21

~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

~_IIU

Scminor Nosiol1(l eUp([n Rise 1110)(i(5ENTRINOV 5EMARANC 15middotmiddotmiddotmiddot 16 OkoDer 2()I6

fnovasi Tcknologi Ccrdas dalam raquocmhangllnan Bangsa Bckclanjutan fgtROSIDING SFNTRINOV V o l OI I lilU1120() i ISSN 2-177- 2097

Junlidi ivlarcliyuI1o (editor)

SEMINAR NASfONAL TERAPAN RISET INOVATIF (SENTRINOV) 2016 merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk

mcmfasilitasi para peneliti akademisi dan praktisi industri dalam memprcsentasikan hasil

liset mereka yang bersifat terapan dan inovatif

copy 2016 dipublikasikan oleh P3M (Pusat Penelitian amp Pengabdian kepada Masyarakat)

P3M 11 Prof Soedarto SH Tembalang Semarang EMail up2mpilinesgmailcom p3mpolines polinesacid Website httpp3mpol inesacid

Foto Cover lwan Hermawan

disain Cover lwan Hennawan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097

Sellil1al Nosiol1al rcmpall Rise Illol(ifSENTRINOY SLMiIR ING 15 10 Oklab( l016

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum vr wb

Puji syukur kepada Allah SWT atas limpahan rahmaan dan rohiimNya sehingga Seminar

Nasional Terapan Riset Inovatif (SENTRINOV) 2016 dapat diselenggarakan di Kota Semarang Ibu Kota Jawa Tengah Seminar ini merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan oleh Politeknik Negeri Semarang yang bekerjasama dengan Politeknik Negeri Malang dan Politeknik Negeri Bali untuk memfasilitasi para peneliti akademisi clan praktisi industri dalam mempresentasikan hasil riset mereka yang bersifat terapan dan inovatif SENTRINOV diselenggarakan setiap tahun dinama untuk

Tahun 2016 ini adalah SENTRINOV yang ke dua dengan iema seminar Inovasi Teknologi Cerdas dalam Pembangunan Bangsa Berkelanjutan Seminar ini juga bekerja sarna dengan IAES (lnlitute ()l Advanced Engineering and Science) untuk mempublikasikan makalah-makalah yang terpilih dalam jurnal terindex Scopus (IJECE Telkomnika dan IJEECS) dan DOAJ (IJAAS) Disamping itu prosiding dari seminar ini akan terindeks oleh IPI Portal Garuda dan Google Scholar Dengan terlaksananya seminar ini diharapkan semakin mendekatkan hasil penelitian yang bersifat terapan dan inovatiJ ke tahap industtalisasi komersialisasi dan pemanfaatan publik

SENTR1NOV 2016 diselenggarakan di Hotel Star Semarang pada 15 Oktober 2016 clengan menghadirkan dua keynote ~peaker yaitu Prof Madya Dr Roszilah Hamid seorang pakar Konstruksi Sipil dari Malaysia dan juga Head Education Research Center Faculty Engineering and Built Environment Universiti Kebangsaan Malaysia dan Dr Mohammad Faisal seorang pakar ekonomi makro dan juga Direktur CORE (Center ofReform on Economics) Indonesia Terima kasih yang sebesar-bcsarnya kami sampaikan kepada beliau berdua yang bersedia berbagi pengetahuan keahlian dan pengalamannya dalam seminar ini Dalam SENTRINOV 2016 ini Panitia telah menerima 71 artikel dari penulis yang berasal dari 11 institusi dan 6 propinsi di Indonesia

Kami menyampaikan terima bsih yang sebesar-besamya kepada semua pihak yang telah memberikan dllkungan moral maupun material sehingga seminar ini terselenggara dengan lancar diantaranya para ahli yang tergahllng dalam Scientific Committee yang memberi masukan dan saran untuk menghasilkan seminar berkualitas Terima kasih juga kami sampaikan kepada Pimpinan dan civitas akademika Politeknik Negeri Semarang atas dukungan kebijakan dan sarana prasarana sehingga kegiatan ini berjalan dengan lancar Terima kasih dan penghargaan juga ka~ sampaikan kepada pihak mitra sponsor yang telah mendukung acara ini Terima kasih juga kepada para pemakalah presenter moderator dan semua peserta yang telah berpartisipasi dalam seminar ini

Kami mohon maaf apabila ada kekurangan dan kelemahan dalam menyelenggc1rakan kegiatan ini kritik dan saran sangat kami harapkan agar perbaikan pelaksanaan SENTRINOV di tahun-tahun mendatang Semoga hasil SENTRINOV 2016 di Poiteknik Negeri Semarang ini dapat menambah pengcmbangan pengetahuan dan teknoJogi serta bermanfaat bagi masyarakat Akhimya kami llcapkall selamat berjul11pa kembali clalam Sentrinov 2017 mendatang yang akan dilaksanakan di Kota Malang dengan tuan rumah penyelenggara Politeknik Negeri Malang

Vassalamualaikum WI wb Semarang 15 Oktober 2016 Ketua Panitia SENTRINOV 2016

Dr II ivluilaIlll11ac1 MlIkhlisin MT

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ii

Sellinor Nosioof Terapw Risel IIlO(lij5ENT~INOV SEAfA RII NC 15 - 1t5 Oklobcr 2(1(j

KATA Samhutan

Kcpala P3M Polines

Assalamualaikum wr who

Puji syukur kepacla Alloh SWT at as limpahan rahmaan clan rohiimNya sehingga prosiding dapat diterbitkan Pusat Penelitian clan Pengabclian Kepada Masyarakat (P3M) Politeknik Ncgeri Semarang (Potines) berkomitmcn meningkatkan publikasi ilmiah uengan mendorong peneliti mempublikasikan hasil-hasil pcnclitiall melalui seminar nasional

Seminar Nasiona Terapan Riset lnovatif (SENTRINOV) merupakan seminar nasional yang sejalan dengan program hilirisasi hasil penelitian yang dicanangkan oleh Kementerian Ristek dikti dan juga menjadi agenda tahunan sebagai media komunikasi dan publikasi riset terapan yang inovatif SENTRINOV 2016 ini merupakan pelaksanaan seminar nasional kedua di Kota Semarang dan diseJenggarakan oieh Politeknik Negeri Semarang Berbeda dengan peJaksanaan tahun sebelumnya pelaksanaan tahun ini PoJilles bekerjasama dengan Politeknik Negeri Malang dan Politeknik Negeri Bali sebagai mitra penyelenggara Untuk kegiatan SENTRINOV tahun-tahun berikutllya direncanabn akar diselenggarakan di Kota Malang dan Denpasar dengan tuan rumah penyclenggara Politeknik Negeri Malang serta Politeknik Negeri Bali Tidak menutup kemungkinan politeknik at au perguruan tinggi vokasi lainnya untuk bergabung dalam kon~orsium ini guna lebih meningbtkan dan menyebarluaskan atau desiminisasi dan hjlirisasi hasil-hasil penelitian clan pengabdian kepada masyarakat yang telah dilakukan

SENTRINOV 2016 mengangkat tema Inovasi Teknologi Cerdas c1alam Pembangunan Bangsa Berkelanjutan diikuti oleh 1 I perguruan tinggi negeri dRn swasta se-Indone~ia Hasil karya ilmiah para peneliti setclah melalui proses review dituangkan d81am prosicling ini

Akhir kata kami mengucapkan terimakasih kepada Prof Madya Dr Rosziiah Hamid Head Education Research Center Facufty Engineering and Built Environment Universiti Kebangsaan Malaysia dan Dr Mohammad Faisal Direktur CORE (Center of Reform on Economics) Indonesia yang berkenan bertindak sebagai narasumber Polinema dan sebagai co-organizers Tim reviewer pemakalah panita dan seluruh peserta tcrselenggaranya SENTRINOV 2016

PNB atas

Wassalamualaikum wLwb

Semarang 15 Oktober 2016

Kcpala P3M

Politeknik Negeri Semarang

Dr Eng Slcliq Syamsul Hidayat S T MT

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 iii

SCl7lil1or JfosiOlwl Terapan Risct IluI(Jti SENTRINOV SUvlRANG 15 - 16 Oktoba ] ()16

PANITIA SENTRINOV 2016

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT - Penanggung Jawab Siti Arbainah SE MM - Pengarah Tcknis Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT- Ketua Pelaksana Ora Mardinawati MM - Koordinator Administrasi dan Keuangan Drs M Asrori MSi- Koordinator Acara dan Ceremonial Dra Nur Rini MPd - Tim Acara dan Ceremonial Suharto Ir MPd- Tim Sponsorship dan Kerjasama Syahid ST MEng - Tim Sponsorship dan Kerjasama Dr Amin Suharjono ST MT - Tim Call For Paper dan Review Mardiyono S Kom MSc - Tim Call For Paper dan Review Nikrnatuniayah SE MSi Akt - Tim Call For Paper dan Review Iwan Herrnawan SKom MT- Publikasi dan Dokumentasi Prayitno ST MT - Publikasi dan Dokumentasi Junaidi ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Hery Tristijanto ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Liliek Triyono ST MKom - Tim Editor dan Prosiding Dra Siti Nur Barokah MM - Tim Konsumsi dan Perlengkapan Aryanti Sari Dewi AMd - Administrasi Zuhara Nur dintha - Administrasi Mulyono AMd - Administrasi

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 iv

ENTRINOV SClI1il1(1r Nasiolal Jeropoil Rise IIomif SEMAIVING 15 -shy In Okobcr ]016

DEWAN REDAKSI

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT Siti Arbainah SE MM Hcry Tristijanto ST MEng Siti Nur Barokah SE MM

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 v

Seminor Nasional TeraJal1 Rise InoJi 5ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okobcr 2)6

SCIENTIFIC COl1MITTEE

Prof Drrcrnat Heru Susanto ST MM MT (UNDIP) Dr Suharnomo SE MSi (Manajemen UNDIP) Dr Hj Nunuy Nur Atiah SE MSi Ak (UNPAD)

Ratih Indri Hapsari S T rvlT PhD (POLINEMA) Indrazno Siradjuddin ST MT PhD (POLINEMA) Dr Eng Faisal Rahutomo ST MCo01 (POLINEMA) Dr Eng Anggit Murdani ST MEng (POLINEMA) Dr Ir I Made Sum1a SE MT (PNB) Dr I Ketut Budarma MPar MMTHRL (PNB) Dr Ir Lilik Sudiajeng MEng (PNB) Dr Ir Prima Kristalina MKom (PENS) Dr Lukito Edi Nugroho (UGM) Dr Kurnia Ekasari SE MSi Akt (POLINEMA) Dr Moechammad Sarosa Diplng MT lPOLINEMA) Dr Hardiwinoto SE MSi (UN1M US) Dr Ari Kamayanti SE MSi Akt (UB) Dr Aji Dedi Mulawannan SE MSi Ak (UB) Dr Oman Rusmana SE ivLSi Ak (UNSOED) Dr Rini Kusumawardani ST MT MSc (UNNES) Dr Fatchul Arifin ST MT CUNY) Bambang Supriyo BSEE MEngSC PhD (POLINES) Dr Samuel Beta K INGTECH MT (PO LINES) DrEni Dwi Wardihani ST MT (POLINES) Dr Sugeng Aliyono B Eng M Eng (PO LINES) Dr Sri Hardiningsih HS M Hum (PO LINES) Dr 10zef Bambang Tri Joga Drs MPd (POLINES) Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT (POLINES) Dr Drs Edy Suhartono MSi (POLINES) Dr Drs Amvar Sukito Ardjo M Kom (POLINES) Dr Amin Suharjono ST MT (POLINES) Dr Sidiq Syamsul Hidayat ST MT (POLINES)

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vi

5cmil1ai Nsiolo Terapan Rise fnomii5ENTRINOY 5ElvIAIING 15 - 16 Oktoba 2016

DAFTAR lSI

KATA PENGANTAR 11

SAMBUTAN KEPALA P3M POLINES III

PANITIA SENTRINOY 2016 IV

DEWAN REDAKSI V

SCIENTIFIC COMMITTEE VI

DAFTAR lSI VII

KEYNOTE SPEAKER

DAFTAR ABSTRAK MAKALAH PRESENTASI

Bidang Kajian Sains dan TeknoJogi Terapan

Korpus Berita Daring Bahasa Indonesia Dengan Deph Firs Focused Crawling Aad Miqdad Mlladz Mllzad Faisal Rahlitolllo 1~

Pengembangan Aplikasi Kaleidoskop Berita Otomatis Berbahasa Indonesia Alri Yosela Putri Faisal RahutonlO 12

Peningkatan Usaha Klaster Industri Kecil Kcrajinan Serok Dari Bahan Kayu Di Magelang Ahmad Sllpriyadi Sri Harmanto Adi Listiol1o 13

Rancang Bangun Sistem Telemetring Secara Real Time Data Besaran Listrik Di Gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang Aillllll Widi Cahyall ingrulll Juni Prasetyo Rizal Kurniawan Septy Wilda (usunla Syahid 14

Model Dan Perancangan Kontrol Industri Berbasis Networked Control~stem

(NCS) Menggunakan Arduino Ari Sriyanto N WallYli Sulistiyo Thomas Agung Setyawan 15

Aktivitas Katalitik Limbah TYire Plating Sludge Pada Pembakaran Batu Bara Armi Wulanawati 1110hammad Khotib Sri Mulijcwi And Eristiady Febryanwar 6

Rancang Bangun Mesin Wood Plastic CompOSZc Screw Extrussion Molding (Bagiltn Dari Prototipe Unit Produksi Panel Komposit Kayu Plastik Untuk Dinding Dan Lantai) A ryo Satito 1 7

Studi Simulasi Penggunaan Nozzle-Diffuser Savonius Tmdcm Pada Turbin Air Cross flow Sumbu Yet1ikal (CROSSYAT) Baglls Wahyudi SatwoO Adi Widodo IS

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vii

Sc-min( Nusiol1al Jcrapol1 Rise Il10mtij ENTRINOY SIM IRI1NG 15 - 16 Oktobcr ]016

Analisis Daya Tahan Baterai Dan Akurasi Pengukuran Sensor Suhu Dan Kelcmbaban Jaringan Sensor Nirkabel Untuk Mes in Pengering Gabah Bimo Ajie NlIgroho Sidiq Syamsul HidaYllt Amin SlIharjollo 19

Pola Retak Lentur Geser Balok Beton Bertulang Dengan Orlhotropic Model Dedi Budi Setia~van 21

Sistem Tracking Robot Pada Rule Terbatas Menggunakan GPS Tracker Berbasis Android Dllesi Wardhani Eni Dwi Wardiwlli AminSuharjollo 23

