bab ii dasar teori 2.1 tinjauan pustaka5 bab ii dasar teori 2.1 tinjauan pustaka limbah merupakan...

19
5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang terjadi dimasyarakat. Limbah dapat berupa tumpukan barang bekas, sisa kotoran hewan, tanaman atau sayuran. Hampir semua kegiatan manusia akan menghasilkan limbah dan jumlahnya semakin meningkat seiring dengan pertumbuhan penduduk. Berdasarkan jenisnya, limbah dapat dibedakan menurut sumbernya, jenis senyawanya, dan wujudnya. 1. Pengelompokkan limbah berdasarkan sumbernya: a. Limbah domestik (rumah tangga) Limbah domestik adalah limbah yang berasal dari kegiatan permukiman penduduk (rumah tangga) dan kegiatan usaha. b. Limbah industri Limbah industri merupakan sisa atau buangan dari hasil proses industri. c. Limbah pertanian Limbah pertanian berasal dari daerah atau kegiatan pertanian maupun perkebunan. d. Limbah pertambangan Limbah pertambangan berasal dari kegiatan pertambangan. Jenis limbah yang dihasilkan merupakan material hasil tambang seperti logam dan batuan. e. Limbah pariwisata Limbah pariwisata dihasilkan dari sarana transportasi yang membuang limbahnya ke udara, dan adanya tumpahan minyak atau oli yang dibuang oleh kapal atau perahu motor didaerah wisata bahari.

Upload: others

Post on 13-Mar-2021

16 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari

hasil suatu kegiatan yang terjadi dimasyarakat. Limbah dapat berupa tumpukan

barang bekas, sisa kotoran hewan, tanaman atau sayuran. Hampir semua kegiatan

manusia akan menghasilkan limbah dan jumlahnya semakin meningkat seiring

dengan pertumbuhan penduduk.

Berdasarkan jenisnya, limbah dapat dibedakan menurut sumbernya, jenis

senyawanya, dan wujudnya.

1. Pengelompokkan limbah berdasarkan sumbernya:

a. Limbah domestik (rumah tangga)

Limbah domestik adalah limbah yang berasal dari kegiatan permukiman

penduduk (rumah tangga) dan kegiatan usaha.

b. Limbah industri

Limbah industri merupakan sisa atau buangan dari hasil proses industri.

c. Limbah pertanian

Limbah pertanian berasal dari daerah atau kegiatan pertanian maupun

perkebunan.

d. Limbah pertambangan

Limbah pertambangan berasal dari kegiatan pertambangan. Jenis limbah

yang dihasilkan merupakan material hasil tambang seperti logam dan

batuan.

e. Limbah pariwisata

Limbah pariwisata dihasilkan dari sarana transportasi yang membuang

limbahnya ke udara, dan adanya tumpahan minyak atau oli yang dibuang

oleh kapal atau perahu motor didaerah wisata bahari.

Page 2: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

6

f. Limbah medis

Limbah medis merupakan hasil buangan dari suatu aktivitas medis. Limbah

medis harus segera diolah setelah dihasilkan atau dapat disimpan terlebih

dahulu jika tidak dapat langsung diolah. Penyimpanan limbah medis tidak

boleh tercampur dengan limbah non-medis.

2. Pengelompokkan limbah berdasarkan jenis senyawanya:

a. Limbah organik

Limbah organik merupakan limbah yang berasal dari makhluk hidup dan

bersifat mudah membusuk/terurai.

b. Limbah anorganik

Limbah anorganik adalah segala macam limbah yang sifatnya tidak dapat

atau sulit terurai.

c. Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3)

Limbah B3 merupakan limbah yang secara langsung maupun tidak

langsung dapat mencemarkan, membahayakan lingkungan, kesehatan dan

kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya.

