalor Rasio LI/Sg Jenis Perekat 20 % Tapioka 40 % Tapioka 20 % Molase 40 % Molase 1:0 3781,60 3869,80 3780,60 3806,50 2:1 3786,50 3771,05 4155,65 4150,60 1:1 3801,40 3814,60 4101,80 4152,70
1:2 3810,25 3850,13 4180,50  4195,90
Nilai  kalor  paling  tinggi  pada  sampel  briket dengan  perlakuan  campuran  bahan    1:2  dan 40%  perekat  molase  yaitu  sebesar  4185,90 kal/g.  Sedangkan  untuk  campuran  bahan  baku briket  dengan  nilai  kalor  terendah  terdapat pada  sampel  dengan  perlakuan  campuran bahan  2:1  dan  perekat  40%  tapioka  yaitu sebesar  3771,05  kal/g.  Hal  ini  menunjukkan bahwa  jenis  perekat  molases  mempunyai  nilai kalor yang tinggi dibandingkan dengan perekat tapioka.  Hal  ini  dikarenakan  kadar  air  yang dihasilkan  dari  perekat  tapioka  lebih  tinggi dibandingkan perekat molases, sehingga semakin tinggi kadar air maka akan mengurangi nilai kalor yang dihasilkan.
Analisa  kalor  juga  menunjukkan  bahwa  briket dengan  campuran  bahan  baku  serbuk  gergaji paling  banyak  memiliki  nilai  kalor  paling tinggi,  sedangkan  dengan  campuran  lumpur IPAL banyak memiliki nilai kalor yang rendah. Hal  ini  dikarenakan  lumpur  IPAL  nilai  kalor yang  lebih  rendah  dibanidingkan  serbuk gergaji.
Gambar -3 : Hubungan Antara Rasio Lumpur IPAL  /  Serbuk  Gegaji  Kayu  dengan  Nilai  Kalor (kal/g) pada berbagai jenis perekat

## 4. Kuat Tekan
Tabel- 4 Pengaruh Hubungan antara Rasio
Lumpur  IPAL  :  Serbuk  Gergaji  Kayu  Terhadap Nilai Kalor Rasio LI/Sg Jenis Perekat 20 % Tapioka 40 % Tapioka 20 % Molase 40 % Molase 1:0 33,50 32,95 41,75 40,90 2:1 35,80 34,95 42,80 41,08 1:1 38,90 37,08 44,20 42,90 1:2 39,05 38,50 44,80 43,88
Nilai  kuat  tekan  briket  tertinggi  pada  sampel dengan  perlakuan  campuran  bahan  antara lumpur  IPAL  dan  serbuk  gergaji  adalah  1:1 dengan  20%  molase  sebesar  44,20  kg/cm². Sedangkan  untuk  briket  dengan  nilai  kuat tekan  paling  rendah  pada  sampel  dengan perlakuan  campuran  bahan  antara  lumpur IPAL  dan  serbuk  gergaji    1:0  dengan  40% tapioka  sebesar  32,95  kg/cm².  Hal  ini menunjukkan penggunaan perekat molase pada uji  kuat  tekan  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  perekat  tepung  tapioka,  dikarenakan perekat  molases  lebih  pekat  dibandingkan dengan  perekat  tapioka.  Hal  tersebut  sesuai dengan  Nugrahaeni  (2007)  yang  menyebutkan perekat  molases  lebih  menghasilkan  briket yang berkekuatan tinggi.
Dari  hasil  pengujian  kuat  tekan  juga menunjukkan bahwa briket dengan bahan baku serbuk gergaji memiliki nilai kuat tekan paling tinggi  apabila  dibandingkan  dengan  lumpur IPAL.
Dari  analisis  kuat  tekan,  seluruh  nilai kuat  tekan  briket  yang  didapatkan  masih  di bawah  standar  kuat  tekan  briket  bio  batubara yang  terdapat  pada  SNI  49312010  yaitu  65 kg/cm². Hal ini  disebabkan penggunaan bahan baku  yang  merupakan  biomassa.  Biomassa memiliki  kekurangan  seperti  briket  yang dihasilkan  rapuh.  Dalam  standard  tersebut dijelaskan definisi  bio  batubara  adalah batubara  yang  di  dalam  bahan  bakunya ditambahkan  biomassa.  Hal  inilah  yang menyebabkan  kuat  tekan  menjadi  lebih  tinggi dikarenakan  dapat  menjadikan  struktur  bio batubara  lebih  padat  dibandingkan  dengan briket biomassa.
Gambar -4 : Hubungan Antara Rasio Lumpur IPAL  /  Serbuk  Gegaji  Kayu  dengan  Nilai  Kalor (kg/cm²) pada berbagai jenis perekat

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut ;
1. Bahan  baku  lumpur  IPAL  dan  serbuk gergaji dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan briket. Komposisi dan karakteristik briket yang paling baik adalah briket dengan rasio antara lumpur IPAL dan serbuk  gergaji    1:2  dengan  20%  molase dengan  nilai  kalor  4180,90  kal/g,  kadar  air 1,60%,  kadar  abu  2,20%,  lama  penyalaan awal 14,6 detik, lama penyalaan 17,6 menit, dan nyala api yang sedang.  .
2. Briket  pada  penelitian  ini.  Jenis  uji  yang belum memenuhi baku mutu adalah uji kuat tekan  sebesar  43,88  kg/cm².  Hasil  tersebut belum  sesuai  dengan  baku  mutu  pada  SNI 4931:2010  dengan  klasifikasi  briket  tipe  B dengan uji kuat tekan antara 50-60 kg/cm².

## DAFTAR PUSTAKA
Alkarami,  I.,  (2007), “Biomassa  Energi  Masa Depan”.
Hanifah, (2009), “ Pemanfaatan Briket Tempurung Kelapa Sebagai Briket
Arang”.
Kurnia, R. (2010), “Pengolahan  dan Pemanfaatan Limbah Pabrik Gula dalam Rangka Zero Emission”.
Maharjoeno,  E.,  (2005),  “ Energi  Alternatif Pengganti BBM: Potensi Limbah Biomassa  sawit  sebagai  Sumber  Energi Terbarukan”. Nugrahaeni,  Y.  I.,  (2007), “Pemanfaatan
Limbah Tembakau (Nicotina Tabacum L)
Untuk  Bahan  Pembuatan  Briket  sebagai Bahan Bakar Alternatif”. Skripsi Bogor :
Institut Pertanian Bogor.
Prasetyo,  H.,  (2000),  “ Kinetika  Briket  Arang Tempurung  Kelapa  Sebagai  Alternatif Energi”.
Windiarti,  I.,  (1997).  “ Studi  Penurunan Konsentrasi  Cu  dengan  Memanfaatkan Lumpur dari IPAL PT SIER”.