Pintll Morse Pintu Morse Kode Ketukan Pada Pintu Berbasis Mikrokontrol er Sebagai Sistem Penguncian Bel Pintll Dan Notifikasi Melalui Pesan Singkat Dita Nllr Ismi Sakka Fatahillah Abdul Basith Fail AI-Ahmad Aprilla Putri Hardiyallti M Mahfild Farid Taufiqi 24

Aplikasi Metode Hill-Climb Search Untuk Ekstraksi Daya Maksimum Pada Sistem Konversi Energi Angin Dwialla Hendrawati M Denny Surindra 25

Studi Awal Klasifikasi Artikel Wikipedia Bahasa Indonesia Dengan Menggunakan Metoda K Nearest Neighbor Erik Hardiyanto Faisal Rahlltomo 26

Analisis Komparasi Cache Replacernent Algorithm Untuk Meningkatkan Kinerja Proxy Server Pasar Grosir Pekalongan Eskandaru Erin Sadewa lUuhammad A Ill) Sidiq ~yalllsll1 Hidayat 27

Peningkatan KlIaiitas Serat Rekel Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Komponen Kendaraan Bermotor Herwandi Robert lVapitupulu 29

Situasi Dan Permasalahan Parkir On-Street Di Kawasan Pusat Kota M-Iang IIllna Widyawati Agustin - 30

GAMANIK Galah ~1angga ElektronikAlat Pemetik Buah Mangga Eektronik Dengan Pisau Pemotong Rotary Berbasis Scissor lvfechanism Dan Kontro Radio Frekuensi Johall Bayu Prakoso Retno Dwi Alyani Muhammad Nur Faiz Ilham Aft Bukhori Novita Erma Putri Lestari 3 I

Analysis Pelormance Fitur Bentuk W(ln1a Dan T ekstur Citra Pada Penelusuran Informasi Aset Berbasis CBIR Junli Achnlad Zaenllddin 32

Studi Awal Pembentukan Lubang Gerusan Dan Lapis Armor Pada Proses Gerusan Di Hilir Bed Sill Junaidi Ukilll(lll Ris11all

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 viii

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 2: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Scminor Nosiol1(l eUp([n Rise 1110)(i(5ENTRINOV 5EMARANC 15middotmiddotmiddotmiddot 16 OkoDer 2()I6

fnovasi Tcknologi Ccrdas dalam raquocmhangllnan Bangsa Bckclanjutan fgtROSIDING SFNTRINOV V o l OI I lilU1120() i ISSN 2-177- 2097

Junlidi ivlarcliyuI1o (editor)

SEMINAR NASfONAL TERAPAN RISET INOVATIF (SENTRINOV) 2016 merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk

mcmfasilitasi para peneliti akademisi dan praktisi industri dalam memprcsentasikan hasil

liset mereka yang bersifat terapan dan inovatif

copy 2016 dipublikasikan oleh P3M (Pusat Penelitian amp Pengabdian kepada Masyarakat)

P3M 11 Prof Soedarto SH Tembalang Semarang EMail up2mpilinesgmailcom p3mpolines polinesacid Website httpp3mpol inesacid

Foto Cover lwan Hermawan

disain Cover lwan Hennawan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097

Sellil1al Nosiol1al rcmpall Rise Illol(ifSENTRINOY SLMiIR ING 15 10 Oklab( l016

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum vr wb

Puji syukur kepada Allah SWT atas limpahan rahmaan dan rohiimNya sehingga Seminar

Nasional Terapan Riset Inovatif (SENTRINOV) 2016 dapat diselenggarakan di Kota Semarang Ibu Kota Jawa Tengah Seminar ini merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan oleh Politeknik Negeri Semarang yang bekerjasama dengan Politeknik Negeri Malang dan Politeknik Negeri Bali untuk memfasilitasi para peneliti akademisi clan praktisi industri dalam mempresentasikan hasil riset mereka yang bersifat terapan dan inovatif SENTRINOV diselenggarakan setiap tahun dinama untuk

Tahun 2016 ini adalah SENTRINOV yang ke dua dengan iema seminar Inovasi Teknologi Cerdas dalam Pembangunan Bangsa Berkelanjutan Seminar ini juga bekerja sarna dengan IAES (lnlitute ()l Advanced Engineering and Science) untuk mempublikasikan makalah-makalah yang terpilih dalam jurnal terindex Scopus (IJECE Telkomnika dan IJEECS) dan DOAJ (IJAAS) Disamping itu prosiding dari seminar ini akan terindeks oleh IPI Portal Garuda dan Google Scholar Dengan terlaksananya seminar ini diharapkan semakin mendekatkan hasil penelitian yang bersifat terapan dan inovatiJ ke tahap industtalisasi komersialisasi dan pemanfaatan publik

SENTR1NOV 2016 diselenggarakan di Hotel Star Semarang pada 15 Oktober 2016 clengan menghadirkan dua keynote ~peaker yaitu Prof Madya Dr Roszilah Hamid seorang pakar Konstruksi Sipil dari Malaysia dan juga Head Education Research Center Faculty Engineering and Built Environment Universiti Kebangsaan Malaysia dan Dr Mohammad Faisal seorang pakar ekonomi makro dan juga Direktur CORE (Center ofReform on Economics) Indonesia Terima kasih yang sebesar-bcsarnya kami sampaikan kepada beliau berdua yang bersedia berbagi pengetahuan keahlian dan pengalamannya dalam seminar ini Dalam SENTRINOV 2016 ini Panitia telah menerima 71 artikel dari penulis yang berasal dari 11 institusi dan 6 propinsi di Indonesia

Kami menyampaikan terima bsih yang sebesar-besamya kepada semua pihak yang telah memberikan dllkungan moral maupun material sehingga seminar ini terselenggara dengan lancar diantaranya para ahli yang tergahllng dalam Scientific Committee yang memberi masukan dan saran untuk menghasilkan seminar berkualitas Terima kasih juga kami sampaikan kepada Pimpinan dan civitas akademika Politeknik Negeri Semarang atas dukungan kebijakan dan sarana prasarana sehingga kegiatan ini berjalan dengan lancar Terima kasih dan penghargaan juga ka~ sampaikan kepada pihak mitra sponsor yang telah mendukung acara ini Terima kasih juga kepada para pemakalah presenter moderator dan semua peserta yang telah berpartisipasi dalam seminar ini

Kami mohon maaf apabila ada kekurangan dan kelemahan dalam menyelenggc1rakan kegiatan ini kritik dan saran sangat kami harapkan agar perbaikan pelaksanaan SENTRINOV di tahun-tahun mendatang Semoga hasil SENTRINOV 2016 di Poiteknik Negeri Semarang ini dapat menambah pengcmbangan pengetahuan dan teknoJogi serta bermanfaat bagi masyarakat Akhimya kami llcapkall selamat berjul11pa kembali clalam Sentrinov 2017 mendatang yang akan dilaksanakan di Kota Malang dengan tuan rumah penyelenggara Politeknik Negeri Malang

Vassalamualaikum WI wb Semarang 15 Oktober 2016 Ketua Panitia SENTRINOV 2016

Dr II ivluilaIlll11ac1 MlIkhlisin MT

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ii

Sellinor Nosioof Terapw Risel IIlO(lij5ENT~INOV SEAfA RII NC 15 - 1t5 Oklobcr 2(1(j

KATA Samhutan

Kcpala P3M Polines

Assalamualaikum wr who

Puji syukur kepacla Alloh SWT at as limpahan rahmaan clan rohiimNya sehingga prosiding dapat diterbitkan Pusat Penelitian clan Pengabclian Kepada Masyarakat (P3M) Politeknik Ncgeri Semarang (Potines) berkomitmcn meningkatkan publikasi ilmiah uengan mendorong peneliti mempublikasikan hasil-hasil pcnclitiall melalui seminar nasional

Seminar Nasiona Terapan Riset lnovatif (SENTRINOV) merupakan seminar nasional yang sejalan dengan program hilirisasi hasil penelitian yang dicanangkan oleh Kementerian Ristek dikti dan juga menjadi agenda tahunan sebagai media komunikasi dan publikasi riset terapan yang inovatif SENTRINOV 2016 ini merupakan pelaksanaan seminar nasional kedua di Kota Semarang dan diseJenggarakan oieh Politeknik Negeri Semarang Berbeda dengan peJaksanaan tahun sebelumnya pelaksanaan tahun ini PoJilles bekerjasama dengan Politeknik Negeri Malang dan Politeknik Negeri Bali sebagai mitra penyelenggara Untuk kegiatan SENTRINOV tahun-tahun berikutllya direncanabn akar diselenggarakan di Kota Malang dan Denpasar dengan tuan rumah penyclenggara Politeknik Negeri Malang serta Politeknik Negeri Bali Tidak menutup kemungkinan politeknik at au perguruan tinggi vokasi lainnya untuk bergabung dalam kon~orsium ini guna lebih meningbtkan dan menyebarluaskan atau desiminisasi dan hjlirisasi hasil-hasil penelitian clan pengabdian kepada masyarakat yang telah dilakukan

SENTRINOV 2016 mengangkat tema Inovasi Teknologi Cerdas c1alam Pembangunan Bangsa Berkelanjutan diikuti oleh 1 I perguruan tinggi negeri dRn swasta se-Indone~ia Hasil karya ilmiah para peneliti setclah melalui proses review dituangkan d81am prosicling ini

Akhir kata kami mengucapkan terimakasih kepada Prof Madya Dr Rosziiah Hamid Head Education Research Center Facufty Engineering and Built Environment Universiti Kebangsaan Malaysia dan Dr Mohammad Faisal Direktur CORE (Center of Reform on Economics) Indonesia yang berkenan bertindak sebagai narasumber Polinema dan sebagai co-organizers Tim reviewer pemakalah panita dan seluruh peserta tcrselenggaranya SENTRINOV 2016

PNB atas

Wassalamualaikum wLwb

Semarang 15 Oktober 2016

Kcpala P3M

Politeknik Negeri Semarang

Dr Eng Slcliq Syamsul Hidayat S T MT

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 iii

SCl7lil1or JfosiOlwl Terapan Risct IluI(Jti SENTRINOV SUvlRANG 15 - 16 Oktoba ] ()16

PANITIA SENTRINOV 2016

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT - Penanggung Jawab Siti Arbainah SE MM - Pengarah Tcknis Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT- Ketua Pelaksana Ora Mardinawati MM - Koordinator Administrasi dan Keuangan Drs M Asrori MSi- Koordinator Acara dan Ceremonial Dra Nur Rini MPd - Tim Acara dan Ceremonial Suharto Ir MPd- Tim Sponsorship dan Kerjasama Syahid ST MEng - Tim Sponsorship dan Kerjasama Dr Amin Suharjono ST MT - Tim Call For Paper dan Review Mardiyono S Kom MSc - Tim Call For Paper dan Review Nikrnatuniayah SE MSi Akt - Tim Call For Paper dan Review Iwan Herrnawan SKom MT- Publikasi dan Dokumentasi Prayitno ST MT - Publikasi dan Dokumentasi Junaidi ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Hery Tristijanto ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Liliek Triyono ST MKom - Tim Editor dan Prosiding Dra Siti Nur Barokah MM - Tim Konsumsi dan Perlengkapan Aryanti Sari Dewi AMd - Administrasi Zuhara Nur dintha - Administrasi Mulyono AMd - Administrasi

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 iv

ENTRINOV SClI1il1(1r Nasiolal Jeropoil Rise IIomif SEMAIVING 15 -shy In Okobcr ]016

DEWAN REDAKSI

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT Siti Arbainah SE MM Hcry Tristijanto ST MEng Siti Nur Barokah SE MM

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 v

Seminor Nasional TeraJal1 Rise InoJi 5ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okobcr 2)6

SCIENTIFIC COl1MITTEE

Prof Drrcrnat Heru Susanto ST MM MT (UNDIP) Dr Suharnomo SE MSi (Manajemen UNDIP) Dr Hj Nunuy Nur Atiah SE MSi Ak (UNPAD)

Ratih Indri Hapsari S T rvlT PhD (POLINEMA) Indrazno Siradjuddin ST MT PhD (POLINEMA) Dr Eng Faisal Rahutomo ST MCo01 (POLINEMA) Dr Eng Anggit Murdani ST MEng (POLINEMA) Dr Ir I Made Sum1a SE MT (PNB) Dr I Ketut Budarma MPar MMTHRL (PNB) Dr Ir Lilik Sudiajeng MEng (PNB) Dr Ir Prima Kristalina MKom (PENS) Dr Lukito Edi Nugroho (UGM) Dr Kurnia Ekasari SE MSi Akt (POLINEMA) Dr Moechammad Sarosa Diplng MT lPOLINEMA) Dr Hardiwinoto SE MSi (UN1M US) Dr Ari Kamayanti SE MSi Akt (UB) Dr Aji Dedi Mulawannan SE MSi Ak (UB) Dr Oman Rusmana SE ivLSi Ak (UNSOED) Dr Rini Kusumawardani ST MT MSc (UNNES) Dr Fatchul Arifin ST MT CUNY) Bambang Supriyo BSEE MEngSC PhD (POLINES) Dr Samuel Beta K INGTECH MT (PO LINES) DrEni Dwi Wardihani ST MT (POLINES) Dr Sugeng Aliyono B Eng M Eng (PO LINES) Dr Sri Hardiningsih HS M Hum (PO LINES) Dr 10zef Bambang Tri Joga Drs MPd (POLINES) Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT (POLINES) Dr Drs Edy Suhartono MSi (POLINES) Dr Drs Amvar Sukito Ardjo M Kom (POLINES) Dr Amin Suharjono ST MT (POLINES) Dr Sidiq Syamsul Hidayat ST MT (POLINES)

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vi

5cmil1ai Nsiolo Terapan Rise fnomii5ENTRINOY 5ElvIAIING 15 - 16 Oktoba 2016

DAFTAR lSI

KATA PENGANTAR 11

SAMBUTAN KEPALA P3M POLINES III

PANITIA SENTRINOY 2016 IV

DEWAN REDAKSI V

SCIENTIFIC COMMITTEE VI

DAFTAR lSI VII

KEYNOTE SPEAKER

DAFTAR ABSTRAK MAKALAH PRESENTASI

Bidang Kajian Sains dan TeknoJogi Terapan

Korpus Berita Daring Bahasa Indonesia Dengan Deph Firs Focused Crawling Aad Miqdad Mlladz Mllzad Faisal Rahlitolllo 1~

Pengembangan Aplikasi Kaleidoskop Berita Otomatis Berbahasa Indonesia Alri Yosela Putri Faisal RahutonlO 12

