## PENGARUH PENAMBAHAN SLUDGE LIMBAH PENGOLAHAN LINDI TERHADAP DATA ANALISIS PROKSIMAT DAN NILAI KALOR BRIKET ARANG LIMBAH BIOMASSA
Made Gunamantha 1 , Gede Eka Budi Darmawan 2
1 Jurusan Analis Kimia, Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, Indonesia
2 Jurusan Penjaskesrek, Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, Indonesia
E-mail: md_gunamantha@yahoo.com

## Abstrak
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh  penambahan sludge terhadap data analisis proksimat dan nilai kalor briket arang limbah biomassa. Sampel sludge diperoleh dari fasilitas pengolahan lindi di tempat penimbunan akhir  (TPA)  Bengkala  Singaraja.  Limbah  bambu  dan  jerami  yang  digunakan, diperoleh  dari  pengerajin  bambu  dan  lahan  pertanian  di  sekitar  di  kota Singaraja. Sampel sludge dikeringkan di bawah sinar matahari selama 3 (tiga) hari,  ditumbuk  hingga  halus,  dan  diayak  dengan  saringan  25  mesh.  Limbah bambu  dipotong  kecil-kecil  hingga  panjang  dan  lebar  maksimal  3  x  3  cm sedangkan  jerami  dipotong-potong  hingga  panjang  makismalnya  10  cm. Selanjutnya  kedua  limbah  biomassa  tersebut  diarangkan  secara  terpisah. Arang  yang  diperoleh  ditumbuk  dan  diayak  dengan  saringan  25  mesh.  Briket dibuat dari masing-masing arang tersebut dengan variasi penambahan sludge 0%,  4%,  8%,  12%,  16%,  20%,  24%,  28%,  32%,  36%,  dan  40%.  Hasil  dari penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  penambahan sludge mengakibatkan peningkatan kadar abu pada briket dan penurunan pada kadar volatile matter dan nilai kalornya.
Kata kunci : sludge , jerami, bambu, briket, nilai kalor

## Abstract
This  study  was  conducted  to  determine  the  effect  of  sludge  on  proximate analysis data and the calorific value of bamboo and straw charcoal briquettes. Sludge  samples  were  obtained  from  the  leachate  treatment  facility  at  the landfill  (TPA)  Bengkala  Singaraja.  Bamboo  and  straw  waste  were  obtained from  bamboo  craftsmen  and  agricultural  land  around  the  city  of  Singaraja. Sludge  samples  were  dried  under  sun  for  3  (three)  days,  finely  ground,  and sieved to 25 mesh. Waste bamboo cut into small pieces to  a maximum length and  width  of  3  x  3  cm,  while  the  straw  was  cut  to  maximum  length  10  cm. Furthermore,  both  of  them  were  carbonized  separately.  Charcoal  were pulverized  and  sieved  to  25  mesh.  Briquettes  were  made  from  each  charcoal by  combining  with  variation  sludge  0%,  4%,  8%,  12%,  16%,  20%,  24%,  28%, 32%,  36%,  and  40%.  Results  from  this  study  showed  that  the  addition  of sludge  increased  the  ash  content  and  decreased  the  volatile  matter  and calorific value of the briquettes.
Keywords : Sludge, straw, bamboo, briquette, calorific value

## PENDAHULUAN
Lumpur  limbah  perkotaan  ( sewage slude )  adalah  residu  yang  dihasilkan  dari proses pengolahan air limbah sebagai hasil
dari  pengolahan  air  limbah  dari  berbagai sumber  seperti  rumah  tangga,  industri, fasilitas umum, dan limpasan jalan. Lumpur limbah  dapat  dihasilkan  dari  tahapan
pengolahan  primer  (fisik  dan/atau  kimia), selama  tahapan  sekunder  (pengolahan secara  biologi),  maupun  tersier  (fisika dan/atau  kimia).  Penanganan  lumpur  ini merupakan masalah lingkungan yang serius  di  seluruh  dunia  (Kolat,  and  Kadlec, 2013).  Selama  ini,  ditangani  dengan memanfaatkannya  sebagai  tanah urug penimbunan sampah perkotaan atau dibuang  ke  laut  (Rulkens,  2008).  Akan tetapi,  karena  besarnya  jumlah  lumpur upaya  tersebut  menjadi  tidak  efektif. Adapun pengolahan terhadap lumpur limbah  ini  diperkirakan  menimbulkan  biaya 50%  dari  biaya  pengolahan  air  limbah darimana  lumpur  itu  dihasilkan  (Rulkens, 2008). Lumpur limbah perkotaan merupakan campuran heterogen dari komponen  organik  (karbohidrat,  protein, lemak)  dan  inorganik  (kalium,  kalsium, fosfor,  besi,  dll)  sesuai  dengan  asal limbahnya  (Kolat  and  Kadlec,  2013,  Werle, 2013). Komponen organik adalah
kandungan utama limbah perkotaan sehingga
memiliki potensi untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi (Werle,  2013).  Dalam  konteks  pemungutan energi  dari  lumpur  limbah,  Rulkens  (2008) menegaskan  bahwa  terdapat  beberapa pilihan  pengolahan  meliputi  penguraian secara anaerobik, penguraian bersama ( co- digestion ),  insinerasi  dengan  pemungutan energi,  pirolisis,  dan  gasifikasi.  Khusus untuk  tiga  pilihan  terakhir  atau  dengan metode konversi thermal dilakukan pengeringan dulu terhadap lumpur limbah.