3. Pengelompokkan limbah berdasarkan wujudnya:

a. Limbah padat

Limbah padat atau bisa disebut sampah merupakan limbah yang berupa

barang-barang atau bahan-bahan buangan rumah tangga atau pabrik yang

tidak terpakai dalam bentuk padat.

b. Limbah cair

Limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang

berwujud cair.

c. Limbah gas

Limbah gas yang berada di udara terdiri dari macam-macam senyawa

kimia. Misalnya karbonmonoksida, karbondioksida, nitrogen oksida,

sulfur dioksida, asam klorida, amonia, metan dan klorin.

Page 3: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

7

Annisa Marcelina telah membuat alat pirolisis limbah plastik jenis LDPE untuk

menghasilkan bahan bakar cair dengan kapasitas 3 kg/batch. Alat terdiri dari

kolom pirolisis, furnace, dan kondensor. Alat tersebut dapat beroperasi mencapai

suhu 150-160oC selama 3-4 jam untuk menghasilkan bahan bakar cair sampai

tidak keluar lagi dengan berat sampah 3 kg dengan bahan bakar dari sampah daun

kering. Produk yang dihasilkan dari proses pirolisis limbah plastik LDPE adalah

mendekati jenis minyak pertasol CB (Marcelina, Annisa, 2013). Alat pirolisis

yang telah dibuat seperti gambar 2.1 berikut:

Gambar 2.1 Alat Pirolisis Limbah Plastik Jenis LDPE (Marcelina, Annisa, 2013)

Keterangan alat:

1. Furnace (tungku)

2. Tabung reaktor

3. Tangki kondensor

Untuk pirolisis sampah plastik LDPE dan PP, Joko Santoso telah meneliti tentang

uji sifat minyak pirolisis dan uji reformasi kompor berbahan bakar minyak

pirolisis plastik dari sampah plastik. Dari penelitian tersebut dihasilkan data

penelitian pirolisis pada plastik LDPE bahwa jumlah cairan tertinggi pada saat

1

2

1 3

1

Page 4: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

8

suhu reaktor sebesar 450o C dan terendah pada suhu 300

o C, masing-masing

sebesar 66% dan 34%. Jumlah gas yang dihasilkan mencapai prosentase terendah

pada suhu 300o C dan mencapai prosentase tertinggi pada 400

o C. Sedangkan

padatan yang dihasilkan tertinggi pada saat suhu reaktor 300o C dan terendah pada

suhu 400o C dan 450

o C masing-masing sebesar 40% dan 6%. Semakin tinggi

suhu dinding reaktor maka minyak yang dihasilkan juga semakin meningkat.

Sedangkan jumlah padatan yang tersisa hasil pirolisis semakin menurun dengan

meningkatnya suhu dinding tabung reaktor (Santoso, Joko, 2010). Skema alat

pirolisis yang digunakan dapat dilihat gambar 2.2.

Gambar 2.2 Skema Alat Pirolisis (Santoso, Joko, 2010)

Keterangan :

1. Tabung gas 6. Tempat penampung minyak pirolisis

2. Selang kompor gas 7. Fan (kipas)

3. Reaktor pirolisis 8. Pompa air

4. Pipa minyak pirolisis 9. Pipa penyalur air

5. Unit pendingin 10. Bak penampung air

Page 5: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

9

Hubungan suhu reaktor dan prosentase yang dicapai pada saat proses pirolisis

dapat dilihat pada gambar 2.3 berikut.

Gambar 2.3 Hasil Pirolisis Plastik LDPE (Santoso, Joko, 2010)

Prof.Dr.Ing Harwin Saptoadi, MSE, 2013 telah melakukan pengujian limbah

plastik menjadi minyak pirolisis. Dari hasil pembakaran 1 kg limbah plastik

tersebut dihasilkan minyak pirolisis sebanyak kurang lebih 0,4 liter. Hasil dari

minyak pirolisis ini tergantung dari jenis dan komposisi limbah plastik yang

digunakan dan temperatur pembakaran. (Metro TV, 2015)