Peningkatan Usaha Klaster Industri Kecil Kcrajinan Serok Dari Bahan Kayu Di Magelang Ahmad Sllpriyadi Sri Harmanto Adi Listiol1o 13

Rancang Bangun Sistem Telemetring Secara Real Time Data Besaran Listrik Di Gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang Aillllll Widi Cahyall ingrulll Juni Prasetyo Rizal Kurniawan Septy Wilda (usunla Syahid 14

Model Dan Perancangan Kontrol Industri Berbasis Networked Control~stem

(NCS) Menggunakan Arduino Ari Sriyanto N WallYli Sulistiyo Thomas Agung Setyawan 15

Aktivitas Katalitik Limbah TYire Plating Sludge Pada Pembakaran Batu Bara Armi Wulanawati 1110hammad Khotib Sri Mulijcwi And Eristiady Febryanwar 6

Rancang Bangun Mesin Wood Plastic CompOSZc Screw Extrussion Molding (Bagiltn Dari Prototipe Unit Produksi Panel Komposit Kayu Plastik Untuk Dinding Dan Lantai) A ryo Satito 1 7

Studi Simulasi Penggunaan Nozzle-Diffuser Savonius Tmdcm Pada Turbin Air Cross flow Sumbu Yet1ikal (CROSSYAT) Baglls Wahyudi SatwoO Adi Widodo IS

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vii

Sc-min( Nusiol1al Jcrapol1 Rise Il10mtij ENTRINOY SIM IRI1NG 15 - 16 Oktobcr ]016

Analisis Daya Tahan Baterai Dan Akurasi Pengukuran Sensor Suhu Dan Kelcmbaban Jaringan Sensor Nirkabel Untuk Mes in Pengering Gabah Bimo Ajie NlIgroho Sidiq Syamsul HidaYllt Amin SlIharjollo 19

Pola Retak Lentur Geser Balok Beton Bertulang Dengan Orlhotropic Model Dedi Budi Setia~van 21

Sistem Tracking Robot Pada Rule Terbatas Menggunakan GPS Tracker Berbasis Android Dllesi Wardhani Eni Dwi Wardiwlli AminSuharjollo 23

Pintll Morse Pintu Morse Kode Ketukan Pada Pintu Berbasis Mikrokontrol er Sebagai Sistem Penguncian Bel Pintll Dan Notifikasi Melalui Pesan Singkat Dita Nllr Ismi Sakka Fatahillah Abdul Basith Fail AI-Ahmad Aprilla Putri Hardiyallti M Mahfild Farid Taufiqi 24

Aplikasi Metode Hill-Climb Search Untuk Ekstraksi Daya Maksimum Pada Sistem Konversi Energi Angin Dwialla Hendrawati M Denny Surindra 25

Studi Awal Klasifikasi Artikel Wikipedia Bahasa Indonesia Dengan Menggunakan Metoda K Nearest Neighbor Erik Hardiyanto Faisal Rahlltomo 26

Analisis Komparasi Cache Replacernent Algorithm Untuk Meningkatkan Kinerja Proxy Server Pasar Grosir Pekalongan Eskandaru Erin Sadewa lUuhammad A Ill) Sidiq ~yalllsll1 Hidayat 27

Peningkatan KlIaiitas Serat Rekel Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Komponen Kendaraan Bermotor Herwandi Robert lVapitupulu 29

Situasi Dan Permasalahan Parkir On-Street Di Kawasan Pusat Kota M-Iang IIllna Widyawati Agustin - 30

GAMANIK Galah ~1angga ElektronikAlat Pemetik Buah Mangga Eektronik Dengan Pisau Pemotong Rotary Berbasis Scissor lvfechanism Dan Kontro Radio Frekuensi Johall Bayu Prakoso Retno Dwi Alyani Muhammad Nur Faiz Ilham Aft Bukhori Novita Erma Putri Lestari 3 I

Analysis Pelormance Fitur Bentuk W(ln1a Dan T ekstur Citra Pada Penelusuran Informasi Aset Berbasis CBIR Junli Achnlad Zaenllddin 32

Studi Awal Pembentukan Lubang Gerusan Dan Lapis Armor Pada Proses Gerusan Di Hilir Bed Sill Junaidi Ukilll(lll Ris11all

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 viii

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 3: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Sellil1al Nosiol1al rcmpall Rise Illol(ifSENTRINOY SLMiIR ING 15 10 Oklab( l016

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum vr wb

Puji syukur kepada Allah SWT atas limpahan rahmaan dan rohiimNya sehingga Seminar

Nasional Terapan Riset Inovatif (SENTRINOV) 2016 dapat diselenggarakan di Kota Semarang Ibu Kota Jawa Tengah Seminar ini merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan oleh Politeknik Negeri Semarang yang bekerjasama dengan Politeknik Negeri Malang dan Politeknik Negeri Bali untuk memfasilitasi para peneliti akademisi clan praktisi industri dalam mempresentasikan hasil riset mereka yang bersifat terapan dan inovatif SENTRINOV diselenggarakan setiap tahun dinama untuk

Tahun 2016 ini adalah SENTRINOV yang ke dua dengan iema seminar Inovasi Teknologi Cerdas dalam Pembangunan Bangsa Berkelanjutan Seminar ini juga bekerja sarna dengan IAES (lnlitute ()l Advanced Engineering and Science) untuk mempublikasikan makalah-makalah yang terpilih dalam jurnal terindex Scopus (IJECE Telkomnika dan IJEECS) dan DOAJ (IJAAS) Disamping itu prosiding dari seminar ini akan terindeks oleh IPI Portal Garuda dan Google Scholar Dengan terlaksananya seminar ini diharapkan semakin mendekatkan hasil penelitian yang bersifat terapan dan inovatiJ ke tahap industtalisasi komersialisasi dan pemanfaatan publik

SENTR1NOV 2016 diselenggarakan di Hotel Star Semarang pada 15 Oktober 2016 clengan menghadirkan dua keynote ~peaker yaitu Prof Madya Dr Roszilah Hamid seorang pakar Konstruksi Sipil dari Malaysia dan juga Head Education Research Center Faculty Engineering and Built Environment Universiti Kebangsaan Malaysia dan Dr Mohammad Faisal seorang pakar ekonomi makro dan juga Direktur CORE (Center ofReform on Economics) Indonesia Terima kasih yang sebesar-bcsarnya kami sampaikan kepada beliau berdua yang bersedia berbagi pengetahuan keahlian dan pengalamannya dalam seminar ini Dalam SENTRINOV 2016 ini Panitia telah menerima 71 artikel dari penulis yang berasal dari 11 institusi dan 6 propinsi di Indonesia

Kami menyampaikan terima bsih yang sebesar-besamya kepada semua pihak yang telah memberikan dllkungan moral maupun material sehingga seminar ini terselenggara dengan lancar diantaranya para ahli yang tergahllng dalam Scientific Committee yang memberi masukan dan saran untuk menghasilkan seminar berkualitas Terima kasih juga kami sampaikan kepada Pimpinan dan civitas akademika Politeknik Negeri Semarang atas dukungan kebijakan dan sarana prasarana sehingga kegiatan ini berjalan dengan lancar Terima kasih dan penghargaan juga ka~ sampaikan kepada pihak mitra sponsor yang telah mendukung acara ini Terima kasih juga kepada para pemakalah presenter moderator dan semua peserta yang telah berpartisipasi dalam seminar ini

Kami mohon maaf apabila ada kekurangan dan kelemahan dalam menyelenggc1rakan kegiatan ini kritik dan saran sangat kami harapkan agar perbaikan pelaksanaan SENTRINOV di tahun-tahun mendatang Semoga hasil SENTRINOV 2016 di Poiteknik Negeri Semarang ini dapat menambah pengcmbangan pengetahuan dan teknoJogi serta bermanfaat bagi masyarakat Akhimya kami llcapkall selamat berjul11pa kembali clalam Sentrinov 2017 mendatang yang akan dilaksanakan di Kota Malang dengan tuan rumah penyelenggara Politeknik Negeri Malang

Vassalamualaikum WI wb Semarang 15 Oktober 2016 Ketua Panitia SENTRINOV 2016

Dr II ivluilaIlll11ac1 MlIkhlisin MT

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ii

Sellinor Nosioof Terapw Risel IIlO(lij5ENT~INOV SEAfA RII NC 15 - 1t5 Oklobcr 2(1(j

KATA Samhutan

Kcpala P3M Polines

Assalamualaikum wr who

Puji syukur kepacla Alloh SWT at as limpahan rahmaan clan rohiimNya sehingga prosiding dapat diterbitkan Pusat Penelitian clan Pengabclian Kepada Masyarakat (P3M) Politeknik Ncgeri Semarang (Potines) berkomitmcn meningkatkan publikasi ilmiah uengan mendorong peneliti mempublikasikan hasil-hasil pcnclitiall melalui seminar nasional

Seminar Nasiona Terapan Riset lnovatif (SENTRINOV) merupakan seminar nasional yang sejalan dengan program hilirisasi hasil penelitian yang dicanangkan oleh Kementerian Ristek dikti dan juga menjadi agenda tahunan sebagai media komunikasi dan publikasi riset terapan yang inovatif SENTRINOV 2016 ini merupakan pelaksanaan seminar nasional kedua di Kota Semarang dan diseJenggarakan oieh Politeknik Negeri Semarang Berbeda dengan peJaksanaan tahun sebelumnya pelaksanaan tahun ini PoJilles bekerjasama dengan Politeknik Negeri Malang dan Politeknik Negeri Bali sebagai mitra penyelenggara Untuk kegiatan SENTRINOV tahun-tahun berikutllya direncanabn akar diselenggarakan di Kota Malang dan Denpasar dengan tuan rumah penyclenggara Politeknik Negeri Malang serta Politeknik Negeri Bali Tidak menutup kemungkinan politeknik at au perguruan tinggi vokasi lainnya untuk bergabung dalam kon~orsium ini guna lebih meningbtkan dan menyebarluaskan atau desiminisasi dan hjlirisasi hasil-hasil penelitian clan pengabdian kepada masyarakat yang telah dilakukan

SENTRINOV 2016 mengangkat tema Inovasi Teknologi Cerdas c1alam Pembangunan Bangsa Berkelanjutan diikuti oleh 1 I perguruan tinggi negeri dRn swasta se-Indone~ia Hasil karya ilmiah para peneliti setclah melalui proses review dituangkan d81am prosicling ini

Akhir kata kami mengucapkan terimakasih kepada Prof Madya Dr Rosziiah Hamid Head Education Research Center Facufty Engineering and Built Environment Universiti Kebangsaan Malaysia dan Dr Mohammad Faisal Direktur CORE (Center of Reform on Economics) Indonesia yang berkenan bertindak sebagai narasumber Polinema dan sebagai co-organizers Tim reviewer pemakalah panita dan seluruh peserta tcrselenggaranya SENTRINOV 2016

PNB atas

Wassalamualaikum wLwb

Semarang 15 Oktober 2016

Kcpala P3M

Politeknik Negeri Semarang

Dr Eng Slcliq Syamsul Hidayat S T MT

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 iii

SCl7lil1or JfosiOlwl Terapan Risct IluI(Jti SENTRINOV SUvlRANG 15 - 16 Oktoba ] ()16

PANITIA SENTRINOV 2016

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT - Penanggung Jawab Siti Arbainah SE MM - Pengarah Tcknis Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT- Ketua Pelaksana Ora Mardinawati MM - Koordinator Administrasi dan Keuangan Drs M Asrori MSi- Koordinator Acara dan Ceremonial Dra Nur Rini MPd - Tim Acara dan Ceremonial Suharto Ir MPd- Tim Sponsorship dan Kerjasama Syahid ST MEng - Tim Sponsorship dan Kerjasama Dr Amin Suharjono ST MT - Tim Call For Paper dan Review Mardiyono S Kom MSc - Tim Call For Paper dan Review Nikrnatuniayah SE MSi Akt - Tim Call For Paper dan Review Iwan Herrnawan SKom MT- Publikasi dan Dokumentasi Prayitno ST MT - Publikasi dan Dokumentasi Junaidi ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Hery Tristijanto ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Liliek Triyono ST MKom - Tim Editor dan Prosiding Dra Siti Nur Barokah MM - Tim Konsumsi dan Perlengkapan Aryanti Sari Dewi AMd - Administrasi Zuhara Nur dintha - Administrasi Mulyono AMd - Administrasi

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 iv

ENTRINOV SClI1il1(1r Nasiolal Jeropoil Rise IIomif SEMAIVING 15 -shy In Okobcr ]016

DEWAN REDAKSI

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT Siti Arbainah SE MM Hcry Tristijanto ST MEng Siti Nur Barokah SE MM

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 v

Seminor Nasional TeraJal1 Rise InoJi 5ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okobcr 2)6

SCIENTIFIC COl1MITTEE

Prof Drrcrnat Heru Susanto ST MM MT (UNDIP) Dr Suharnomo SE MSi (Manajemen UNDIP) Dr Hj Nunuy Nur Atiah SE MSi Ak (UNPAD)

Ratih Indri Hapsari S T rvlT PhD (POLINEMA) Indrazno Siradjuddin ST MT PhD (POLINEMA) Dr Eng Faisal Rahutomo ST MCo01 (POLINEMA) Dr Eng Anggit Murdani ST MEng (POLINEMA) Dr Ir I Made Sum1a SE MT (PNB) Dr I Ketut Budarma MPar MMTHRL (PNB) Dr Ir Lilik Sudiajeng MEng (PNB) Dr Ir Prima Kristalina MKom (PENS) Dr Lukito Edi Nugroho (UGM) Dr Kurnia Ekasari SE MSi Akt (POLINEMA) Dr Moechammad Sarosa Diplng MT lPOLINEMA) Dr Hardiwinoto SE MSi (UN1M US) Dr Ari Kamayanti SE MSi Akt (UB) Dr Aji Dedi Mulawannan SE MSi Ak (UB) Dr Oman Rusmana SE ivLSi Ak (UNSOED) Dr Rini Kusumawardani ST MT MSc (UNNES) Dr Fatchul Arifin ST MT CUNY) Bambang Supriyo BSEE MEngSC PhD (POLINES) Dr Samuel Beta K INGTECH MT (PO LINES) DrEni Dwi Wardihani ST MT (POLINES) Dr Sugeng Aliyono B Eng M Eng (PO LINES) Dr Sri Hardiningsih HS M Hum (PO LINES) Dr 10zef Bambang Tri Joga Drs MPd (POLINES) Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT (POLINES) Dr Drs Edy Suhartono MSi (POLINES) Dr Drs Amvar Sukito Ardjo M Kom (POLINES) Dr Amin Suharjono ST MT (POLINES) Dr Sidiq Syamsul Hidayat ST MT (POLINES)