Saat  ini,  perhatian  terhadap  proses insinerasi  lumpur  limbah  untuk  pemulihan energi telah mengalami peningkatan. Dalam  hal  ini,  jumlah  energi  yang  dapat dipulihkan  tergantung  pada  kandungan  air dari lumpur, modifikasi dan kinerja insenerasi, dan proses pengeringan. Khusus untuk upaya pengurangan kadar air dapat ditempuh melalui pembriketan lumpur limbah  atau  sebagai  komponen  campuran bahan baku briket dengan limbah biomassa.  Pada  sisi  lain,  kepadatan  yang rendah  dalam  biomassa  dapat  ditingkatkan dengan penambahan lumpur limbah. Demikian  pula,  nilai  kalor  yang  rendah dalam  lumpur  limbah  dapat  ditingkatkan oleh  keberadaan  biomassa  dari  turunan tanaman  langsung.  Bertolak  dari  hal
tersebut,  bila  biomassa  dan  lumpur  limbah perkotaan tersebut dicampur dalam proporsi yang tepat, diduga dapat menyelesaikan persoalan dalam memanfaatkannya  sebagai  sumber  energi alternatif  sekaligus  mengatasi  persoalan lingkungan. Berbagai penelitian terkait
pembriketan  biomassa  telah  dilakukan seperti, pembriketan limbah pertanian (Pallavi,  et.al.,  2013),  sampah  (Poespawati dan  Mustiadi,  2012),  limbah  padat  dari industri  minyak  goreng  (Suhartini,  et.  al., 2011),  limbah biji jarak (Sriharti dan Salim, 2011), limbah pertanian dan  rumput (Ismaila,  et.  al.,  2013),  limbah  gergaji  kayu dengan penambahan pasta kertas (Akintunde  dan  Seriki,  2013).  Namun demikian,  upaya  pemanfaatan  biomassa lainnya  seperti  lumpur  limbah  perkotaan belum mendapatkan perhatian.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui  pengaruh  penambahan  lumpur limbah  perkotaan  terhadap  data  analisis proksimat  dan  nilai  kalor  ( higher  heating value , HHV) briket komposit yang dihasilkan  dari  lumpur  limbah  perkotaan dengan  arang  bambu  dan  jerami.      Bambu dan  jerami  dipilih  sebagai  representasi  dari biomassa turunan tanaman.

## METODE
Penelitian  ini  menggunakan  metode eksperimen. Sampel lumpur limbah perkotaan  ( sludge )  diperoleh  dari  fasilitas pengolahan  lindi  di  tempat  penimbunan akhir  (TPA)  Bengkala  Singaraja.  Limbah bambu  maupun  jerami  diperoleh  dari pengerajin  bambu  dan  lahan  pertanian  di sekitar  kota  Singaraja.  Sampel sludge dikeringkan di bawah sinar matahari selama 3  (tiga)  hari,  ditumbuk  hingga  halus,  dan diayak  dengan  saringan  25  mesh.  Limbah bambu  dipotong  kecil-kecil  hingga  panjang dan  lebar  maksimal  3  x  3  cm  sedangkan jerami  dipotong-potong  hingga  panjang makismalnya  10  cm.  Selanjutnya  kedua limbah biomassa tersebut diarangkan secara  terpisah.  Arang  yang  diperoleh ditumbuk  dan  diayak  dengan  saringan  25 mesh.  Briket  dibuat  dari  masing-masing arang tersebut dengan variasi penambahan sludge 0%, 4%, 8%, 12%, 16%, 20%, 24%, 28%, 32%, 36%, dan 40%.
