i

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN TABUNG PENGOLAH LIMBAH

PLASTIK MENJADI BAHAN BAKAR TERBARUKAN

(PIROLISIS) KAPASITAS 50 KG / BATCH

DI SUSUN OLEH :

MUHAMMAD NOORDIANSYAH : 201210120312207

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2014

ii

iii

iv

v

vi

ABSTRAK

Pirolisis adalah alat pengolahan limbah sampah plastik menjadi bahan

bakar terbarukan, dengan menggunakan bahan dari limbah sampah plastik jenis

PET (Polypropylene Terephtalate ), HDPE ( High Density Polyethylene), PVC (Vinyl

polypronil chloride), LDPE (Low Density Polyethylene), PP (Polypropylene), PS

(Polystyrene).

Dengan adanya inovasi alat destilasi ini dapat digarapkan mampu

mencukupi kebutuhan energi sehari-hari, dan mengurangi limbah plastik yang saat

ini semakin tak terbendung.

Kata kunci : Pirolisis, Energi Terbarukan.

ABSTRACT

Pyrolysis is a tool of waste processing plastic waste into renewable fuel,

using material from the type of PET waste plastic waste ( polypropylene

Terephtalate ), HDPE ( High Density Polyethylene ), PVC ( Vinyl polypronil

chloride ), LDPE ( Low Density Polyethylene ), PP ( Polypropylene ), PS (

Polystyrene ).

With the innovation of distillation equipment can digarapkan able to meet

their daily energy needs , and reduce plastic waste that is now unstoppable.

Keywords : Pyrolysis , Renewable Energy.

vii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENESAHAN

LEMBAR ASISTENSI

LEMBAR PERNYATAAN

ABSTRAK

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

KATA PENGANTAR

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................ 1

1.2. Rumusan Masalah ....................................................................... 2

1.3. Tujuan ......................................................................................... 3

1.4. Manfaat ....................................................................................... 3

1.5. Batasan Masalah ......................................................................... 3

BAB II TINJUAN PUSTAKA ................................................................... 4

2.1. Pengertian Sampah ..................................................................... 4

2.1.1. Bagian – Bagian Sampah .................................................... 4

2.1.2. Komposisi Fisik Sampah .................................................... 8

2.1.3. Faktor –Faktor yang Mempengaruhi Produksi Sampah ..... 8

2.1.4. Masalah – Masalah dari Sampah ........................................ 9

2.1.5. Dampak – Dampak Sampah................................................ 10

2.2. Definisi Plastik............................................................................ 14

viii

2.3. Sampah Plastik............................................................................ 15

2.4. Jenis – Jenis Plastik .................................................................... 16

2.5. Pengelolaan Sampah ................................................................... 19

2.5.1. Pembakaran Sampah Menggunakan Incinerator ................ 21

2.5.2. Metode Gasifikasi ............................................................... 28

2.5.3. Metode Pirolisis .................................................................. 30

2.5.4. Macam – Macam Proses Pirolisis ....................................... 31

2.6. Pemeriksaan Perancangan .......................................................... 33

2.6.1. Ukuran Luas Tabung Pirolisis ............................................ 35

2.6.2. Ukuran Volume Tabung Pirolisis ....................................... 35

2.6.3. Syarat Agar Tabung Pirolisis Tidak Putus Akibat

Tekanan Kerja ..................................................................... 35

2.6.4. Syarat Agar Tabung Pirolisis Tidak Belah Akibat

Tekanan Kerja ..................................................................... 36

2.6.5. Syarat Agar Tabung Pirolisis Tidak Pecah Akibat

Tekanan Kerja ..................................................................... 36

2.6.6. Perhitungan Perpindahan Panas Pada Tabung Pirolisis ...... 37

2.6.7. Perhitungan Kekuatan Sambungan Las .............................. 38

BAB III KONSEP DESAIN ....................................................................... 39

3.1. Diagram Alir Perancangan ......................................................... 39

3.2. Konsep Desain Tabung Pirolisis ................................................. 40

3.2.1. Daftar Persyaratan ............................................................... 40

3.2.2. Konsep Produk .................................................................... 41

3.2.2.1. Tabung Pirolisis ...................................................... 42

ix

3.2.2.2. Rangka .................................................................... 42

3.2.2.3. Dimensi dan Berat .................................................. 42

BAB IV ANALISA DATA ......................................................................... 43

4.1. Data Teknis ................................................................................. 43

4.1.1. Detail Tabung Pirolisis ....................................................... 43

4.1.2. Perhitungan Kekuatan Bahan Pada Tabung Pirolisis.......... 46

4.1.3. Perhitungan Perpindahan Panas Pada Tabung Pirolisis ...... 47

4.2. Perhitungan Kekuatan Sambungan Las ...................................... 51

BAB V PENUTUP ...................................................................................... 52

5.1. Kesimpulan ................................................................................. 52

5.2. Saran ........................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 53

x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Spesifikasi Bahan JIS ................................................................. 34