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vi

5cmil1ai Nsiolo Terapan Rise fnomii5ENTRINOY 5ElvIAIING 15 - 16 Oktoba 2016

DAFTAR lSI

KATA PENGANTAR 11

SAMBUTAN KEPALA P3M POLINES III

PANITIA SENTRINOY 2016 IV

DEWAN REDAKSI V

SCIENTIFIC COMMITTEE VI

DAFTAR lSI VII

KEYNOTE SPEAKER

DAFTAR ABSTRAK MAKALAH PRESENTASI

Bidang Kajian Sains dan TeknoJogi Terapan

Korpus Berita Daring Bahasa Indonesia Dengan Deph Firs Focused Crawling Aad Miqdad Mlladz Mllzad Faisal Rahlitolllo 1~

Pengembangan Aplikasi Kaleidoskop Berita Otomatis Berbahasa Indonesia Alri Yosela Putri Faisal RahutonlO 12

Peningkatan Usaha Klaster Industri Kecil Kcrajinan Serok Dari Bahan Kayu Di Magelang Ahmad Sllpriyadi Sri Harmanto Adi Listiol1o 13

Rancang Bangun Sistem Telemetring Secara Real Time Data Besaran Listrik Di Gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang Aillllll Widi Cahyall ingrulll Juni Prasetyo Rizal Kurniawan Septy Wilda (usunla Syahid 14

Model Dan Perancangan Kontrol Industri Berbasis Networked Control~stem

(NCS) Menggunakan Arduino Ari Sriyanto N WallYli Sulistiyo Thomas Agung Setyawan 15

Aktivitas Katalitik Limbah TYire Plating Sludge Pada Pembakaran Batu Bara Armi Wulanawati 1110hammad Khotib Sri Mulijcwi And Eristiady Febryanwar 6

Rancang Bangun Mesin Wood Plastic CompOSZc Screw Extrussion Molding (Bagiltn Dari Prototipe Unit Produksi Panel Komposit Kayu Plastik Untuk Dinding Dan Lantai) A ryo Satito 1 7

Studi Simulasi Penggunaan Nozzle-Diffuser Savonius Tmdcm Pada Turbin Air Cross flow Sumbu Yet1ikal (CROSSYAT) Baglls Wahyudi SatwoO Adi Widodo IS

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vii

Sc-min( Nusiol1al Jcrapol1 Rise Il10mtij ENTRINOY SIM IRI1NG 15 - 16 Oktobcr ]016

Analisis Daya Tahan Baterai Dan Akurasi Pengukuran Sensor Suhu Dan Kelcmbaban Jaringan Sensor Nirkabel Untuk Mes in Pengering Gabah Bimo Ajie NlIgroho Sidiq Syamsul HidaYllt Amin SlIharjollo 19

Pola Retak Lentur Geser Balok Beton Bertulang Dengan Orlhotropic Model Dedi Budi Setia~van 21

Sistem Tracking Robot Pada Rule Terbatas Menggunakan GPS Tracker Berbasis Android Dllesi Wardhani Eni Dwi Wardiwlli AminSuharjollo 23

Pintll Morse Pintu Morse Kode Ketukan Pada Pintu Berbasis Mikrokontrol er Sebagai Sistem Penguncian Bel Pintll Dan Notifikasi Melalui Pesan Singkat Dita Nllr Ismi Sakka Fatahillah Abdul Basith Fail AI-Ahmad Aprilla Putri Hardiyallti M Mahfild Farid Taufiqi 24

Aplikasi Metode Hill-Climb Search Untuk Ekstraksi Daya Maksimum Pada Sistem Konversi Energi Angin Dwialla Hendrawati M Denny Surindra 25

Studi Awal Klasifikasi Artikel Wikipedia Bahasa Indonesia Dengan Menggunakan Metoda K Nearest Neighbor Erik Hardiyanto Faisal Rahlltomo 26

Analisis Komparasi Cache Replacernent Algorithm Untuk Meningkatkan Kinerja Proxy Server Pasar Grosir Pekalongan Eskandaru Erin Sadewa lUuhammad A Ill) Sidiq ~yalllsll1 Hidayat 27

Peningkatan KlIaiitas Serat Rekel Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Komponen Kendaraan Bermotor Herwandi Robert lVapitupulu 29

Situasi Dan Permasalahan Parkir On-Street Di Kawasan Pusat Kota M-Iang IIllna Widyawati Agustin - 30

GAMANIK Galah ~1angga ElektronikAlat Pemetik Buah Mangga Eektronik Dengan Pisau Pemotong Rotary Berbasis Scissor lvfechanism Dan Kontro Radio Frekuensi Johall Bayu Prakoso Retno Dwi Alyani Muhammad Nur Faiz Ilham Aft Bukhori Novita Erma Putri Lestari 3 I

Analysis Pelormance Fitur Bentuk W(ln1a Dan T ekstur Citra Pada Penelusuran Informasi Aset Berbasis CBIR Junli Achnlad Zaenllddin 32

Studi Awal Pembentukan Lubang Gerusan Dan Lapis Armor Pada Proses Gerusan Di Hilir Bed Sill Junaidi Ukilll(lll Ris11all

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 viii

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 4: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Sellinor Nosioof Terapw Risel IIlO(lij5ENT~INOV SEAfA RII NC 15 - 1t5 Oklobcr 2(1(j

KATA Samhutan

Kcpala P3M Polines

Assalamualaikum wr who

Puji syukur kepacla Alloh SWT at as limpahan rahmaan clan rohiimNya sehingga prosiding dapat diterbitkan Pusat Penelitian clan Pengabclian Kepada Masyarakat (P3M) Politeknik Ncgeri Semarang (Potines) berkomitmcn meningkatkan publikasi ilmiah uengan mendorong peneliti mempublikasikan hasil-hasil pcnclitiall melalui seminar nasional

Seminar Nasiona Terapan Riset lnovatif (SENTRINOV) merupakan seminar nasional yang sejalan dengan program hilirisasi hasil penelitian yang dicanangkan oleh Kementerian Ristek dikti dan juga menjadi agenda tahunan sebagai media komunikasi dan publikasi riset terapan yang inovatif SENTRINOV 2016 ini merupakan pelaksanaan seminar nasional kedua di Kota Semarang dan diseJenggarakan oieh Politeknik Negeri Semarang Berbeda dengan peJaksanaan tahun sebelumnya pelaksanaan tahun ini PoJilles bekerjasama dengan Politeknik Negeri Malang dan Politeknik Negeri Bali sebagai mitra penyelenggara Untuk kegiatan SENTRINOV tahun-tahun berikutllya direncanabn akar diselenggarakan di Kota Malang dan Denpasar dengan tuan rumah penyclenggara Politeknik Negeri Malang serta Politeknik Negeri Bali Tidak menutup kemungkinan politeknik at au perguruan tinggi vokasi lainnya untuk bergabung dalam kon~orsium ini guna lebih meningbtkan dan menyebarluaskan atau desiminisasi dan hjlirisasi hasil-hasil penelitian clan pengabdian kepada masyarakat yang telah dilakukan

SENTRINOV 2016 mengangkat tema Inovasi Teknologi Cerdas c1alam Pembangunan Bangsa Berkelanjutan diikuti oleh 1 I perguruan tinggi negeri dRn swasta se-Indone~ia Hasil karya ilmiah para peneliti setclah melalui proses review dituangkan d81am prosicling ini

Akhir kata kami mengucapkan terimakasih kepada Prof Madya Dr Rosziiah Hamid Head Education Research Center Facufty Engineering and Built Environment Universiti Kebangsaan Malaysia dan Dr Mohammad Faisal Direktur CORE (Center of Reform on Economics) Indonesia yang berkenan bertindak sebagai narasumber Polinema dan sebagai co-organizers Tim reviewer pemakalah panita dan seluruh peserta tcrselenggaranya SENTRINOV 2016

PNB atas

Wassalamualaikum wLwb

Semarang 15 Oktober 2016

Kcpala P3M

Politeknik Negeri Semarang

Dr Eng Slcliq Syamsul Hidayat S T MT

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 iii

SCl7lil1or JfosiOlwl Terapan Risct IluI(Jti SENTRINOV SUvlRANG 15 - 16 Oktoba ] ()16

PANITIA SENTRINOV 2016

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT - Penanggung Jawab Siti Arbainah SE MM - Pengarah Tcknis Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT- Ketua Pelaksana Ora Mardinawati MM - Koordinator Administrasi dan Keuangan Drs M Asrori MSi- Koordinator Acara dan Ceremonial Dra Nur Rini MPd - Tim Acara dan Ceremonial Suharto Ir MPd- Tim Sponsorship dan Kerjasama Syahid ST MEng - Tim Sponsorship dan Kerjasama Dr Amin Suharjono ST MT - Tim Call For Paper dan Review Mardiyono S Kom MSc - Tim Call For Paper dan Review Nikrnatuniayah SE MSi Akt - Tim Call For Paper dan Review Iwan Herrnawan SKom MT- Publikasi dan Dokumentasi Prayitno ST MT - Publikasi dan Dokumentasi Junaidi ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Hery Tristijanto ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Liliek Triyono ST MKom - Tim Editor dan Prosiding Dra Siti Nur Barokah MM - Tim Konsumsi dan Perlengkapan Aryanti Sari Dewi AMd - Administrasi Zuhara Nur dintha - Administrasi Mulyono AMd - Administrasi

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 iv

ENTRINOV SClI1il1(1r Nasiolal Jeropoil Rise IIomif SEMAIVING 15 -shy In Okobcr ]016

DEWAN REDAKSI

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT Siti Arbainah SE MM Hcry Tristijanto ST MEng Siti Nur Barokah SE MM

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 v

Seminor Nasional TeraJal1 Rise InoJi 5ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okobcr 2)6

SCIENTIFIC COl1MITTEE

Prof Drrcrnat Heru Susanto ST MM MT (UNDIP) Dr Suharnomo SE MSi (Manajemen UNDIP) Dr Hj Nunuy Nur Atiah SE MSi Ak (UNPAD)

Ratih Indri Hapsari S T rvlT PhD (POLINEMA) Indrazno Siradjuddin ST MT PhD (POLINEMA) Dr Eng Faisal Rahutomo ST MCo01 (POLINEMA) Dr Eng Anggit Murdani ST MEng (POLINEMA) Dr Ir I Made Sum1a SE MT (PNB) Dr I Ketut Budarma MPar MMTHRL (PNB) Dr Ir Lilik Sudiajeng MEng (PNB) Dr Ir Prima Kristalina MKom (PENS) Dr Lukito Edi Nugroho (UGM) Dr Kurnia Ekasari SE MSi Akt (POLINEMA) Dr Moechammad Sarosa Diplng MT lPOLINEMA) Dr Hardiwinoto SE MSi (UN1M US) Dr Ari Kamayanti SE MSi Akt (UB) Dr Aji Dedi Mulawannan SE MSi Ak (UB) Dr Oman Rusmana SE ivLSi Ak (UNSOED) Dr Rini Kusumawardani ST MT MSc (UNNES) Dr Fatchul Arifin ST MT CUNY) Bambang Supriyo BSEE MEngSC PhD (POLINES) Dr Samuel Beta K INGTECH MT (PO LINES) DrEni Dwi Wardihani ST MT (POLINES) Dr Sugeng Aliyono B Eng M Eng (PO LINES) Dr Sri Hardiningsih HS M Hum (PO LINES) Dr 10zef Bambang Tri Joga Drs MPd (POLINES) Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT (POLINES) Dr Drs Edy Suhartono MSi (POLINES) Dr Drs Amvar Sukito Ardjo M Kom (POLINES) Dr Amin Suharjono ST MT (POLINES) Dr Sidiq Syamsul Hidayat ST MT (POLINES)

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vi

5cmil1ai Nsiolo Terapan Rise fnomii5ENTRINOY 5ElvIAIING 15 - 16 Oktoba 2016

DAFTAR lSI

KATA PENGANTAR 11

SAMBUTAN KEPALA P3M POLINES III

PANITIA SENTRINOY 2016 IV

DEWAN REDAKSI V

SCIENTIFIC COMMITTEE VI

DAFTAR lSI VII

KEYNOTE SPEAKER

DAFTAR ABSTRAK MAKALAH PRESENTASI

Bidang Kajian Sains dan TeknoJogi Terapan

Korpus Berita Daring Bahasa Indonesia Dengan Deph Firs Focused Crawling Aad Miqdad Mlladz Mllzad Faisal Rahlitolllo 1~

Pengembangan Aplikasi Kaleidoskop Berita Otomatis Berbahasa Indonesia Alri Yosela Putri Faisal RahutonlO 12

Peningkatan Usaha Klaster Industri Kecil Kcrajinan Serok Dari Bahan Kayu Di Magelang Ahmad Sllpriyadi Sri Harmanto Adi Listiol1o 13

Rancang Bangun Sistem Telemetring Secara Real Time Data Besaran Listrik Di Gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang Aillllll Widi Cahyall ingrulll Juni Prasetyo Rizal Kurniawan Septy Wilda (usunla Syahid 14

Model Dan Perancangan Kontrol Industri Berbasis Networked Control~stem

(NCS) Menggunakan Arduino Ari Sriyanto N WallYli Sulistiyo Thomas Agung Setyawan 15

Aktivitas Katalitik Limbah TYire Plating Sludge Pada Pembakaran Batu Bara Armi Wulanawati 1110hammad Khotib Sri Mulijcwi And Eristiady Febryanwar 6

Rancang Bangun Mesin Wood Plastic CompOSZc Screw Extrussion Molding (Bagiltn Dari Prototipe Unit Produksi Panel Komposit Kayu Plastik Untuk Dinding Dan Lantai) A ryo Satito 1 7

Studi Simulasi Penggunaan Nozzle-Diffuser Savonius Tmdcm Pada Turbin Air Cross flow Sumbu Yet1ikal (CROSSYAT) Baglls Wahyudi SatwoO Adi Widodo IS

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vii

Sc-min( Nusiol1al Jcrapol1 Rise Il10mtij ENTRINOY SIM IRI1NG 15 - 16 Oktobcr ]016

Analisis Daya Tahan Baterai Dan Akurasi Pengukuran Sensor Suhu Dan Kelcmbaban Jaringan Sensor Nirkabel Untuk Mes in Pengering Gabah Bimo Ajie NlIgroho Sidiq Syamsul HidaYllt Amin SlIharjollo 19

Pola Retak Lentur Geser Balok Beton Bertulang Dengan Orlhotropic Model Dedi Budi Setia~van 21