2.2 Plastik

Plastik mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan bahan lainnya. Plastik

bersifat tidak tembus air, ringan, tidak mudah pecah dan isolator terhadap panas

maupun dingin. Plastik dapat dikelompokkan menjadi dua macam yaitu

thermoplasticdan thermosetting. Thermoplastic adalah bahan plastik yang jika

dipanaskan sampai temperatur tertentu, akan mencair dan dapat dibentuk kembali

menjadi bentuk yang diinginkan. Sementara thermosetting adalah plastik yang

jika telah dibuat dalam bentuk padat, tidak dapat dicairkan kembali dengan cara

Page 6: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

10

dipanaskan. Berdasarkan sifat kedua kelompok plastik tersebut, thermoplastic

adalah jenis plastik yang memungkinkan untuk didaur ulang. Jenis plastik yang

dapat didaur ulang diberi kode berupa nomor untuk memudahkan dalam

mengidentifikasi dan penggunaannya.

Gambar 2.4 Nomor Kode Plastik

(Sumber : UNEP, 2009 dalam Surono, Untoro Budi, 2013)

Tabel 2.1 Jenis Plastik dan Kegunaanya

Kode Jenis Kegunaan

1 Polyester thermoplastic (PETE) Botol minuman, botol kecap

2 High Density Polyethylene

(HDPE)

Botol shampoo, bahan mainan,

botol obat

3 Polyvynil Chloride (PVC) Botol minyak goreng, selang,

lapisan kabel

4 Low Density Polyethylene (LDPE) Kantong roti, kantong kresek

5 Polypropylene (PP) Pembungkus makanan ringan,

sedotan, kotak makanan

6 Polystyrene (PS) Styrofoam, Cup kopi sekali

pakai

7 Other, misalnya: polikarbonat Galon air mineral

(Sumber : Pareira, B.C, 2009 dalam Santoso, Joko,2010)

Page 7: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

11

Dari tabel 2.1 diatas dapat diuraikan penjelasan mengenai jenis-jenis plastik,

antara lain:

1. Polyester thermoplastic (PETE)

Pada bagian bawah kemasan botol plastik, tertera logo dengan angka 1

ditengah segitiga dan tulisan PETE atau PET (polyethylene terephthalate).

Jenis plastik ini biasanya dipakai untuk botol air mineral, botol kecap, botol

jus, dan hampir semua botol minuman lainnya. Contoh jenis plastik PETE

dapa dilihat pada gambar 2.5 berikut:

Gambar 2.5 Contoh Jenis Plastik PETE (Lobster, 2015)

Botol jenis PETE ini direkomendasikan hanya sekali pakai karena apabila

botol digunakan untuk air hangat atau air panas lapisan polimer pada botol

tersebut akan meleleh dan mengeluarkan zat karsinogenik. Sifat dan

karakteristik plastik jenis PETE antara lain:

a. Transparan, bersih dan jernih

b. Tidak tahan terhadap asam kuat, fenol dan benzil alkohol

c. Kuat dan tidak mudah sobek

d. Melunak pada suhu 80ºC

Page 8: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

12

2. High Density Polyethylene (HDPE)

Umumnya pada bagian bawah kemasan botol plastik tertera logo daur ulang

dengan angka 2 ditengah segitiga, serta terdapat tulisan HDPE (high density

polyethylene) dan biasanya dipakai untuk botol obat, botol susu yang

berwarna putih, wadah makanan, galon air minuman, bahan mainan dan lain-

lain. Contoh jenis plastik HDPE dapat dilihat pada gambar 2.6 berikut:

Gambar 2.6 Contoh Jenis Plastik HDPE (Gumay, Armula, 2012)

Jenis plastik HDPE merupakan salah satu bahan plastik yang aman untuk

digunakan karena mempunyai kemampuan mencegah reaksi kimia antara

kemasan plastik berbahan HDPE dengan makanan/minuman yang

dikemasnya. Sifat dan karakteristinya antara lain:

a. Kuat

b. Keras

c. Berwarna buram

d. Mudah dicetak

e. Melunak pada suhu 75ºC

Page 9: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

13

3. Polyvynil Chloride (PVC)

Kemasan dengan jenis PVC ini mempunyai kode angka 3 ditengah segitiga

pada bawah kemasan. Plastik ini dapat dijumpai pada kabel listrik, botol

pembersih kaca, selang dan lapisan kabel. Kandungan dari PVC yaitu DEHA

yang terdapat pada pembungkus dapat bocor dan masuk ke makanan

berminyak bila dipanaskan. Contoh jenis plastik PVC dapat dilihat pada

gambar 2.7 berikut:

Gambar 2.7 Contoh Jenis Plastik PVC (Junior, Kholis, 2015)

Jenis plastik ini merupakan plastik yang paling sulit didaur ulang. Sifat dan

karakteristik plastik jenis PVC antara lain:

a. Kuat

b. Keras

c. Jernih

d. Bentuk dapat diubah menggunakan pelarut

e. Melunak pada suhu 80º C

4. Low Density Polyethylene (LDPE)

Jenis plastik LDPE mempunyai kode kemasan berlabel angka 4 pada bawah

kemasan. Plastik ini sering digunakan untuk tutup plastik, kantong/tas kresek

dan plastik tipis lainnya. Barang berbahan LDPE sulit dihancurkan, tetapi

tetap baik untuk tempat makanan karena sulit beraksi secara kimiawi dengan

Page 10: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

14

makanan yang dikemas dengan bahan ini. Contoh jenis plastik LDPE dapat

dilihat pada gambar 2.8 berikut:

Gambar 2.8 ContohJenis Plastik LDPE (Elita, Dira, 2016)

Jenis plastik LDPE mempunyai sifat dan karakteristiknya sebagai berikut:

a. Bentuk dan kenampakan bervariasi, tergantung pada proses pembuatan

dan jenis resin

b. Fleksibel atau mudah dibentuk

c. Tahan terhadap asam, basa, dan bahan kimia

d. Kedap terhadap air, uap, dan gas

e. Dapat digunakan untuk penyimpanan beku hingga suhu 50º C

f. Tidak cocok untuk pengemasan bahan beraroma karena transimisi gas

yang tinggi

g. Tidak cocok untuk bahan pangan berlemak

h. Melunak pada suhu 70º C

5. Polypropylene (PP)

Jenis plastik PP mempunyai kode kemasan berlabel angka 5 pada bawah

kemasan. Jenis plastik ini merupakan pilihan bahan plastik terbaik untuk

sedotan, tempat makanan dan minuman seperti botol minum untuk bayi karena

tahan terhadap suhu tinggi sehingga dapat dipakai berkali-kali. Contoh jenis

plastik PP dapat dilihat pada gambar 2.9 berikut:

Page 11: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

15

Gambar 2.9 Contoh Jenis Plastik PP (Dwi, Krisna, 2013)

Sifat dan karakteristik jenis plastik PP antara lain:

a. Keras

b. Fleksibel

c. Ringan

d. Mudah dibentuk

e. Kuat

f. Permukaan berlilin

g. Tahan terhadap bahan kimia dan minyak

h. Tahan terhadap suhu tinggi hingga 120º C

i. Melunak pada suhu 140ºC

6. Polystyrene (PS)

Jenis plastik ini diberi kode 6 ditengah logo segitiga pada bawah kemasan.

Plastik berjenis PS biasa dipakai sebagai bahan untuk tempat makan dari

styrofoam, tempat minum sekali pakai, dan lain lain. Jenis plastik PS

merupakan polimer aromatik yang dapat mengeluarkan bahan styrene ke

dalam makanan ketika makanan tersebut bersentuhan dengan bahan ini. Bahan

ini sebaiknya dihindari karena berbahaya untuk kesehatan otak, mengganggu

hormon estrogen pada wanita dan mengganggu pertumbuhan dan sistem saraf.