Pengujian  bahan  baku  briket yaitu  lumpur  limbah,  limbah  bambu, limbah  kayu  sengon,  dan  sekam  padi dikarakterisasi  dengan  parameter  uji meliputi  kadar  air,  kadar  abu,  bahan mudah  melayang,  dan  nilai  kalornya dengan  metode  ASTM.    Pengujian Kandungan  air  ditentukan  dengan standar  ASTM  D  3173-87,  volatile matter  ditentukan  dengan  standar ASTM  D  3175-89,  kandungan  abu ditentukan  dengan  standar  ASTM  D 3174-89,  dan  kandungan fixed  carbon
dihitung berdasarkan perbedaan dengan  mengacu  pada  ASTM  D  3172- 73. Adapun HHV ditentukan berdasarkan  pada  standar  ASTM  D 5865-85  dengan  menggunakan  Bomb Calorimeter.  Karakterisasi  dilakukan  di
Laboratorium  Teknologi  Mineral  dan Batubara Bandung. Data kualitas briket yang  diperoleh  dibandingkan  dengan
standar kualitas  briket  menurut  standar nasional Indonesia (SNI) dan peraturan menteri  Energi  dan  Sumber  Daya Mineral tentang kualitas briket arang..

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari penelitian ini
ditunjukkan  pada  Tabel  1  dan  2.  Tabel 1  menunjukkan  data  analisis  proksimat dan  nilai  kalor  dari  masing-masing variasi komposisi arang bambu-lumpur, sedangkan  Tabel  2  menunjukkan  data analisis  proksimat  dan  nilai  kalor  dari masing-masing variasi komposisi arang jerami-lumpur. Pada Tabel 1 dan 2, BT dan  ST  berturut-turut  menunjukkan kombinasi  antara  arang  bambu-lumpur dan arang jerami-lumpur. Adapun angka dibelakangnya menunjukkan persentase  komposisi  lumpur  dalam campuran.
Tabel 1. Data Analisis Proksimat dan Nilai Kalor dari masing-masing Variasi Komposisi Arang Bambu-Lumpur No Komposisi (%) Mc % Ash % VM % FC % HHV MJ/kg 1 BT40 5,66 39,65 16,31 38,38 15.89 2 BT36 5,69 36,24 16,56 41,51 17.08 3 BT32 5,93 32,05 17,31 44,71 18.50 4 BT28 6,20 29,27 17,82 46,71 19.26 5 BT24 6,05 26,74 17,46 49,75 20.30 6 BT20 5,97 24,80 16,61 52,62 21.19 7 BT16 6,45 21,19 19,64 52,72 21.94 8 BT12 6,59 19,17 18,72 55,52 22.77 9 BT8 6,87 16,29 20,44 56,40 23.74 10 BT4 6,47 14,03 20,87 58,63 24.57 11 BT0 6,34 14,88 17,48 61,30 24.96
Tabel 2. Data Analisis Proksimat dan Nilai Kalor dari masing-masing Variasi Komposisi
Arang Jerami-Lumpur No Komposisi % Mc % Ash % VM % FC % HHV MJ/kg 1 ST40 5,39 62,09 14,87 17,65 7.65 2 ST36 5,56 60,60 15,24 18,60 8.27 3 ST32 5,15 59,96 16,52 18,37 8.60 4 ST28 5,71 58,42 16,32 19,55 8.76 5 ST24 5,46 57,36 15,68 21,50 9.53 6 ST20 5,65 56,70 15,15 22,50 9.74 7 ST16 5,45 55,67 15,33 23,55 10.21 8 ST12 5,68 54,71 15,16 24,45 10.66 9 ST8 5,58 52,54 15,70 26,18 11.41 10 ST4 5,55 53,69 15,24 25,52 11.57 11 ST0 4,97 50,96 16,60 27,47 11.94
Analisis proksimat adalah prosedur analisis yang telah
distandarisasi  yang  berupaya  untuk mengkuantifikasi  beberapa  karakteristik fisik  kunci  dari  biomassa  atau  bahan bakar  padat  yang  dapat  mempengaruhi karakteristik  pembakarannya.  Analisis tersebut  mempertimbangkan  biomassa terdiri  dari  empat  komponen  utama yakni  kadar  air  ( moisture  content ), bahan mudah melayang ( volatile matter ),  abu  ( ash ),  dan  karbon  terikat
( fixed carbon ) serta menentukan proporsi  relatif  dari  masing-masing parameter-parameter tersebut.
Seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar  1,  kandungan  air  dari  briket relatif  sama  untuk  semua  kombinasi briket  arang  bambu  dengan  lumpur. Kadar  air  dari  arang  bambu  yang dihasilkan  adalah  6,34%,  sedangkan nilai  kadar  air  tertinggi  dari  briket komposit  ini  adalah  6,87%,  yakni  yang dihasilkan  dengan  penambahan  lumpur 8%.    Adapun  kadar  air  terendah ditunjukkan  oleh  komposisi  dengan penambahan lumpur 40%  yakni dengan kadar  air  5,66%.  Untuk  komposisi dengan  penambahan  lumpur  4%,  12%, 16%,  20%,  24%,  28%,  32%,  dan  36% memberikan  kadar  air  masing-masing adalah  6,47%,  6,59%,  6,45%,    5,97%, 6,05%,  6,20%,  5,93%  dan  5,69% seperti pada Gambar 1.
Berbeda  hallnya  pada  briket yang dihasilkan dari berbagai kombinasi antara  arang  jerami  dengan  lumpur, kadar  air  yang  dihasilkan  sangat  variatif yakni 4,97% yang terendah dan tertinggi mencapai  5,71%  (Gambar  2).  Kadar  air yang  ditunjukkan  dari  komposisi  arang jerami  dengan  lumpur  memberikan  nilai yang  lebih  variatif.  Kadar  air  dari  briket arang jerami tanpa penambahan lumpur adalah 4,97%. Nilai ini merupakan kadar air terendah dibandingkan dengan briket arang  jerami  dengan  penambahan lumpur.  Nilai  tertinggi  ditunjukkan  oleh komposisi  dengan  penambahan  lumpur 28%  yakni  dengan  kadar  air  5,715. Untuk  komposisi  dengan  penambahan
lumpur  4%,  8%,  12%,  16%,  20%,  24%, 32%, 36%, dan 40% memberikan kadar air masing-masing adalah 5,55%, 5,58%,  5,68%,  5,45%,  5,65%,  5,46%, 5,15%, 5,56%, dan 5,39% (Gambar 1). Kadar air briket komposit berbeda signifikan secara statistic antara  briket    yang  dihasilkan  dari komposit  arang  bambu-lumpur  dengan komposit  arang  jerami-lumpur  seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 dan 2. Menurut  Riley  (2007),  kadar  air  yang tinggi  memberikan  hasil  nilai  kalori rendah.  Tampaknya  benar  di  mana briket  arang  memiliki  kadar  air  yang lebih  rendah  cenderung  memiliki  nilai kalor bruto lebih tinggi. Selain mempengaruhi  nilai  kalor,  Briket  arang dengan  kadar  air  yang  tinggi  akan menyebabkan keretakan dan disintegrasi briket (Singh, 2004). Umumnya, arang segar dari pengarangan  memiliki  kadar  air  kurang dari 1% tetapi dapat menyerap kadar air dari  kelembaban  udara  dalam  waktu yang  cepat  dan  dapat  menyerap  air sekitar 5 - 10% (FAO, 1987). Spesifikasi kualitas briket arang
biasanya  membatasi  kadar  air  antara  5 sampai  15%  (FAO,  1985)  sedangkan kualitas  arang  yang  baik  harus  memiliki kadar  air  tidak  lebih  dari  10%.  Di  sisi lain,  ada  beberapa  hasil  kajian  bahwa arang dengan kadar air yang lebih tinggi dari 10% cenderung hancur bila dipanaskan  dalam  tanur  tinggi  (FAO, 1987).  Menurut  FAO  (1985)  bahwa  nilai kadar air dari arang yang dihasilkan dari kayu keras tropis adalah berkisar  5,4% sedangkan  kadar  air  arang  dalam percobaan  ini  berkisar  5,66%  hingga 6,87%  untuk  briket  komposit  arang bambu-lumpur dan 5,15% - 5,68% untuk briket  komposit  arang  jerami-lumpur. Kedua  nilai  tersebut  masuk  dalam kriteria  yang  dtentukan    oleh  FAO (1987),  SNI  dan  peraturan  menteri Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral. Dengan  kata  lain  arang  yang  dihasilkan memiliki pori yang relatif kecil.
Gambar 1. Kadar Air Briket Komposit
Kandungan  VM  dalam  sampel adalah bahan-bahan yang akan menguap bila sampel dikeringkan dalam temperatur,  waktu,  dan  aliran  udara terkendali.  VM  dalam  bentuk  gas  atau uap  tetapi  tidak  termasuk  uap  air.  VM menentukan  kemampuan  pirolisi  dari bahan  bakar.    VM  yang  tinggi  berarti bahwa  sebagian  besar  energi  akan dilepas  sebagai  uap/gas  pembakaran (Wang, et al., 2000).