Sistem Tracking Robot Pada Rule Terbatas Menggunakan GPS Tracker Berbasis Android Dllesi Wardhani Eni Dwi Wardiwlli AminSuharjollo 23

Pintll Morse Pintu Morse Kode Ketukan Pada Pintu Berbasis Mikrokontrol er Sebagai Sistem Penguncian Bel Pintll Dan Notifikasi Melalui Pesan Singkat Dita Nllr Ismi Sakka Fatahillah Abdul Basith Fail AI-Ahmad Aprilla Putri Hardiyallti M Mahfild Farid Taufiqi 24

Aplikasi Metode Hill-Climb Search Untuk Ekstraksi Daya Maksimum Pada Sistem Konversi Energi Angin Dwialla Hendrawati M Denny Surindra 25

Studi Awal Klasifikasi Artikel Wikipedia Bahasa Indonesia Dengan Menggunakan Metoda K Nearest Neighbor Erik Hardiyanto Faisal Rahlltomo 26

Analisis Komparasi Cache Replacernent Algorithm Untuk Meningkatkan Kinerja Proxy Server Pasar Grosir Pekalongan Eskandaru Erin Sadewa lUuhammad A Ill) Sidiq ~yalllsll1 Hidayat 27

Peningkatan KlIaiitas Serat Rekel Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Komponen Kendaraan Bermotor Herwandi Robert lVapitupulu 29

Situasi Dan Permasalahan Parkir On-Street Di Kawasan Pusat Kota M-Iang IIllna Widyawati Agustin - 30

GAMANIK Galah ~1angga ElektronikAlat Pemetik Buah Mangga Eektronik Dengan Pisau Pemotong Rotary Berbasis Scissor lvfechanism Dan Kontro Radio Frekuensi Johall Bayu Prakoso Retno Dwi Alyani Muhammad Nur Faiz Ilham Aft Bukhori Novita Erma Putri Lestari 3 I

Analysis Pelormance Fitur Bentuk W(ln1a Dan T ekstur Citra Pada Penelusuran Informasi Aset Berbasis CBIR Junli Achnlad Zaenllddin 32

Studi Awal Pembentukan Lubang Gerusan Dan Lapis Armor Pada Proses Gerusan Di Hilir Bed Sill Junaidi Ukilll(lll Ris11all

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 viii

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 5: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

SCl7lil1or JfosiOlwl Terapan Risct IluI(Jti SENTRINOV SUvlRANG 15 - 16 Oktoba ] ()16

PANITIA SENTRINOV 2016

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT - Penanggung Jawab Siti Arbainah SE MM - Pengarah Tcknis Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT- Ketua Pelaksana Ora Mardinawati MM - Koordinator Administrasi dan Keuangan Drs M Asrori MSi- Koordinator Acara dan Ceremonial Dra Nur Rini MPd - Tim Acara dan Ceremonial Suharto Ir MPd- Tim Sponsorship dan Kerjasama Syahid ST MEng - Tim Sponsorship dan Kerjasama Dr Amin Suharjono ST MT - Tim Call For Paper dan Review Mardiyono S Kom MSc - Tim Call For Paper dan Review Nikrnatuniayah SE MSi Akt - Tim Call For Paper dan Review Iwan Herrnawan SKom MT- Publikasi dan Dokumentasi Prayitno ST MT - Publikasi dan Dokumentasi Junaidi ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Hery Tristijanto ST MEng - Tim Editor dan Prosiding Liliek Triyono ST MKom - Tim Editor dan Prosiding Dra Siti Nur Barokah MM - Tim Konsumsi dan Perlengkapan Aryanti Sari Dewi AMd - Administrasi Zuhara Nur dintha - Administrasi Mulyono AMd - Administrasi

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 iv

ENTRINOV SClI1il1(1r Nasiolal Jeropoil Rise IIomif SEMAIVING 15 -shy In Okobcr ]016

DEWAN REDAKSI

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT Siti Arbainah SE MM Hcry Tristijanto ST MEng Siti Nur Barokah SE MM

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 v

Seminor Nasional TeraJal1 Rise InoJi 5ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okobcr 2)6

SCIENTIFIC COl1MITTEE

Prof Drrcrnat Heru Susanto ST MM MT (UNDIP) Dr Suharnomo SE MSi (Manajemen UNDIP) Dr Hj Nunuy Nur Atiah SE MSi Ak (UNPAD)

Ratih Indri Hapsari S T rvlT PhD (POLINEMA) Indrazno Siradjuddin ST MT PhD (POLINEMA) Dr Eng Faisal Rahutomo ST MCo01 (POLINEMA) Dr Eng Anggit Murdani ST MEng (POLINEMA) Dr Ir I Made Sum1a SE MT (PNB) Dr I Ketut Budarma MPar MMTHRL (PNB) Dr Ir Lilik Sudiajeng MEng (PNB) Dr Ir Prima Kristalina MKom (PENS) Dr Lukito Edi Nugroho (UGM) Dr Kurnia Ekasari SE MSi Akt (POLINEMA) Dr Moechammad Sarosa Diplng MT lPOLINEMA) Dr Hardiwinoto SE MSi (UN1M US) Dr Ari Kamayanti SE MSi Akt (UB) Dr Aji Dedi Mulawannan SE MSi Ak (UB) Dr Oman Rusmana SE ivLSi Ak (UNSOED) Dr Rini Kusumawardani ST MT MSc (UNNES) Dr Fatchul Arifin ST MT CUNY) Bambang Supriyo BSEE MEngSC PhD (POLINES) Dr Samuel Beta K INGTECH MT (PO LINES) DrEni Dwi Wardihani ST MT (POLINES) Dr Sugeng Aliyono B Eng M Eng (PO LINES) Dr Sri Hardiningsih HS M Hum (PO LINES) Dr 10zef Bambang Tri Joga Drs MPd (POLINES) Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT (POLINES) Dr Drs Edy Suhartono MSi (POLINES) Dr Drs Amvar Sukito Ardjo M Kom (POLINES) Dr Amin Suharjono ST MT (POLINES) Dr Sidiq Syamsul Hidayat ST MT (POLINES)

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vi

5cmil1ai Nsiolo Terapan Rise fnomii5ENTRINOY 5ElvIAIING 15 - 16 Oktoba 2016

DAFTAR lSI

KATA PENGANTAR 11

SAMBUTAN KEPALA P3M POLINES III

PANITIA SENTRINOY 2016 IV

DEWAN REDAKSI V

SCIENTIFIC COMMITTEE VI

DAFTAR lSI VII

KEYNOTE SPEAKER

DAFTAR ABSTRAK MAKALAH PRESENTASI

Bidang Kajian Sains dan TeknoJogi Terapan

Korpus Berita Daring Bahasa Indonesia Dengan Deph Firs Focused Crawling Aad Miqdad Mlladz Mllzad Faisal Rahlitolllo 1~

Pengembangan Aplikasi Kaleidoskop Berita Otomatis Berbahasa Indonesia Alri Yosela Putri Faisal RahutonlO 12

Peningkatan Usaha Klaster Industri Kecil Kcrajinan Serok Dari Bahan Kayu Di Magelang Ahmad Sllpriyadi Sri Harmanto Adi Listiol1o 13

Rancang Bangun Sistem Telemetring Secara Real Time Data Besaran Listrik Di Gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang Aillllll Widi Cahyall ingrulll Juni Prasetyo Rizal Kurniawan Septy Wilda (usunla Syahid 14

Model Dan Perancangan Kontrol Industri Berbasis Networked Control~stem

(NCS) Menggunakan Arduino Ari Sriyanto N WallYli Sulistiyo Thomas Agung Setyawan 15

Aktivitas Katalitik Limbah TYire Plating Sludge Pada Pembakaran Batu Bara Armi Wulanawati 1110hammad Khotib Sri Mulijcwi And Eristiady Febryanwar 6

Rancang Bangun Mesin Wood Plastic CompOSZc Screw Extrussion Molding (Bagiltn Dari Prototipe Unit Produksi Panel Komposit Kayu Plastik Untuk Dinding Dan Lantai) A ryo Satito 1 7

Studi Simulasi Penggunaan Nozzle-Diffuser Savonius Tmdcm Pada Turbin Air Cross flow Sumbu Yet1ikal (CROSSYAT) Baglls Wahyudi SatwoO Adi Widodo IS

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vii

Sc-min( Nusiol1al Jcrapol1 Rise Il10mtij ENTRINOY SIM IRI1NG 15 - 16 Oktobcr ]016

Analisis Daya Tahan Baterai Dan Akurasi Pengukuran Sensor Suhu Dan Kelcmbaban Jaringan Sensor Nirkabel Untuk Mes in Pengering Gabah Bimo Ajie NlIgroho Sidiq Syamsul HidaYllt Amin SlIharjollo 19

Pola Retak Lentur Geser Balok Beton Bertulang Dengan Orlhotropic Model Dedi Budi Setia~van 21

Sistem Tracking Robot Pada Rule Terbatas Menggunakan GPS Tracker Berbasis Android Dllesi Wardhani Eni Dwi Wardiwlli AminSuharjollo 23

Pintll Morse Pintu Morse Kode Ketukan Pada Pintu Berbasis Mikrokontrol er Sebagai Sistem Penguncian Bel Pintll Dan Notifikasi Melalui Pesan Singkat Dita Nllr Ismi Sakka Fatahillah Abdul Basith Fail AI-Ahmad Aprilla Putri Hardiyallti M Mahfild Farid Taufiqi 24

Aplikasi Metode Hill-Climb Search Untuk Ekstraksi Daya Maksimum Pada Sistem Konversi Energi Angin Dwialla Hendrawati M Denny Surindra 25

Studi Awal Klasifikasi Artikel Wikipedia Bahasa Indonesia Dengan Menggunakan Metoda K Nearest Neighbor Erik Hardiyanto Faisal Rahlltomo 26

Analisis Komparasi Cache Replacernent Algorithm Untuk Meningkatkan Kinerja Proxy Server Pasar Grosir Pekalongan Eskandaru Erin Sadewa lUuhammad A Ill) Sidiq ~yalllsll1 Hidayat 27

Peningkatan KlIaiitas Serat Rekel Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Komponen Kendaraan Bermotor Herwandi Robert lVapitupulu 29

Situasi Dan Permasalahan Parkir On-Street Di Kawasan Pusat Kota M-Iang IIllna Widyawati Agustin - 30

GAMANIK Galah ~1angga ElektronikAlat Pemetik Buah Mangga Eektronik Dengan Pisau Pemotong Rotary Berbasis Scissor lvfechanism Dan Kontro Radio Frekuensi Johall Bayu Prakoso Retno Dwi Alyani Muhammad Nur Faiz Ilham Aft Bukhori Novita Erma Putri Lestari 3 I

Analysis Pelormance Fitur Bentuk W(ln1a Dan T ekstur Citra Pada Penelusuran Informasi Aset Berbasis CBIR Junli Achnlad Zaenllddin 32

Studi Awal Pembentukan Lubang Gerusan Dan Lapis Armor Pada Proses Gerusan Di Hilir Bed Sill Junaidi Ukilll(lll Ris11all

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 viii

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 6: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

ENTRINOV SClI1il1(1r Nasiolal Jeropoil Rise IIomif SEMAIVING 15 -shy In Okobcr ]016

DEWAN REDAKSI

Dr Eng Sidiq Syamsul Hidayat ST MT Siti Arbainah SE MM Hcry Tristijanto ST MEng Siti Nur Barokah SE MM

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 v

Seminor Nasional TeraJal1 Rise InoJi 5ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okobcr 2)6

SCIENTIFIC COl1MITTEE

Prof Drrcrnat Heru Susanto ST MM MT (UNDIP) Dr Suharnomo SE MSi (Manajemen UNDIP) Dr Hj Nunuy Nur Atiah SE MSi Ak (UNPAD)

Ratih Indri Hapsari S T rvlT PhD (POLINEMA) Indrazno Siradjuddin ST MT PhD (POLINEMA) Dr Eng Faisal Rahutomo ST MCo01 (POLINEMA) Dr Eng Anggit Murdani ST MEng (POLINEMA) Dr Ir I Made Sum1a SE MT (PNB) Dr I Ketut Budarma MPar MMTHRL (PNB) Dr Ir Lilik Sudiajeng MEng (PNB) Dr Ir Prima Kristalina MKom (PENS) Dr Lukito Edi Nugroho (UGM) Dr Kurnia Ekasari SE MSi Akt (POLINEMA) Dr Moechammad Sarosa Diplng MT lPOLINEMA) Dr Hardiwinoto SE MSi (UN1M US) Dr Ari Kamayanti SE MSi Akt (UB) Dr Aji Dedi Mulawannan SE MSi Ak (UB) Dr Oman Rusmana SE ivLSi Ak (UNSOED) Dr Rini Kusumawardani ST MT MSc (UNNES) Dr Fatchul Arifin ST MT CUNY) Bambang Supriyo BSEE MEngSC PhD (POLINES) Dr Samuel Beta K INGTECH MT (PO LINES) DrEni Dwi Wardihani ST MT (POLINES) Dr Sugeng Aliyono B Eng M Eng (PO LINES) Dr Sri Hardiningsih HS M Hum (PO LINES) Dr 10zef Bambang Tri Joga Drs MPd (POLINES) Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT (POLINES) Dr Drs Edy Suhartono MSi (POLINES) Dr Drs Amvar Sukito Ardjo M Kom (POLINES) Dr Amin Suharjono ST MT (POLINES) Dr Sidiq Syamsul Hidayat ST MT (POLINES)

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vi

5cmil1ai Nsiolo Terapan Rise fnomii5ENTRINOY 5ElvIAIING 15 - 16 Oktoba 2016

DAFTAR lSI

KATA PENGANTAR 11

SAMBUTAN KEPALA P3M POLINES III

PANITIA SENTRINOY 2016 IV

DEWAN REDAKSI V

SCIENTIFIC COMMITTEE VI

DAFTAR lSI VII

KEYNOTE SPEAKER

DAFTAR ABSTRAK MAKALAH PRESENTASI

Bidang Kajian Sains dan TeknoJogi Terapan

Korpus Berita Daring Bahasa Indonesia Dengan Deph Firs Focused Crawling Aad Miqdad Mlladz Mllzad Faisal Rahlitolllo 1~

Pengembangan Aplikasi Kaleidoskop Berita Otomatis Berbahasa Indonesia Alri Yosela Putri Faisal RahutonlO 12

Peningkatan Usaha Klaster Industri Kecil Kcrajinan Serok Dari Bahan Kayu Di Magelang Ahmad Sllpriyadi Sri Harmanto Adi Listiol1o 13