Contoh jenis plastik PS dapat dilihat pada gambar 2.10 berikut:

Page 12: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

16

Gambar 2.10 Contoh Jenis Plastik PS (Titov, Hermawanov, 2008)

Sifat dan karakteristik jenis plastik PS antara lain:

a. Berbentuk busa

b. Getas

c. Ringan

d. Kaku

e. Umumnya berwarna putih

f. Permukaan licin, jernih dan mengkilap

g. Mudah dicetak

h. Melunak pada suhu 90ºC

7. Other

Jenis plastik ini ditandai logo daur ulang dengan angka 7 pada bawah

kemasannya dan terdiri dari 4 jenis yaitu PC (polycarbonate), SAN (styrene

acrylonitrile), ABS (acrylonitrile butadine styrene), dan Nylon. Other dapat

ditemukan pada tempat makanan dan minuman seperti botol minum

polycarbonate, suku cadang mobil, alat-alat elektronik, gelas anak balita dan

plastik kemasan. Contoh jenis plastik other dapat dilihat pada gambar berikut

2.11 berikut:

Page 13: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

17

Gambar 2.11 Contoh Jenis Plastik Other(M, Zainal, 2014)

PC tidak dianjurkan untuk dipergunakan sebagai tempat makanan dan

minuman karena dapat mengeluarkan bahan utama pembentuknya yaitu

Bisphenol A ke dalam makanan atau minuman yang berpotensi merusak

sistem hormon, kormosom pada ovarium, penurunan produksi sperma

danmengubah fungsi imunitas.Sedangkan, SAN dan ABS merupakan salah

satu bahan plastik yang sangat baik untuk digunakan dalam kemasan

makanan ataupun minuman. Sebab kedua bahan tersebut memiliki resistensi

yang tinggi terhadap reaksi kimia dan suhu, kekuatan, kekakuan, dan tingkat

kekerasan yang telah ditingkatkan. Biasanya SAN terdapat pada mangkuk

mixer, pembungkus termos, piring, alat makan, penyaring kopi, dan sikat

gigi. Sementara ABS biasa digunakan untuk bahan mainan lego dan pipa.

2.3 LimbahKantong Plastik

Plastik merupakan produk non biodegradableyakni tidak dapat diproses secara

biologi dengan bantuan mikroorganisme dan berpotensi membuat kerusakan parah

bagi lingkungan. Pencemaran sampah plastik dapat diartikan sebagai penumpukan

dari berbagai jenis bahan plastik baik di darat maupun di air. Selama pembuatan

plastik, bahan kimia berbahaya yang dipancarkan yang dapat menyebabkan

penyakit pada manusia serta binatang. Etylene benzena, xylene, dan benzene

adalah beberapa racun kimia yang terdapat di dalam plastik yang dapat

memberikan efek buruk terhadap lingkungan. Kantong plastik membutuhkan

Page 14: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

18

waktu antara 100 hingga 500 tahun untuk dapat terurai. Hal tersebut akan

memberikan dampak antara lain:

1. Tercemarnya tanah, air tanah dan makhluk bawah tanah.

2. Racun-racun dari partikel plastik yang masuk ke dalam tanah akan

membunuh hewan-hewan pengurai didalam tanah seperti cacing.

3. PCB (polychlorinated biphenyl) yaitu salah satu bahan pembuat plasik tidak

dapat terurai meskipun termakan oleh binatang.

4. Sampah kantong plastik akan mengganggu jalur air yang meresap ke dalam

tanah.

5. Menurunkan kesuburan tanah karena plastik akan menghalangi sirkulasi

udara di dalam tanah dan membatasi ruang gerak makhluk bawah tanah.

6. Pembuangan sampah plastik sembarangan di sungai-sungai akan

menyebabkan pendangkalan sungai dan dapat mengakibatkan banjir.

Kantong Plastik yang sering digunakan oleh masyarakat adalah jenis plastik

LDPE (low density polyethylene)yang merupakan termoplastik yang terbuat dari

minyak bumi. Penggunaan kantong plastik yang berlebihan akan menimbulkan

dampak yang serius terhadap lingkungan. Hal tersebut karena plastik bersifat

tidak dapat diurai. Oleh karena itu berbagai macam penelitian dilakukan untuk

dapat meminimalisir dampak dari penggunaaan kantong plastik. Salah satunya

dengan mendaur ulang limbah plastik. Mengolah sampah kantong plastik menjadi

kantong plastik lagi atau produk plastik lower grade lainnya merupakan salah

satu upaya untuk menanggulangi masalah sampah plastik. Proses pengolahan

botol plastik menjadi produk plastik lower grade dapat pada gambar 2.12 berikut:

Page 15: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

19

Gambar 2.12 Life-Cycle Botol Plastik (Macklin, B.P, 2009 dalam Santoso, Joko,

2010)

2.4 Pengelolaan Limbah Plastik

Untuk mengatasi dampak dari penggunaan plastik diperlukan beberapa metode

pengelolaan limbah plastik. Pemanfaatan limbah plastik merupakan upaya

menekan pembuangan limbah plastik seminimal mungkin dan dalam batas

tertentu. Hal ini dapat dilakukan dengan daur ulang (recycle) dan mengubah

limbah plastik menjadi sumber energi.

1. Pengelolaan Limbah Plastik dengan Metode Recycle (Daur Ulang)

Pemanfaatan limbah plastik dengan cara daur ulang umumnya dilakukan oleh

industri. Secara umum terdapat empat persyaratan agar suatu limbah plastik

Page 16: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

20

dapat diproses oleh suatu industri, antara lain limbah harus dalam bentuk

tertentu sesuai kebutuhan (biji, pellet, serbuk, pecahan), limbah harus

homogen, tidak terkontaminasi serta diupayakan tidak teroksidasi. Untuk

mengatasi masalah tersebut, sebelum digunakan limbah plastik diproses

melalui tahapan sederhana, yaitu pemisahan, pemotongan, pencucian dan

penghilangan zat-zat seperti besi dan sebagainya. Pemanfaatan limbah plastik

telah berkembang pesat. Hampir seluruh jenis limbah plastik (80 %) dapat

diproses kembai menjadi barang semula meskipun harus dilakukan

pencampuran dengan bahan baku baru dan adiktif untuk meningkatkan

kualitas.

Mata rantai pekerjaan daur ulang plastik pada umumnya bermula dari:

1. Pemulung

2. Pengepul

3. Penggilingan bahan daur ulang plastik

4. Pembuatan pellet/biji plastik

5. Industri pembuatan peralatan/perabotan

2. Limbah Plastik Menjadi Sumber Energi

Kandungan yang terdapat dalam plastik mempunyai energi yang tinggi, maka

potensi pemanfaatan sebagai salah satu sumber energi cukup memiliki

prospek yang bagus dimasa mendatang. Selain dapat mengurangi masalah

mengenai sampah plastik juga dapat menghasilkan energi yang bisa digunakan

guna mengurangi ketergantungan pada sumber energi konvensional.

Beberapa teknologi yang bisa digunakan untuk mengkonversi sampah plastik

menjadi bahan bakar antara lain:

a. Konversi ke bahan bakar padat

Dilakukan dengan mencacah sampah plastik dan kemudian membriketnya

untuk dijadikan bahan bakar padat berupa briket. Bahan bakar ini bisa

digunakan untuk pembakaran di tungku-tungku. Briket hasil dari konversi

sampah plastik dapat dilihat pada gambar 2.13 berikut:

Page 17: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

21

Gambar 2.13 Briket dari Sampah Plastik (Republic, Green Life, 2008)

b. Konversi ke bahan bakar cair

Konversi limbah kantong plastik menjadi bahan bakar cair dapat dilakukan

dengan menggunakan prinsip pirolisis yaitu proses penguraian bahan

organik melalui proses pemanasan/pembakaran tanpa adanya udara atau

dengan sedikit udara dimana material mentah akan mengalami pemecahan

struktur kimia menjadi fase gas. Hasil konversi sampah plastik ke bahan

bakar cair dapat dilihat pada gambar 2.14 berikut:

Gambar 2.14 Minyak Cair dari Sampah Plastik (Wangi, Muara, 2016)

2.5 Pirolisis

Pirolisis merupakan proses dekomposisi suatu bahan pada suhu tinggi tanpa udara

atau dengan udara yang terbatas. Produk utama dari pirolisis yang dapat

dihasilkan adalah arang (char), minyak, dan gas. Arang yang dihasilkan dapat

digunakan untuk karbon aktif. Minyak yang dihasilkan dapat digunakan sebagai

zat additif atau camouran bahan bakar. Sedangkan gas yang terbentuk dapat

Page 18: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

22

dibakar secara langsung (A.S Chaurasia., B.V Babu, 2005 dalam Santoso, Joko,

2010). Pirolisis berasal dari bahasa yunani “pyr” berarti api dan “lysis” artinya

memisahkan.