VM  dalam  briket  komposit  arang bambu  dan  lumpur  cenderung  semakin kecil  dengan  penambahan  lumpur  yang semakikn  besar.    Dalam  penelitian  ini, VM  terendah  yang  dicapai  dari  briket komposit  arang  bambu-  lumpur  adalah 14,87%  dan  yang  tertinggi  adalah 16,52% masing-masing
dengan
komponen lumpur 40% dan 4% (Gambar 2). Proporsi zat mudah terbang (VM)  dalam  komposit  arang  jerami- lumpur cukup bervariasi antara komposisi  satu  dengan  lainnya.    Tidak terlihat pola yang jelas dalam perubahan VM  terhadap  variasi  komposisi  antara arang jerami-lumpur. VM terendah yang dicapai  dari  briket  komposit  arang jerami-lumpur  adalah  16,31%  dan  yang tertinggi  adalah  20,87%  masing-masing dengan  komponen  lumpur  40%  dan 32%  (Gambar  4).  Menurut    FAO  (1985) zat  terbang  di  arang  dapat  bervariasi dari  nilai  yang  tertinggi  (40%)  hingga yang  lebih  rendah  ke  5%  atau  hingga kurang  dari  5%  (FAO,  1985).  Kualitas arang  yang  baik  harus  memiliki  rentang zat  terbang  20  -  25%  (FAO,  1987). Briket  komposit  arang  bambu-lumpur memiliki
VM tertinggi
16,52%
dibandingkan  dengan  briket  komposit arang jerami-lumpur dengan kandungan VM  20,87%.    Adapun  menurut  SNI kadar  VM  ditetapkan  15%,  standar Jepang  menetapkan  15 –  30%,  Inggris menetapkan  16,4  %,  dan  Amerika menetapkan  19-28%.  Dengan  mengacu pada  kriteria-kriteria  tersebut  maka briket yang dihasilkan dari percobaan ini dapat  dikatakan  memenuhi  spesifikasi kadar aspek kandungan VM.
Menurut  FAO  (1985)  nilai  zat terbang  dari  arang  yang  dihasilkan  dari kayu keras tropis berkisar  antara 17,1% hingga 23,6%. Dalam percobaan ini, zat terbang  terendah  briket  arang  komposit adalah  14,87%  dan  16,31%  masing- masing  untuk  komposit  arang  bambu- lumpur dan jerami-lumpur.  Bahan bakar padat  dengan  kandungan  VM  yang rendah, sangat sulit untuk menyalakannya  dalam furnace .  Bahan bakar padat dengan nilai VM yang lebih tinggi  cenderung  lebih  kuat,  lebih  berat, lebih  keras  dan  lebih  mudah  untuk pengapian  dibandingkan  briket  dengan VM rendah. Oleh karena itu, dengan VM tinggi lebih mudah untuk menyalakannya tetapi menghasilkan api yang  lebih  berasap  sementara  briket dengan VM rendah sulit untuk menyalakannya namun dalam pembakarannya  menghasilkan  sedikit asap (Jenkins et. al., 1998). Oleh karena itu,  arang  dengan  VM  tinggi  akan  lebih baik  digunakan  untuk  arang  domestik seperti  untuk  bakar  ikan  sementara pemanfaatan  dalam  industri  manufaktur akan  lebih  dipilih  arang  dengan  VM rendah. VM yang rendah  dimungkinkan
Komposisi Mc-BT MC-ST
karena  tingginya  kandungan  bahan- bahan  yang  tidak  dapat  dibakar  dalam
bahan bakar.
Gambar 2 .Kadar Volatile Matter Briket Komposit
Kadar abu (ash) berkaitan dengan  VM  dimana  abu  adalah  residu yang tersisa setelah pembakaran bahan bakar.  Kadar  abu  adalah  bahan-bahan yang  tidak  mudah  dan  tidak  tebakar dalam  bahan  bakar.  Kadar  abu  yang tinggi pada bahan bakar akan menghasilkan potensi polutan lingkungan  yang  tinggi    (Jenikins  et  al., 1998). Jenkins et al. (1998)
mendefinisikan abu sebagai residu yang tersisa  setelah  pembakaran  bahan bakar  dalam  tungku  pembakar  pada suhu  tertentu.  Ketika  bahan  bakar dibakar,  bahan-bahan  yang  kurang volatil  akan  tertahan  dalam  abu  bawah ( bottom  ashes )  dan  dedak  halus  abu layang  ( fly  ash ),  sedangkan  bahan- bahan  yang  mudah  menguap  dengan suhu didih rendah akan mudah menguap  pada  suhu  tinggi,  dan  masuk ke dalam fase gas.