Rancang Bangun Sistem Telemetring Secara Real Time Data Besaran Listrik Di Gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang Aillllll Widi Cahyall ingrulll Juni Prasetyo Rizal Kurniawan Septy Wilda (usunla Syahid 14

Model Dan Perancangan Kontrol Industri Berbasis Networked Control~stem

(NCS) Menggunakan Arduino Ari Sriyanto N WallYli Sulistiyo Thomas Agung Setyawan 15

Aktivitas Katalitik Limbah TYire Plating Sludge Pada Pembakaran Batu Bara Armi Wulanawati 1110hammad Khotib Sri Mulijcwi And Eristiady Febryanwar 6

Rancang Bangun Mesin Wood Plastic CompOSZc Screw Extrussion Molding (Bagiltn Dari Prototipe Unit Produksi Panel Komposit Kayu Plastik Untuk Dinding Dan Lantai) A ryo Satito 1 7

Studi Simulasi Penggunaan Nozzle-Diffuser Savonius Tmdcm Pada Turbin Air Cross flow Sumbu Yet1ikal (CROSSYAT) Baglls Wahyudi SatwoO Adi Widodo IS

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vii

Sc-min( Nusiol1al Jcrapol1 Rise Il10mtij ENTRINOY SIM IRI1NG 15 - 16 Oktobcr ]016

Analisis Daya Tahan Baterai Dan Akurasi Pengukuran Sensor Suhu Dan Kelcmbaban Jaringan Sensor Nirkabel Untuk Mes in Pengering Gabah Bimo Ajie NlIgroho Sidiq Syamsul HidaYllt Amin SlIharjollo 19

Pola Retak Lentur Geser Balok Beton Bertulang Dengan Orlhotropic Model Dedi Budi Setia~van 21

Sistem Tracking Robot Pada Rule Terbatas Menggunakan GPS Tracker Berbasis Android Dllesi Wardhani Eni Dwi Wardiwlli AminSuharjollo 23

Pintll Morse Pintu Morse Kode Ketukan Pada Pintu Berbasis Mikrokontrol er Sebagai Sistem Penguncian Bel Pintll Dan Notifikasi Melalui Pesan Singkat Dita Nllr Ismi Sakka Fatahillah Abdul Basith Fail AI-Ahmad Aprilla Putri Hardiyallti M Mahfild Farid Taufiqi 24

Aplikasi Metode Hill-Climb Search Untuk Ekstraksi Daya Maksimum Pada Sistem Konversi Energi Angin Dwialla Hendrawati M Denny Surindra 25

Studi Awal Klasifikasi Artikel Wikipedia Bahasa Indonesia Dengan Menggunakan Metoda K Nearest Neighbor Erik Hardiyanto Faisal Rahlltomo 26

Analisis Komparasi Cache Replacernent Algorithm Untuk Meningkatkan Kinerja Proxy Server Pasar Grosir Pekalongan Eskandaru Erin Sadewa lUuhammad A Ill) Sidiq ~yalllsll1 Hidayat 27

Peningkatan KlIaiitas Serat Rekel Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Komponen Kendaraan Bermotor Herwandi Robert lVapitupulu 29

Situasi Dan Permasalahan Parkir On-Street Di Kawasan Pusat Kota M-Iang IIllna Widyawati Agustin - 30

GAMANIK Galah ~1angga ElektronikAlat Pemetik Buah Mangga Eektronik Dengan Pisau Pemotong Rotary Berbasis Scissor lvfechanism Dan Kontro Radio Frekuensi Johall Bayu Prakoso Retno Dwi Alyani Muhammad Nur Faiz Ilham Aft Bukhori Novita Erma Putri Lestari 3 I

Analysis Pelormance Fitur Bentuk W(ln1a Dan T ekstur Citra Pada Penelusuran Informasi Aset Berbasis CBIR Junli Achnlad Zaenllddin 32

Studi Awal Pembentukan Lubang Gerusan Dan Lapis Armor Pada Proses Gerusan Di Hilir Bed Sill Junaidi Ukilll(lll Ris11all

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 viii

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 7: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Seminor Nasional TeraJal1 Rise InoJi 5ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okobcr 2)6

SCIENTIFIC COl1MITTEE

Prof Drrcrnat Heru Susanto ST MM MT (UNDIP) Dr Suharnomo SE MSi (Manajemen UNDIP) Dr Hj Nunuy Nur Atiah SE MSi Ak (UNPAD)

Ratih Indri Hapsari S T rvlT PhD (POLINEMA) Indrazno Siradjuddin ST MT PhD (POLINEMA) Dr Eng Faisal Rahutomo ST MCo01 (POLINEMA) Dr Eng Anggit Murdani ST MEng (POLINEMA) Dr Ir I Made Sum1a SE MT (PNB) Dr I Ketut Budarma MPar MMTHRL (PNB) Dr Ir Lilik Sudiajeng MEng (PNB) Dr Ir Prima Kristalina MKom (PENS) Dr Lukito Edi Nugroho (UGM) Dr Kurnia Ekasari SE MSi Akt (POLINEMA) Dr Moechammad Sarosa Diplng MT lPOLINEMA) Dr Hardiwinoto SE MSi (UN1M US) Dr Ari Kamayanti SE MSi Akt (UB) Dr Aji Dedi Mulawannan SE MSi Ak (UB) Dr Oman Rusmana SE ivLSi Ak (UNSOED) Dr Rini Kusumawardani ST MT MSc (UNNES) Dr Fatchul Arifin ST MT CUNY) Bambang Supriyo BSEE MEngSC PhD (POLINES) Dr Samuel Beta K INGTECH MT (PO LINES) DrEni Dwi Wardihani ST MT (POLINES) Dr Sugeng Aliyono B Eng M Eng (PO LINES) Dr Sri Hardiningsih HS M Hum (PO LINES) Dr 10zef Bambang Tri Joga Drs MPd (POLINES) Dr Ir Muhammad Mukhlisin MT (POLINES) Dr Drs Edy Suhartono MSi (POLINES) Dr Drs Amvar Sukito Ardjo M Kom (POLINES) Dr Amin Suharjono ST MT (POLINES) Dr Sidiq Syamsul Hidayat ST MT (POLINES)

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vi

5cmil1ai Nsiolo Terapan Rise fnomii5ENTRINOY 5ElvIAIING 15 - 16 Oktoba 2016

DAFTAR lSI

KATA PENGANTAR 11

SAMBUTAN KEPALA P3M POLINES III

PANITIA SENTRINOY 2016 IV

DEWAN REDAKSI V

SCIENTIFIC COMMITTEE VI

DAFTAR lSI VII

KEYNOTE SPEAKER

DAFTAR ABSTRAK MAKALAH PRESENTASI

Bidang Kajian Sains dan TeknoJogi Terapan

Korpus Berita Daring Bahasa Indonesia Dengan Deph Firs Focused Crawling Aad Miqdad Mlladz Mllzad Faisal Rahlitolllo 1~

Pengembangan Aplikasi Kaleidoskop Berita Otomatis Berbahasa Indonesia Alri Yosela Putri Faisal RahutonlO 12

Peningkatan Usaha Klaster Industri Kecil Kcrajinan Serok Dari Bahan Kayu Di Magelang Ahmad Sllpriyadi Sri Harmanto Adi Listiol1o 13

Rancang Bangun Sistem Telemetring Secara Real Time Data Besaran Listrik Di Gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang Aillllll Widi Cahyall ingrulll Juni Prasetyo Rizal Kurniawan Septy Wilda (usunla Syahid 14

Model Dan Perancangan Kontrol Industri Berbasis Networked Control~stem

(NCS) Menggunakan Arduino Ari Sriyanto N WallYli Sulistiyo Thomas Agung Setyawan 15

Aktivitas Katalitik Limbah TYire Plating Sludge Pada Pembakaran Batu Bara Armi Wulanawati 1110hammad Khotib Sri Mulijcwi And Eristiady Febryanwar 6

Rancang Bangun Mesin Wood Plastic CompOSZc Screw Extrussion Molding (Bagiltn Dari Prototipe Unit Produksi Panel Komposit Kayu Plastik Untuk Dinding Dan Lantai) A ryo Satito 1 7

Studi Simulasi Penggunaan Nozzle-Diffuser Savonius Tmdcm Pada Turbin Air Cross flow Sumbu Yet1ikal (CROSSYAT) Baglls Wahyudi SatwoO Adi Widodo IS

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vii

Sc-min( Nusiol1al Jcrapol1 Rise Il10mtij ENTRINOY SIM IRI1NG 15 - 16 Oktobcr ]016

Analisis Daya Tahan Baterai Dan Akurasi Pengukuran Sensor Suhu Dan Kelcmbaban Jaringan Sensor Nirkabel Untuk Mes in Pengering Gabah Bimo Ajie NlIgroho Sidiq Syamsul HidaYllt Amin SlIharjollo 19

Pola Retak Lentur Geser Balok Beton Bertulang Dengan Orlhotropic Model Dedi Budi Setia~van 21

Sistem Tracking Robot Pada Rule Terbatas Menggunakan GPS Tracker Berbasis Android Dllesi Wardhani Eni Dwi Wardiwlli AminSuharjollo 23

Pintll Morse Pintu Morse Kode Ketukan Pada Pintu Berbasis Mikrokontrol er Sebagai Sistem Penguncian Bel Pintll Dan Notifikasi Melalui Pesan Singkat Dita Nllr Ismi Sakka Fatahillah Abdul Basith Fail AI-Ahmad Aprilla Putri Hardiyallti M Mahfild Farid Taufiqi 24

Aplikasi Metode Hill-Climb Search Untuk Ekstraksi Daya Maksimum Pada Sistem Konversi Energi Angin Dwialla Hendrawati M Denny Surindra 25

Studi Awal Klasifikasi Artikel Wikipedia Bahasa Indonesia Dengan Menggunakan Metoda K Nearest Neighbor Erik Hardiyanto Faisal Rahlltomo 26

Analisis Komparasi Cache Replacernent Algorithm Untuk Meningkatkan Kinerja Proxy Server Pasar Grosir Pekalongan Eskandaru Erin Sadewa lUuhammad A Ill) Sidiq ~yalllsll1 Hidayat 27

Peningkatan KlIaiitas Serat Rekel Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Komponen Kendaraan Bermotor Herwandi Robert lVapitupulu 29

Situasi Dan Permasalahan Parkir On-Street Di Kawasan Pusat Kota M-Iang IIllna Widyawati Agustin - 30

GAMANIK Galah ~1angga ElektronikAlat Pemetik Buah Mangga Eektronik Dengan Pisau Pemotong Rotary Berbasis Scissor lvfechanism Dan Kontro Radio Frekuensi Johall Bayu Prakoso Retno Dwi Alyani Muhammad Nur Faiz Ilham Aft Bukhori Novita Erma Putri Lestari 3 I

Analysis Pelormance Fitur Bentuk W(ln1a Dan T ekstur Citra Pada Penelusuran Informasi Aset Berbasis CBIR Junli Achnlad Zaenllddin 32

Studi Awal Pembentukan Lubang Gerusan Dan Lapis Armor Pada Proses Gerusan Di Hilir Bed Sill Junaidi Ukilll(lll Ris11all

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 viii

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 8: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

5cmil1ai Nsiolo Terapan Rise fnomii5ENTRINOY 5ElvIAIING 15 - 16 Oktoba 2016

DAFTAR lSI

KATA PENGANTAR 11

SAMBUTAN KEPALA P3M POLINES III

PANITIA SENTRINOY 2016 IV

DEWAN REDAKSI V

SCIENTIFIC COMMITTEE VI

DAFTAR lSI VII

KEYNOTE SPEAKER

DAFTAR ABSTRAK MAKALAH PRESENTASI

Bidang Kajian Sains dan TeknoJogi Terapan

Korpus Berita Daring Bahasa Indonesia Dengan Deph Firs Focused Crawling Aad Miqdad Mlladz Mllzad Faisal Rahlitolllo 1~

Pengembangan Aplikasi Kaleidoskop Berita Otomatis Berbahasa Indonesia Alri Yosela Putri Faisal RahutonlO 12

Peningkatan Usaha Klaster Industri Kecil Kcrajinan Serok Dari Bahan Kayu Di Magelang Ahmad Sllpriyadi Sri Harmanto Adi Listiol1o 13

Rancang Bangun Sistem Telemetring Secara Real Time Data Besaran Listrik Di Gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang Aillllll Widi Cahyall ingrulll Juni Prasetyo Rizal Kurniawan Septy Wilda (usunla Syahid 14

Model Dan Perancangan Kontrol Industri Berbasis Networked Control~stem

(NCS) Menggunakan Arduino Ari Sriyanto N WallYli Sulistiyo Thomas Agung Setyawan 15

Aktivitas Katalitik Limbah TYire Plating Sludge Pada Pembakaran Batu Bara Armi Wulanawati 1110hammad Khotib Sri Mulijcwi And Eristiady Febryanwar 6

Rancang Bangun Mesin Wood Plastic CompOSZc Screw Extrussion Molding (Bagiltn Dari Prototipe Unit Produksi Panel Komposit Kayu Plastik Untuk Dinding Dan Lantai) A ryo Satito 1 7

Studi Simulasi Penggunaan Nozzle-Diffuser Savonius Tmdcm Pada Turbin Air Cross flow Sumbu Yet1ikal (CROSSYAT) Baglls Wahyudi SatwoO Adi Widodo IS

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 vii

Sc-min( Nusiol1al Jcrapol1 Rise Il10mtij ENTRINOY SIM IRI1NG 15 - 16 Oktobcr ]016

Analisis Daya Tahan Baterai Dan Akurasi Pengukuran Sensor Suhu Dan Kelcmbaban Jaringan Sensor Nirkabel Untuk Mes in Pengering Gabah Bimo Ajie NlIgroho Sidiq Syamsul HidaYllt Amin SlIharjollo 19

Pola Retak Lentur Geser Balok Beton Bertulang Dengan Orlhotropic Model Dedi Budi Setia~van 21

Sistem Tracking Robot Pada Rule Terbatas Menggunakan GPS Tracker Berbasis Android Dllesi Wardhani Eni Dwi Wardiwlli AminSuharjollo 23

Pintll Morse Pintu Morse Kode Ketukan Pada Pintu Berbasis Mikrokontrol er Sebagai Sistem Penguncian Bel Pintll Dan Notifikasi Melalui Pesan Singkat Dita Nllr Ismi Sakka Fatahillah Abdul Basith Fail AI-Ahmad Aprilla Putri Hardiyallti M Mahfild Farid Taufiqi 24

Aplikasi Metode Hill-Climb Search Untuk Ekstraksi Daya Maksimum Pada Sistem Konversi Energi Angin Dwialla Hendrawati M Denny Surindra 25