Proses pirolisis dimulai pada temperatur sekitar 230º C, ketika komponen yang

tidak stabil secara termal dan volatile matters pada sampah akan pecah dan

menguap bersamaan dengan komponen lainnya. Produk cair yang menguap

mengandung tar dan polyacromatic hidrokarbon (Ramadhan dan Ali : 45 dalam

Haryadi, Sigit, 2015).

Pada proses pirolisis dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain suhu, waktu,

berat partikel dan ukuran partikel.

1. Waktu Pirolisis

Waktu yang dihasilkan dari pembakaran sampah kantong plastik pada proses

pirolisis berbanding lurus dengan suhu pembakaran yang terjadi. Semakin tinggi

suhu yang dihasilkan maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan. Semakin lama

waktu pembakaran, proses pirolisis semakin maksimal. Minyak yang dihasilkan

semakin banyak sehingga hanya tersisa residu atau tarnya saja.

2. Suhu Pirolisis

Suhu pirolisis berpengaruh terhadap konstanta kecepatan reaksi.Suhu yang tinggi

pada tungku pembakaran akan memengaruhi suhu pembakaran pada tangki

sehingga plastik dapat meleleh dengan cepat dan menguap sampai habis.

3. Berat Partikel

Semakin banyak bahan yang dimasukkan menyebabkan hasil bahan bakar cair

(tar) dan arang meningkat.

4. Ukuran Partikel

Ukuran partikel berpengaruh terhadap hasil. Semakin besar ukuran partikel, luas

permukaan persatuan berat semakin kecil, sehinggaakan berlangsung lambat.

Page 19: BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Limbah merupakan material sisa bahan buangan yang tidak digunakan lagi dari hasil suatu kegiatan yang

23

Menurut kondisi operasinya, pirolisis dapat diklasifikasikan ke dalam tiga jenis

kategori yaitu slow, fast, dan flash pirolisis. Tabel 2.2 berikut adalah tabel

mengenai parameter operasi proses pirolisis.

Tabel 2.2 Parameter Operasi Proses Pirolisis

Proses

pirolisis

Waktu tinggal (dt) Ukuran partikel

(mm)

Suhu (K)

Slow 450-500 5-50 550-950

Fast 0,5-10 <1 850-1250

Flash <0,5 <0,2 1050-1300

(Sumber : Jahirul dkk, 2012:4956 dalam Haryadi, Sigit, 2015)

2.6 Mekanisme Kerja Alat Pirolisis

Proses pirolisis ini digunakan untuk membakar sampah kantong plastik yang

bertujuan untuk mengurangi sampah plastik yang ada di lingkungan. Sampah

kantong plastik dipanaskan didalam tabung reaktor hingga meleleh dan

menghasilkan uap. Uap hasil pembakaran sampah kantong plastik kemudian

didinginkan dengan dialiri air pada pipa saluran uap berbentuk lurus dan spiral

yang terdapat didalam tabung pendingin sehingga uap tersebut berubah menjadi

cairan.

Proses kondensasi uap plastik jenis LDPE disarankan menggunakan tipe arah

alirah air pendingin berlawanan arah (counter flow), karena pada tipe ini masih

mungkin terjadi bahwa temperatur fluida yang menerima kalor saat keluar

penukar kalor lebih tinggi dibanding temperatur fluida yang memberikan kalor

saat meninggalkan penukar kalor. Dengan teori seperti ini jenis penukar kalor

berlawanan arah merupakan penukar kalor yang paling efektif. (Haryadi, Sigit

2015)