Briket  komposit  arang  bambu- lumpur yang dihasilkan dalam penelitian ini  memiliki  kadar  abu  yang  bervariasi terhadap  variasi  komposisi  briket  di mana  kadar  abu  cenderung  meningkat dengan penambahan lumpur. Kadar abu terendah  adalah  14,03%  dan  tertinggi adalah  39,65%  masing-masing  untuk penambahan  lumpur  4%  dan  40% (Gambar 3).  Demikian pula halnya pada briket  komposit  arang  jerami-lumpur. Kadar abu cenderung meningkat
dengan
meningkatnya komponen lumpur  dalam  campuran  briket.  Namun demikian,  kadar  abu  yang  ditunjukkan pada  briket  komposit  arang  jerami-
lumpur  jauh  lebih  besar  dibandingkan dengan  briket  komposit  arang  bambu- lumpur.  Nilai  terendah  kadar  abu  dari briket  komposit  arang  jerami-lumpur adalah 50,96% dan kandungan tertingginya  adalah  60,09%  berturut- turut untuk penambahan lumpur 0% dan dengan penambahan lumpur 40% (Gambar 3).
Menurut  FAO  (1985),  kadar  abu arang kayu berkisar 0,5 - 5% atau dapat lebih  dari  5%  tergantung  pada  jenis kayu (FAO, 1985). Menurut FAO (1987) kualitas  arang  yang  baik  umumnya memiliki  kadar  abu  berkisar  antara  3 sampai 4%. FAO (1985) mengidentifikasi bahwa kadar abu arang yang  dihasilkan  dari  kayu  keras  tropis berkisar  antara  1,2%  sampai  8,9%, ditegaskan pula bahwa briket dari arang yang  lebih  halus  mungkin  memiliki kandungan abu yang tinggi. SNI menetapkan  kadar  abu  untuk  briket arang 8%, Jepang 3,6%, Inggris menetapkan 5,9%, dan Amerika
menetapkan  8,3%  (Paisal  dan  Karyani,
2014). Hasil  penelitian  ini  menunjukkan bahwa berdasarkan kandungan abunya, semua  briket  yang  dihasilkan  tidak memenuhi standar kualitas briket. Penelitian  ini  juga  menunjukkan  bahwa kandungan  abu  pada  arang  jerami  jauh lebih  besar  dibandingkan  dengan  pada arang  bambu.    Hal  ini  dimungkinkan karena  pada  jerami  banyak  terkandung oksida-oksida logam alkali. Oleh karena itu,  hasil  kadar  abu  briket  arang  dalam
Komposisi VM-BT VM-ST
penelitian  ini  tampaknya  benar.  Disisi lain,  konsumen  briket  arang  akan  lebih
memilih  briket  dengan  kandungan  abu yang lebih rendah.
Gambar 3. Kadar Abu Briket Komposit
Fixed  carbon (FC)  dalam  briket komposit arang bambu-lumpur cenderung mengalami penurunan
terhadap peningkatan komponen lumpur dalam  campuran  bahan  baku.  FC  yang ditunjukkan  oleh  briket  ini  berkisar    dari 38,38  hingga  61,30%    masing-masing diperoleh  dari  penambahan  lumpur sebanyak  40%  dan  tanpa  penambahan lumpur  (Gambar  7).  Kandungan  FC  ini merupakan  komponen  tertinggi  pada setiap  briket  komposit.  Demikian  pula halnya  pada  briket  komposit    arang jerami-lumpur  kandungan  FC  briket komposit  ini  juga  cenderung  mengalami penuruan  terhadap  peningkatan  jumlah lumpur  yang  ditambahkan.  FC  yang ditunjukkan  oleh  briket  ini  berkisar  dari 17,65  hingga  27,47%    masing-masing diperoleh  dari  penambahan  lumpur sebanyak  40%  dan  tanpa  penambahan lumpur  (Gambar  4).  Namun,  pada keseluruhan  dari  briket  komposit  arang jerami-lumpur ini, FC merupakan komponen  tertinggi  kedua  setelah  abu. Menurut  FAO  (1985)  FC  arang  kayu umumnya  berkisar  dari  yang  terendah sekitar  50%  sampai  yang  tertinggi sekitar  95%.  Jadi  kandungan  utama arang  adalah  karbon.  FAO  (1985) merekomendasikan bahwa karbon arang  yang  dihasilkan  dari  campuran kayu keras tropis berkisar 68.6% hingga 69.8% jauh lebih
tinggi bila dibandingkan  dengan  kandungan  FC