Studi Awal Klasifikasi Artikel Wikipedia Bahasa Indonesia Dengan Menggunakan Metoda K Nearest Neighbor Erik Hardiyanto Faisal Rahlltomo 26

Analisis Komparasi Cache Replacernent Algorithm Untuk Meningkatkan Kinerja Proxy Server Pasar Grosir Pekalongan Eskandaru Erin Sadewa lUuhammad A Ill) Sidiq ~yalllsll1 Hidayat 27

Peningkatan KlIaiitas Serat Rekel Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Komponen Kendaraan Bermotor Herwandi Robert lVapitupulu 29

Situasi Dan Permasalahan Parkir On-Street Di Kawasan Pusat Kota M-Iang IIllna Widyawati Agustin - 30

GAMANIK Galah ~1angga ElektronikAlat Pemetik Buah Mangga Eektronik Dengan Pisau Pemotong Rotary Berbasis Scissor lvfechanism Dan Kontro Radio Frekuensi Johall Bayu Prakoso Retno Dwi Alyani Muhammad Nur Faiz Ilham Aft Bukhori Novita Erma Putri Lestari 3 I

Analysis Pelormance Fitur Bentuk W(ln1a Dan T ekstur Citra Pada Penelusuran Informasi Aset Berbasis CBIR Junli Achnlad Zaenllddin 32

Studi Awal Pembentukan Lubang Gerusan Dan Lapis Armor Pada Proses Gerusan Di Hilir Bed Sill Junaidi Ukilll(lll Ris11all

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 viii

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 9: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Sc-min( Nusiol1al Jcrapol1 Rise Il10mtij ENTRINOY SIM IRI1NG 15 - 16 Oktobcr ]016

Analisis Daya Tahan Baterai Dan Akurasi Pengukuran Sensor Suhu Dan Kelcmbaban Jaringan Sensor Nirkabel Untuk Mes in Pengering Gabah Bimo Ajie NlIgroho Sidiq Syamsul HidaYllt Amin SlIharjollo 19

Pola Retak Lentur Geser Balok Beton Bertulang Dengan Orlhotropic Model Dedi Budi Setia~van 21

Sistem Tracking Robot Pada Rule Terbatas Menggunakan GPS Tracker Berbasis Android Dllesi Wardhani Eni Dwi Wardiwlli AminSuharjollo 23

Pintll Morse Pintu Morse Kode Ketukan Pada Pintu Berbasis Mikrokontrol er Sebagai Sistem Penguncian Bel Pintll Dan Notifikasi Melalui Pesan Singkat Dita Nllr Ismi Sakka Fatahillah Abdul Basith Fail AI-Ahmad Aprilla Putri Hardiyallti M Mahfild Farid Taufiqi 24

Aplikasi Metode Hill-Climb Search Untuk Ekstraksi Daya Maksimum Pada Sistem Konversi Energi Angin Dwialla Hendrawati M Denny Surindra 25

Studi Awal Klasifikasi Artikel Wikipedia Bahasa Indonesia Dengan Menggunakan Metoda K Nearest Neighbor Erik Hardiyanto Faisal Rahlltomo 26

Analisis Komparasi Cache Replacernent Algorithm Untuk Meningkatkan Kinerja Proxy Server Pasar Grosir Pekalongan Eskandaru Erin Sadewa lUuhammad A Ill) Sidiq ~yalllsll1 Hidayat 27

Peningkatan KlIaiitas Serat Rekel Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Komponen Kendaraan Bermotor Herwandi Robert lVapitupulu 29

Situasi Dan Permasalahan Parkir On-Street Di Kawasan Pusat Kota M-Iang IIllna Widyawati Agustin - 30

GAMANIK Galah ~1angga ElektronikAlat Pemetik Buah Mangga Eektronik Dengan Pisau Pemotong Rotary Berbasis Scissor lvfechanism Dan Kontro Radio Frekuensi Johall Bayu Prakoso Retno Dwi Alyani Muhammad Nur Faiz Ilham Aft Bukhori Novita Erma Putri Lestari 3 I

Analysis Pelormance Fitur Bentuk W(ln1a Dan T ekstur Citra Pada Penelusuran Informasi Aset Berbasis CBIR Junli Achnlad Zaenllddin 32

Studi Awal Pembentukan Lubang Gerusan Dan Lapis Armor Pada Proses Gerusan Di Hilir Bed Sill Junaidi Ukilll(lll Ris11all

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 viii

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 10: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

SCl7lillur Nasiollul Tcrctpall Rise l II1()lOli 5ENTRINOY gt MA RIJN( 15 l(j Oklobcr 2()I(j

Pcmutihan Tcpung Porang (IJlI1orptoj)lwllus OnclOjJzyllls) ivcnggunakall Natrium Mctabisulfit Dan Vitamin C Kristilla Haryalli SlIlwrto SlIITallto Sarana Tegllh Blldi Salltosa 34

Perilaku Lentur Salok Aplikasi Tulangan Komposit Dengan Perlakuan Seda Mutu Serta Workability Untuk Konstruksi Bangunan Geclung 111arsudi illartollo 3()

Rancang Bangun Mesin Pemcras Tepung Beras Anlk Jlll1lwlIllllad SlIblulIl Zaldy KurniawlIll 39

lptck Sagi Masyarakat Kclompok Petemak Ayam Bangkok Banyumanik Nanang Budi Sriyallto HelJl PUYllomo Dalyadi 39

Mesin Pengupas Biji lenitri Sistem Rotari Untuk Membantu UKM Pengrajin Biji-Bijian Langka ParyolloAglls SlIwolldo Teguh Budi Salltoso 41

Pengolahan Air Limbah Laboratorium Menggunakan Proses Elektrokoagulasi Prayitllo Sri Rulianah Anallg Takwanto 42

Rancang Bangun Alat Penghitung lumlah Benih Ikan Menggunakan Logika Matrix Berbasis Microcontroller Punvanto Unallg Achlism 43

Optimasi Proses Electrical Discharge Machining Singking Material Aisi 4340 Mengunakan Back Propagation Arttjicial Neural Network-Genetic Algorithm Robemiddott NapituplIlu Yuriko Adeputra Dall Otto Purnawarmall 45

LOLlS ( Load Limiting System) ROlli Apriallforo Ardi Firmansyah Tri Utal1 Tohirill Amill Sulzarjollo 47

Alat Pendeteksi Kccelakaan Pacla Mobil Dan Pengirim Infonnasi Lokasi Kecelakaan Kepacla Pihak BerwaJib Sofialli Putri Fatima Cikal N A Alallg Mafuzakaria Tegar Priambudi Mulwntmad Ali Masum Sidiq Syamsd Hidayat 48

Peniligkalan Usaha Lukisan Cat Pada Kerajinan Coran Aluminium Di luwana Pati Jawa Tengah Sri lIarmallto Ahmad Supriyadi Moeh Abdul Kodir 49

Pengaruh Telilperatur Penuangan Terhadap Kekerasan Dun Porositas Pada Cetakan Logam Sri Harmanto Ahmad Supriyadi Riles Melvy Wattimena 50

Kekuatan Lcntur Dan Tekuk Beton Pengganti Agregal Kasar Dcngan Limbah Kantnng Plastik Sutiarlllollo KarlllWall oko Setiono Anlll1g Smvarno 51

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 ix

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 11: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

IValgtt(

dan

Blldilaks()110J 11)01-10 - - bull - shy It - ill 11 shy

61

SelaWtln -

ArifPujiyono DClrwllllto

PROSIDING Vol ISSN x

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 12: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

65

79

PROSIDING Vol 01 2016 2097 xi

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 13: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

5cminu NasioJla Tcrapan Riset Jno(fti( SENTRINOV SDvARANG 5 - 16 Oktober 2()I6

Pcnerapan lptek Pada KeIompok Pengrajin Tas Tcratai Tcmanggung Mardinawati Ulfah Hidayati KlInto Purbol1o 82

Karakteristik Industri Kreatif Di Jawa Tengah Menghadapi Aseal1 lconomic Community Marliyati Lanlin KorawUayanti Vlfah Hidayati 83

IbPE Pada Industri Tenun Troso Kabupaten Jepara Jawa Tengah llJllhammad A~ori Zaenal Abidin Noor SlIroUa 84

Pengembangan Model Pembelajaran Pemasaran Internasional Berbasis Web Modular Di Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang Mohammad Maskan Deddy Kllsbiallto Punvoko Aji Mustofa Hadi Ludfi Djajanto 86

Rancang Bangun Sistem Infomlasi UKM Sebagai Sarana Perdagangan Batik Dengan E-Marketplace Di Pekalongan Muhammad Rizky Akbar Sarana Agus Smvondo 87

Manajemen Strategis Pengelolaan Zakat Badan Amil Zakat Nasional (BAZNAS) Kota Semarang Nikmacuniayah Litis Mardialla A 88

IbM Pada Kelompok Sadar Wisata Pandanaran Di Desa Wisata Kandri Kecamatan Gunung Pati Semarang Noor Suroija Suballdi Muhammad Asrori 89

pemberdayaan Petemak Cacing Tanah Di Desa Keji Ungaran Barat Kabupaten Semarang Petrus 111aharsi 91

Peningkatan Kualitas Produk Dan Kompctensi Pengrajin Kulit M Zed Production Dan Lis AColiection Temanggung Sandi Sllpaya Sanzani POIlnall 92

Varibel Penentu Penguatan Kelembagaan Dan Usaha Koperasi Simpan Pinjam Dalam Rangka Peningkatan Kincrja Sri Widiyati Th Tyas Listyalli 93

Pemberdayaan Usaha Mikro Emping Ketan Khas Kendal Berbasis Kebutuhan Siti Arbainah Jati Handayani Wiwik PlInvati W 94

Pemasaran Words OfMouth (WOlJ) Pada Bisnis Ritel Pasar Modern Berbasis Pesan Komunikasi Pelanggan Siti Arbainah Sugiarti Hadiahti Utami 95

Pcnerapan Iptek Pada Usaha Kuc Dan Makanan Di Tcgalsari Kota Surakm1a Sugiarti Aris Suniltiyo 96

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 xii

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 14: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Scminar Na siol1o Terap([J Hisel 11100aliS ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Okrober 2016

Anali sis Aspek-Aspek Uji an Esai Daring Berbahasa Indones ia Tri f1a Ari Ro hinta Faisa Ralzutol1lo 97

Pencrapan [ptek Pad a Usaha Kcrajinan Sarung Goyor Di KCC3matan Kalij ambc

Kabupaten Sragen 1utik D~j)i Karyanti Sartoflo 98

ISSN 2477 - 2097PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 xiii

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 15: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Seminar Nasional Terapan Riset InovatifENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

to

AKTlVlTAS KATALITIK LIMBAH WIRE PUTING SLUDGE PADA PEMBAKARAN BATU BARA

Armi Wulanawao l ) Mobamm d Khotibl

) Sri Mulijanit ) And Eristiady

Febryanwar1)

IKimia Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 E~mail armiwulanawatiyahoocom

Abstract

A catalyst burning is an ingredient additive added to fuel as like coal inorder to increase energy production A catalyst can be alkali metal metal alkaline soil and metal transition In this study a catalyst made from sewage ludge wire electroplating which contains high heavy metals and dispersed into the mix vegetable oils water and surfactant Berol 226 11te catalyst concentration in coal type subbitumin used ( the energy value is 523509 cal g ) is plusmnDI bib Sludge wire plating was varied into 4 type catalyst namely 2 sludge 3 sludg bull 2 and 30 oxalic acid and 3 sludge and 3 oxalic acid The results of the activity catalytic committed using analyzer thennal differential obtained the increasing efficiency burning coal up to 73 by the addition of Ii catalyst 3 sludge and 3 oxalic acid in burning coal

Keywords wire plating sludge catalyst coal

Abstrak

KataJis pembakanm merupakan bahan aditif yang ditambabkan pada baban bakar seperti batu bam sehingga energi yang dihasilkan meningkat Kalalis dapaI beropa logam alkali logam alkali tanah dan I gam transisi Pacla penclitian ini katalis dibuat dari limbah wire plating sludge yang memiliki kandungan logam cukup tinggi dan didispersikan ke dalam campuran minyak nabati air dan swfaJrum Berol 226 Konscntrasi katalis di dalam batu bara jenis subbitumin yang digunakan (nilai kalor 523509 kalg) adalab plusmn 01 bib Limbah wire plating sludge ini divariasikan ke dalam 4 jenis kataJis yaitu 2 sludge 3 sludge 2 sludge dan 3 asam oksalat serta 3 sludge dan 3 asam oksalal Hasil uji aktivitas katalitik yang dilakukan menggunakan penganalisis tennaJ diferensial diperoleh adanya peningkatan efisiensi pembBkaran batu bam hlngga mencapai 73 dengan penambahan katalis 3 sludge dan 3 asam oksalat pada pembakaran batu bam

Kat Kund wire plating sludge MUllis batu bara

PENDAHULUAN Pembakaran batu bara merupakan salah satu cara penting memanfaatk atu

bara dalam menghasilkan energi altematif yang relatif murah Namun penggunaan batu bara dapat menghasilkan Iimbah yang mencemari lingkungan baik berupa limbah gas maupun padat seperti NOx SOX dan partikuIat (Muchjidin 2006) Emisi NOx dan SOx selama pembakaran dapat menyebabkan hujan asam dan fotokimia (Guan el af 2003) Keberadaan zat~zat pencemar sekaligus berakibat menurunkan efIsiensi pembakaran batu bam Hal ini dapat diatasi dengan menambahkan logam alkali logam a1kali tanah atau logam transisi yang bertindak sebagai katalis (Zhou e al 2010) Penelitian Ovez (2007) menunjukkan bahwa logam dapat menurunkan jumJah NOx hingga kurang dari 10 ppm dibandingkan tanpa katalis yang mencapai 25~30 ppm Selain ilu beberapa

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 58

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 16: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Seminar Nasional Terapan Riset InovatiENTRINOV SEMARANG J5 - 16 Oktober 2016

oksida logam transisi seperti 030 4bull CuO F~03 NiO LaC003 berhasil mendegradasi CO menjadi CO2 melalui aktivitas katalitik (Ooggo dan Fansuri 1999) Pada penelitian yang dilakukan oleh Li et al (2011) beberapa logam seperti Cll Ni Zn Cr dan Fe diperoleb dan limhah padat (sludge) hasil proses elektroplating Berdasarkan hal-hal tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan uj i aktivitas katalitik terbadap limbah wire plating sludge pada kondisi tanpa dan dengan asam dalam berbagai variasi sludge guna meningkatkan efisiensi pembakaran batu barn