Tabel 3.1. Persyaratan Perancangan Tabung Pirolisis ................................ 41

Tabel 4.1. Ketentuan Massa Jenis ............................................................... 45

Tabel 4.2. Sifat – Sifat Udara Pada Tekanan Atmosfir ............................... 48

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Pembakaran Incinerator.......................................................... 22

Gambar 2.2. Asap yang Dihasilkan dari Pembakaran Incinerator .............. 27

Gambar 2.3. Sketsa Tabung Pirolisis .......................................................... 34

xii

KATA PENGANTAR

Maha Pemurah Allah SWT, atas segala taufik dan hidayah – Nya yang

selalu diberikannya kepada kita tanpa pernah terputus. Salawat dan salam kita

panjatkan kepada Junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai Nabi dan

Rasul akhir zaman.

Dalam penulisan skripsi ini penulis memberikan judul “ Perancangan

Tabung Pengolah Limbah Plastik Menjadi Bahan Bakar Terbarukan

(Pirolisis) Kapasitas 50 kg/batch ” skripsi ini dibuat dengan tujuan sebagai salah

satu syarat untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Muhammadiyah

Malang. Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan

dari berbagai pihak baik dalam segi material maupun spiritual dan karenanya

penyusun mengucapkan terima kasih :

1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis

bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Ayah & Ibu tercinta, kakak & adik dirumah, beserta seluruh keluarga dan

orang-orang yang penulis sayangi yang selalu memberikan motivasi bagi

penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini, yang selalu memberikan doa dan

restu bagi penulis juga dukungan baik moril maupun materil.

3. Bpk. Muhadjir Effendi,.M.AP. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah

Malang.

xiii

4. Bpk. Ir.Sudarman,.M.T selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

5. Bpk. Ir.Daryono,.M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Malang.

6. Bpk. Ir.Eko Hariyadi,.M.T selaku dosen pembimbing I yang telah banyak

memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta

memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.

7. Bpk. Ir.Herry Suprianto,.M.T selaku dosen pembimbing II yang juga telah

banyak membantu dengan memberikan semangat dan motivasi, serta

bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta memberikan

dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.

8. Bapak dan Ibu Dosen khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan

bekal ilmu pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat perkuliahan.

9. Para Staf dan juga teknisi jurusan Teknik Mesin yang sudah banyak membantu

dan dengan sabar memberikan petunjuk dan arahan di dalam penyelesaian

rangkaian kegiatan pada Tugas Akhir ini.

10. Para Staf dan teman – teman Part Time di Biro Kemahasiswaan yang telah

memberikan support, semangat dan dukungan dalam menyelesaikan seluruh

kegiatan selama Tugas Akhir ini.

11. Rekan-rekan mahasiswa transfer POLIBAN angkatan 2012 yang selama ini

telah dengan setia menemani, memberikan support, semangat dan dukungan

yang saya rasakan sungguh luar biasa di dalam menyelesaikan seluruh kegiatan

selama Tugas Akhir ini.

xiv

12. Dan juga tidak lupa kepada teman-teman mahasiswa reguler Universitas

Muhammadiyah Malang, khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah dengan

sangat terbuka, baik dan ramah dalam menerima kehadiran kami selama ini.

Baik pada saat mengikuti kegiatan perkuliahan di kelas, maupun dalam

pergaulan sehari-hari.

Harapan penulis semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat baik

diri pribadi ataupun orang lain dan semoga kebaikan rekan – rekan semuanya

mendapatkan ganjaran dari Allah SWT dengan pahala yang berlipat ganda.

Amin.

Malang, 28 Oktober 2014

Muhammad Noordiansyah

xv

DAFTAR PUSTAKA

Gita Nurul Puspita, Jala Sampah 2004, Science in Our World Our Life,

2009.

Suwardiyono, Puji Santoso, M.Awwaluddin, Perancangan Tangki

Simulasi Reaktor Untuk Untai Uji Sistem Kendali Reaktor Riset, Volume 06,

No.01 Juni 2012.

Ayu Retno, Perpindahan Panas Heat Transfer, Academia.edu

(diakses 8 oktober 2014)

Unit Pengolahan Sampah Plastik Menjadi Minyak Bumi

widikrisna.wordpress.com/ (1 maret 2014)

Kadir. Kajian Pemanfaatan Sampah Plastik Sebagai Sumber Bahan

Bakar Cair. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Haluoleo,

Kendari.

Riadi Selamet. Ecogreen alat pengolah sampah pelastik jadi BBM , alat

pengolah sampah pelastik menjadi BBM (minyak tanah,solar dan bensin).

Adityo Suryo Aji Wibowo, Studi Sifat Minyak Pirolisis, 2011

Gere dan Tiumoshenko, Mekanika bahan jilid 1

R. S Khurmi, Strength Of Material, A, Text Book

Perrys Chemical-Engineers handbook 1999