dari briket arang komposit yang dihasilkan  dari  penelitian  ini.  Adapun SNI  mensyaratkan  kandungan  FC  pada briket  arang  sebesar  77%,  sedangkan dalam peraturan menteri tidak dipersyaratkan. FC bahan bakar adalah
persentase  yang  tersedia  pada  arang pembakaran.  Dengan  kata  lain,  tidak sama dengan jumlah total karbon dalam bahan  bakar  (karbon  ultimat)  karena juga terdapat sejumlah signifikan karbon yang  dilepaskan  sebagai  hidrokarbon dalam  VM.    Bahan  bakar  yang  memiliki VM  tinggi    akan  memiliki  FC  yang  lebih rendah.  Arang  dengan  kandungan  FC lebih  rendah  cenderung  akan  lebih keras,  berat,  kuat,  dan  lebih  mudah dinyalakan  dibandingkan  dengan  arang dengan  kandungan  FC  lebih  tinggi (Riley,  2007).  Namun  demikian,  khusus yang berkaitan dengan tingkat kekerasan, berat, dan kekuatannya juga dipengaruhi  kandungan  kadar  abunya. Arang  dengan  kandungan  kadar  abu yang  rendah  cenderung  lebih  rendah tingkat kekerasan, berat, dan kekuatannya dibandingkan dengan
arang  dengan  kandungan  abu  yang lebih  tinggi.  Artinya,  briket  arang  yang lebih  berat,  lebih  keras,  lebih  panjang pembakaran  dan  pemanasannya,  serta tidak  mudah  hancur  cenderung  sulit untuk menyalakannya dibandingkan kondisi yang sebaliknya.
Komposisi
Ash-BT Ash-ST
Gambar 4. Kadar Fixed Carbon Briket Komposit
Bila  biomassa  dikonversi  secara thermal  dengan  jumlah  udara  berlebih (yaitu  pembakaran)  total  energi  yang dilepaskan  dalam  bentuk  panas  disebut nilai  kalor  atau  nilai  kalori.  Nilai  kalor biomassa  umumnya  dilaporkan  dalam satuan  kJ/kg.  Bahan  bakar  minyak (premium)  yang  digunakan  sebagai bahan  bakar  untuk  menyalankan  mesin pembakaran internal dilaporkan memiliki nilai  kalor  sekitar  43  MJ/kg  (Kurdi  dan Arijanto,  2007)  dan  solar  memiliki  nilai kalor  sekitar  sekitar  46  MJ/kg  (Sitepu, 2009).  Biomassa  di  sisi  lain  mungkin memiliki  nilai  kalor  umumnya  berkisar antara  15  -  25  MJ/kg.  Nilai  kalor biasanya  diukur  dengan  menggunakan calorimeter bomb.
Gambar  5  menunjukkan  nilai kalor  kedua  briket  komposit  yang dihasilkan  dari  penelitian  ini.  Nilai  kalor yang  ditunjukkan  dari  briket  komposit arang  bambu-lumpur  semakin  rendah terhadap  peningkatan  jumlah  lumpur yang  ditambahkan.  Nilai  kalor  terendah ditunjukkan oleh briket dengan
komposisi  lumpur  40%  yakni  sebesar 15,89 MJ/kg. Nilai kalor tertinggi ditunjukkan oleh briket dengan komposisi  lumpur  0%  yakni  sebesar 24,96  MJ/kg.  Hal  yang  sama  juga ditunjukkan  oleh  briket  komposit  arang jerami-lumpur,  nilai  kalornya  cenderung menurun  terhadap  peningkatan  jumlah lumpur  yang  ditambahkan.  Nilai  kalor terendah ditunjukkan oleh briket dengan komposisi  lumpur  40%  yakni  sebesar 7,85 MJ/kg. Nilai kalor tertinggi
ditunjukkan oleh briket dengan komposisi  lumpur  0%  yakni  sebesar 11,94 MJ/kg. Perbedaan nilai kalor yang
signifikan ditemukan antara briket
komposit  arang  bambu-lumpur  dengan arang  jerami-lumpur.  Perbedaan  ini terutama  diakibatkan  oleh  perbedaan kandungan  abunya.  Kandungan  abu pada  arang  jerami  jauh  lebih  besar dibandingkan  dengan  arang  bambu. Adapun  kandungan  airnya  relatif  sama. Faktor lainnya yang juga dapat mempengaruhi nilai kalor adalah perbedaan kondisi operasi selama karbonisasi.  Perbedaan  suhu  dalam proses  karbonisasi  juga  salah  satu faktor  yang  dapat  berpengaruh  secara signifikan  pada  nilai  kalor  (Thoha  dan Fajrin, 2010).