METODE PENELITIAN Pencirian Batu bara Kadar Abu Sludge daDBatu Bar (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam kemudian dimasukkan ke dllam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang bingga bobot konstan Batu baralsudge (sampel) dimasukkan ke dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g lalu dipijarkan di alas nyala api hingga asap putih yang dihasilkan hilang Cawan berisi sampel hasil pemijaran dimasukkan ke dalam tanur dengan suhu 600degC selama 5 jam Cawan dikeluarkan dari tanur dan dibiarkan mendingin Setelah tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobol konstan

Kadar Air Batu Ban (SNI2004) Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 105degC selama 1 jam lalu

dimasukkan ke dalam desikator selama plusmn 15 menit dan ditimbang hingga bobot konstan Batu bara dimasukkan Ice dalam cawan tersebut sebanyak plusmn5 g Cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105degC selama 2 jam kemudian dikeluarkan dari oven Sete1ab tidak terlalu panas cawan dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang bingga bobot konstan

Nilai kalor (ASTM 1996) Bam bara yang telah dihaluskan menjadi 100 mesh ditimbang sebanyak 0516

g lalu diukur nilai kalomya dengan menggunakan kalorimeter born Parr 6200

Preparasi Ka talis TaDpa PeoambabaD Asam O ksalat

Minyak nabati sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam gelas piala 100 mL dan ditambahkan surfaktan Berol 226 sebanyak 8 mL kemudian diaduk Selama pengadukan ditambahkan plusmn2 g amu plusmn3 g sludge yang telah disaring dengan ukuran 100 mesh dan telah diabukan Selanjutnya air distilasi sebanyak 12 L ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan diaduk hingga homo gen Larutan sludge 2 selanjutnya disebut katalis A dan larutan sludge 3 disebut katalis B

DengaD PeDambahaD Asam O ksaJat 3 Sebanyak 12 mL asam oksalat 3 ditambahkan pada plusmn2 g atau plusmn3 g sludge

kemudian didiamkan beberapa saat sampai terbentuk warna hijau kecoklatan pada bagian air Masing-masing didispersikan ke dalam campuran 80 mL minyak nabati dan 8 mL berol 226 diaduk hingga homogen Katalis A dan B dengan

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 59

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 17: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Seminar Nasional Terapan Risel InovatiENTRINOV SEMARANG 5 - 6 Oklober 2016

bull penambahan asam oksalat 3 ini selanjutnya dis but berturut-turut katalis C dan D

Uji JUdar Besi (Fel) (modifikasi Dobrinas et al20IO)

Sebanyak 30145 g sludge direaksikan dengan plusmn3 g asam oksalat yang dilarutkan di dalam IS mL akuades Filtrat yang dihasilkan disaring diambil sebanyak 05 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL 110shyortofenantrolina dan 8 mL buffer asetat ditem menggunakan akuades Sebanyak 5 mL larutan tersebut diencerkan kembali dengan akuade di dalam labu takar 100 mL Larutan yang terbentuk diukur dengan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 510 nm dan dihitung kadar Fe yang dihasilkan Deret standar Fe2

+ disiapkan dari larutan induk F AS yang mengandung 1130 mgL Fe2

+ di dalam labu takar 500 mL Selanjutnya larutan F 2+ 01 02 03 05 10 15 dan 20 mL dibuat dari larutan induk tersebut eli dalam (abu takar 100 mL dan masing-masing larutan ditambahkan 5 mL 110-ortofenantrolina serta 8 mL buffer asetat kemudian ditera dengan akuades

Uji Aktivitas Katalitik Empat variasi katalis (A B C D) yang telah dibuat masing-masing

dicampurkan dengan batu bam Nisbah katalis dengan batu bam iaIah 1 10000 Setiap variasi katalis dihomogenkan dengan menggunakan mortar selama plusmn3 jam Setelah itu ditimbang plusmn22 mg dan ditempatkan ke daLam krus platinum lalu diuji menggunakan DTA dengan dialiri gas nitrogen Suhu dinaikkan secara bertahap hingga mencapai 1000 degC dalam 50 menil Batu bam tanpa katalis juga diukur menggunakan DTA

RASIL DAN PEMBABASAN Ciri-ciri Sludge

Kadar abu limbah wire plating sludge cukup tinggi yaitu 5689 dengan persentase kandungan logam terbanyak Fe sebesar 5598 dari keseuruhan kadar abu yang diperoleh tersebut (Gambar 1) Menurut May (2007) Mn Fe dan Cu merupakan logam-logam transisi yang clapat digunakan sebagai komponen aktif utama pada katalis bahan bakar padat ( batu bam) Sedikitnya 50 yang sering digunakan adalah Fe (Zbou et al 2010) Dengan demikian wire plating sludge berpotensi sebagai bahan baku untuk zat aditif pembakaran batu barn

l 3 3185

~ 30 shy~ ~5

f (~ Cu Al Mn

Logam

Gambar 1 Kadar logam di dalam sludge

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 60

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 18: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif ENTRINOV SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

Ciri-ciri Batu Ban Berdasarkan d ri-eiri fisik batu bara yang meliputi kadar air kadar abu dan nilai

kalor (Tabel I) diperoleh batu barn yang dapat menghasilkan pembakaran eukup efisien karena mengandung air tidak melebihi 20-30 (Siritheerasas et aI 2008) Keberadaan air dapat menurunkan nilai kalor dalam proses pembakaran batu bara karena material seperti air nitrogen sulfur dan mineral mengalami reaksi endotermik yang akan mengurangi energi yang sebenarnya dalam batu bam (Muehjidin 2006)

Tabel 1 Hasil analisis parameter batu bara

Parameter Basil Kadar air (bb) 1420 Kadar abu (blb) 833 Nilai kalor (kalg) 523509

Sementara itu kadar abu yang diperoleh kurang dari 10 Semakin rendah kadar abu jumlah kalor yang yang dibutuhkan untuk memecah mineral-mineral di dalam batu bara seperti lempung dan karbonat semakin kecil sehingga nUai kalor yang dikandung akan semakin tinggi Nilai Kalor merupakan kalor yang dilepaskan atau dihasilkan dari pembakaran combustible material dalam batu bara (Nuroniah 1996) En rgi dibebaskan dari interaksi eksatennik senyawa hidrokarbon dengan aksigen Nilai kalar yang dihasilkan pada batu bara ini adalab 523509 kalIg Berdasarkan nilai kalar yang terukur batu bara tergolang kalar sedang yaitu 5100-6100 kalIg (Hadiyanto 2010)

Basil P reparasi Katalis Komposisi katalis batu bam meliputi minyak nabati air bero1226 dan wire plating

sludge Minyak nabati dan air berfungsi sebagai pendispersi wire plating sludge dan berol 226 berperan sebagai surfaktan yang mengurangi energi antannuka padatan-eairan serta memperlambat penggumpalan atau pembentukan sedimen (Myers 2006)

Preparasi katalis dilakukan tanpa dan dengan penambaban asam aksalat untuk menguji pengaruh keberadaan Fe2

+ hasil reduksi Fe3+ di dalam sludge terhadap efisiensi Pembakaran batu bara Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

2Fe3+ (merah kecaklatan)+ H2C20 4 + 2H20 - - 2Fe2+ (hijau keeoklatan) + 2C02 + 2H30+ (Harvey 2000)

Penelitian sebelurnnya menyatakan bahwa bentuk besi yang sering digun~ sebagai kataJis adalah logam besi besi klorida besi sulfat besi nitrat dan garam-garam besi lainnya (Zhou et al 2010) sementara hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang terukur pada wire plating sludge 3 dengan penambahan asam oksalat 3 adalah 005 bib Hal ini berarti bahwa wire plating sludge dengan penambahan asam aksalat mengandung katalis Fe2

+

Aktivitas Katalitik Hasil pembakaran batu bara tanpa dan dengan penambahan katalis menggunakan

DTA menunjukkan bahwa awal pembakaran tanPltl penambahan kataHs (Gambar 2a) terjadi pada men it ke 20-22 dengan suhu 42880-48571 DC yang teridentiflkasi dari

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 61

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 19: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Seminar Nasional Terapan Rise Inovatif SEMARANG 15 - 16 Oktober 2016

terbenluknya 2 Lembah yang merupakan tahapan pembakaran bahan atsiri dan titik nyala char (Liu et af 2002) Hal tersebut tidak teljadi pada pembakaran dengan katalis (Gambar 2b) yang hanya membentuk 1 lembab dan sekaligus membuktikan keberadaan pengaruh katalis terhadap efisiensi pembakaran batu bara

---------fr-

- a

e~ ~ If i 0

=

b

Gambar 2 Kurva DTA pembakaran batu bam tanpa(a) dan dengan (b) katalis

Berdasarkan perhitungan efisiensi energi diperoJeb babwa efisiensi pembakaran batu bara tanpa penggunaan katalis adalah 57 (Gambar 3) Keberadaan katalis A yang berarti adanya kandungan wire plating sludge pada batu bam dapat meningkatkan eflsiensi pembakaran sebesar 11 Peningkatan efisiensi ini semakin besar dengan bertambahnya sludge 1 pada katalis B bingga mencapai 73 Hal ini dapat terjadi karena meningkatnya jumlah Fe3

+ ketika jumlah sludge meningkat pUla

97 19 117 54

j80

77lt) 6

70 622 1g 60 lt5 07

l 50 ~ w Jl 30 JiJ ] 0 bull

10 0

0 A B C D Sllmpel

Gambar 3 Efl$iensi energi pembakaran batu bara (0) dan batu bam+ katalis (A B C D)

Dugaan reaksi yang terj adi pada saat pembakaran batu bam menggunakan kalaHs logam (M) adalah sebagai berikut

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 62

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 20: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Seminar Nasional Terapan Riset [novaifENTRINOV SEMARANG 15 - J6 Oktober 20 J6

M-CO + Ch -+ MO + C(h 4MO +C -+ 2M20 + CO2

M20 + O2 -+ 2MO Logam pada saat pembakaran mengalami dekomposisi kemudian berikatan dengan

CO yang berasal dari pemutusan kerangka batu barn membentuk kompleks M-CO yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen menghasilkan MO Realesi MO dengan C akan menghasilkan M20 dan CO2bull Reaksi M20 dengan oksigen akan kembali membentuk MO Oalam proses terse but oksigen terus dialirkan dari logam ke karbon sehingga mempercepat difusi oksigen pada pennukaan char Hal ini akan meningkatkan fisiensi pembakaran karbon atau bam bara

Peningkatan efisiensi pembakaran juga dapat tetjadi akibat penambahan asam oksalat Keberadaan asam ini dalam katalis A alau disebut sebagai katalis C dapat meningkatkan efisiensi bingga sebesar 39 Namun hal ini tidak teJjadi pada penarnbahan asam oksalat dalam katalis B atau disebut sebagai katal is D Berdasarkan basil analisis ters but dapat dikatakan bahwa efisiensi pembakaran batu bara dengan katalis plusmnOl tanpa alau dengan penambahan asam oksalat adalah plusmn97 yang setara dengan persentase kehilangan OObot sebesar plusmn89 Pada penelitian Gong et al (2010) pemakaian katalis 2 pada pembakaran batu bara bitumen antrasit dan grafit juga mampu menghasilkan kehilangan boOOt lebm dari 80 Selain itu menurut Guan et al (2003) besi Fe2

+ dan Fe3+ memiliki kecenderungan katalitik yang sarna pada saat

pembakaran batu bara Penarnbahan FeCI2 dan FeCh sebanyak 2 ke dalarn batu barn marnpu menurunkan jumlah CO yang diemisikan pada saat pembakaran

SIMPULAN Limbah wire plating sludge 3 dengan nisbah bobot terhadap batu bara 1 1000

tanpa atau dengan penambahan asam oksalat 3 menunjukkan aktivitas katalitik dengan terjadinya peningkatan efisiensi pembakaran sebesar 73 Hal ini berarti limbah wire plating sludge dapat dikategorikan sebagai katalis yang cukup baik dalam meningkatkan efisiensi pembakaran batu bars Namun pedu kiranya dilakukan optimasi kadar sludge maupun asam oksalat sehingga dapat diperoleb peningkatan efisiensi pembakaran batu bara yang lebih maksimal

DAFfAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemist(2005) [ASTM] American Society for Testing and Materials(1996) Dobrinas S Alina S Cateluta BG amp Mihaela T (2010) Comparative methods

a plied for detennination of total iron from beer samples Ovidius Univ Annals Chern 21 35-40

Gong x Zhancheng G amp Zhi W (2010) Reactivity of pulverized coals during combustion catalyzed by Ce02 and FCl03 Combustion and Flame 157351-356

Hadiyanto (2010) Anatomi umber daya batu bara serta asumsi pemanfaatan untuk PL TU di Indonesia

Li PPPeng CS Li FM Song Sx amp Juan AO (2011 ) Copper and nickel recovery from electroplating sludge by combined sulfidation and oxidation treatment Civil and Environt Eng 2(2) 62-66

Liu Y Oefu c amp Tongmu X (2002) Catalytic reduction of S02 during combustion of typical Chinese coals Fuel Processing Technol 79 157-169

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 63

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64

Page 21: ~ IIU - repository.ipb.ac.id · merupakan konferensi nasional yang diselenggarakan o)eh Politeknik Negeri Semmang untuk mcmfasilitasi para peneliti, akademisi dan praktisi industri

Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif SEMARANG 15 -16 Oktober 2016

M ay WR (2007) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels US patent 7 229 482 B2

Muchjidin (2006) Pengendalian mutu dalam industri batu bara Bandung ITB Myers D (2006) Surfactant scien e and technology New J rsey J Wiley Nuroniah N (1996) Analisis sifat kimia dan penguj ian fisik batu bara Bandung Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Onggo D amp F ansuri H (1999) Penggunaan differential thermal analysis (OTA) pada

penentuan aktivitas dan reaktivitas katalis Fe203 C030 4 NiO CuO dan LaM03 (M = Fe 0 dan Ni) untuk oksidasi CO menjadi C~ J Mat Sci 4 13-19

Ovez ON (2007) The rem val of carbon monoxide by iron oxide nanopartiole in car exhaust [tesi ] TurkiTK Dokuz Eylul University

Siritheerasas P Chomtida C amp Piyaporn S (2008) Combustion of m ist coal briquettes Chiang Mai J Sci 35(1) 35-42

[SNI] Standar Nasi na1 Indonesia (2004) Zh U B Wu Z amp Fransson M (2011) Cristalline nanocatalyst combustion

propertiesof fuel and fuel composition incorporating such catalyst US patent 7 7758 660B2

PROSIDING Vol 01 Tahun 2016 ISSN 2477 - 2097 64