Pada  briket  komposit  arang bambu  dan  lumpur  hanya  6  (enam) komposisi  yang  memenuhi  persyaratan standar  SNI  berdasarkan  nilai  kalornya. Keenam briket komposit tersebut adalah briket  dengan  penambahan  lumpur  0%, 4%, 8%, 12%, 16%, dan 20%. Nilai kalor briket menurut spesifikasi yang ditetapkan oleh SNI adalah 5000 kcal/kg atau 21 MJ/kg. Adapun bila dibandingkan  dengan  standar  Jepang (6000-7000 kcal/kg), Inggris (7289 kcal/kg),  dan  Amerika  (6230  kcal/kg), nilai  kalor  pada  semua  komposisi  tidak memenuhi persyaratan yang ditentukan. Pada  briket  komposit  arang  jerami- lumpur,  tidak  satupun  standar  yang dipenuhi  terkait  dengan  nilai  kalornya.
Komposisi
FC-BT FC-ST

## Gambar 5. Nilai Kalor Briket Komposit
PENUTUP Hasil dari penelitian ini menunjukkan  bahwa  semakin  banyak lumpur limbah perkotaan yang ditambahkan  maka  semakin  tinggi kadar  abu  dan  semakin  rendah  fixed carbon  dari  briket  yang  dihasilkan. Dengan  kata  lain  penambahan  lumpur limbah perkotaan berpengaruh signifikan  terhadap  kadungan  kadar abu  dan fixed  carbon tetapi  tidak berpengaruh signifikan
terhadap
kandungan volatile matter
briket.
Peningkatan kandungan abu dan penurunan fixed carbon dengan
penambahan  lumpur  telah  berakibat pada semakin rendah kandungan energi  dari  briket.  Dengan  demikian, lumpur limbah perkotaan kurang sesuai digunakan sebagai bahan briket.

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM  Standard  D2015-85, Standard test  method  for  gross  calorific value  of  coal  and  coke  by  the adiabatic  bomb  calorimeter,  in gaseous  fuel;  coal  and  coke ,
section  5,  vol.  0.5-05,  ASTM International, West Conshohocken, PA, 1989:251. ASTM  Standard  D2016-77, Standard test  method  for  moisture  in  the analysis  sample  of  wood  and wood  material,  approved  for sample ,  section  5,  vol  05-05; annual  book  of  standard,  ASTM
International, West Conshohocken, PA, 1989:300. ASTM Standard D3172-73(Reapproved 1984), Standard method of proximate  analysis  of  coal  and coke,  in  Gaseous  fuels;  coal  and coke ,  section  5,  vol  .05-05; Annual  book  of  ASTM  standard, ASTM International, West Conshohocken, PA, 1984: 299. ASTM  Standard  D3174-89, Standard test  method  for  ash  in  the analysis sample of coal and coke, in  gaseous  fuels;  coal  and  coke , section    5,  vol.  05,  ASTM International, West Conshohocken, PA, 1989: 302.
ASTM  Standard  D3175-89, Standard test  method  for  volatile  matter  in the  analysis  sample  of  coal  and coke,  in  gaseous  fuel,  coal  and coke , section 5, vol. 05-05; ASTM
International, West Conshohocken, PA, 1989: 305. FAO,  1985. Industrial  charcoal  making . Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, Italy.
Processing  Technology ,  vol.  54,
pp. 17 –46.
Paisal  dan  Karyani,M.S.  2014.  Analisis
Kualitas Briket Arang Kulit  Durian dengan  Campuran  Kulit  Pisang Pada Berbagai Komposisi Sebagai  Bahan  Bakar  Alternatif. Proceeding Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti, 20  Februari  2014.  FTI-Usakti Jakarta.
Komposisi HHV_BT HHV-ST
Pallavi, H.V., Srikantaswamy, S., Kiran,
B.M., Vyshnavi, D.R., And Ashwin,  C.A.  2013.  Briquetting Agicultural  Waste  as  Energy Source. Journal  of  Environmental
Science,  Computer  Science  and
Engineering & Technology .
Vol.2.No.1,  160-172.    Tersedia Online Pada Www.Jecet.Org Riley,  2007.  Routine  Coal  and  Coke Analysis: Collection, Interpretation, and Use of Analytical Data. ASTM International. U.S.A. Singh, R.N., 2004. Equilibrium moisture content  of  biomass  briquettes. Biomass and Bioenergy , 26 (2004): 251-253. Sriharti  Dan  Salim,  T.  2011.  Pengaruh Komposisi Bahan Terhadap Karakterisasi  Briket  Limbah  Biji Jarak  Pagar  (Jatropha  Curcas
Linn). Teknologi  Indonesia .  Vol 34, 40-48