Kemungkinan penggunaan kayu limbah di daerah perkotaan sering dilalaikan. Potongan kayu dari taman dan jalan raya, serbuk gergaji dan sisa-sisa dari panglong dan bengkel pembuat perabotan dan kayu dari tempat pembongkaran, sering dianggap sebagai persoalan limbah. Biasanya dahan-dahan dan kayu buangan ditumpuk di tempat terbuka atau dipergunakan sebagai pengeruk tanah. Sekurang-kurangnya, 70juta kayu dihasilkan dengan cara-cara demikian setiap tahunnya di Amerika Serikat (karena ada yang menghitungnya). Di daerah Teluk San Fransisco saja 1,2juta ton kayu atau limbah dihasilkan setiap tahun. Perusahaan umum dapat mengambil cadangan ini untuk mengurangi ongkos-ongkos pembangkitan tenaga listrik. (Eckholm, 1975)
Semua bahan organik yang sudah berbentuk limbah beserta turunannya yang masih memiliki sejumlah energi dapat diubah menjadi superkarbon. Berdasarkan definisi tersebut, banyak pilihan peluang bisa ditempuh. Di setiap tempat di seluruh nusantara selalu dijumpai limbah organik sebagai hasil ikutan dari kegiatan industri dan pertanian. Misalnya, sekam padi, jerami, serbuk gergaji, eceng gondok, dedaunan, rerumputan, gambut, cocodust serta sampah rumah tangga merupakan bahan baku sangat potensial untuk produksi superkarbon. (Kurniawan, 2008)
Teori Proses Karbonisasi
Karbonisasi atau proses destilasi kering dapat terjadi ketika 'bahan organik dibakar pada suhu tinggi (di atas 180°C) pada kondisi sedikit oksigen atau dikontrol dengan asupan udara seminimal mungkin'. Pada dasarnya untuk mencapai proses karbonisasi, kegiatan dapat dilakukan mengikuti skema pengelolaan suhu sebagai berikut:
- Pada suhu 100 - 170°C semua unsur air/hidrogen menguap dari bahan baku.
- Pada suhu 170 - 270°C beberapa jenis gas dihasilkan pada pembakaran (gas buang) seperti karbon monoksida (CO) dan karbon dioksida (CO2) dan uap yang dapat terkondensasi yang membentuk minyak pirolisa setelah menempel dan dingin.
- Pada suhu 270 - 280°C reaksi eksotermik dimulai yang dapat dideteksi oleh peningkatan panas secara spontan dan kenaikan suhu. Pada waktu yang sama produksi CO dan CO2 terhenti tetapi jumlah uap yang terkondensasi meningkat.
Begitu proses karbonisasi memasuki fase eksoterm pemanasan dari luar tidak diperlukan lagi. Suhu yang dihasilkan akan naik secara perlahan dan berhenti antara 400 - 450°C. (Emrich, 2013)
Daftar Bahan Baku Limbah Organik di berbagai Negara
No. Bahan Baku Negara Sumber Rujukan
1. Sampah Pertanian RRT Chen dll, 2009
2. Batang Pisang Kolombia Granados dll, 2014
3. Kardus dan Tekstil Estonia Kers dll, 2010
4. Serbuk Arang Kenya, Uganda Njenga dll, 2013a 2013b
5. Kulit Kopi dan Kayu Bekas Brazil, Kolombia Granados dll, 2014 Felfli dll, 2011
6. Bonggol Jagung Amerika Serikat Kaliyan dan Vance Morey 2010
7. Lignite Turki Beker dan Kii 1996
8. Kelapa Sawit Malaysia Granados dll, 2014 Shuit dll, 2009
9. Batok Kelapa Indonesia Bazargan dll, 2014
10. Plastik ? Amerika Serikat Gug dll, 2015
11. Sekam Padi Kolombia, India Granados dll, 2014 Gadde dll, 2009
12. Jerami Padi India, Taiwan Selatan Silalertruksa dan Gheewala 2013
Thailand Gadde dll, 2009 Tsai dll, 2006
13. Serbuk Gergaji Kolombia, Kenya, Granados dll, 2014 Ngusale dll,
dan Peru 2014 Sanchez dll, 2014 Njenga dll
Limbah Kertas 2013a
14. Tangkai Sorgum, Sisa Amerika Serikat Theerarattananoon dll, 2011
Tanaman Jagung (daun,
tangkai/batang dan bonggol)
& Jerami Gandum
15. Ampas Tebu dan Batok Kolombia, Taiwan Granados dll, 2014 Tsai dll, 2006
Kelapa
16. Alang-alang dan Rumput Kanada Roy dan Corscadden 2012
Kering
17. Limbah Sayuran India Srivastava dll, 2014
(Asamoah, 2016)
Pembuatan Briket
Proses pembuatan briket menggunakan zat pengikat yang dicampurkan dengan arang. Pengepresan dilakukan agar campuran arang dan tepung kanji (pengikat) membentuk cake atau briket dilanjutkan dengan pengeringan di dalam mesin oven agar menetralkan briket dan menjadikannya kering agar konstruksi briket semakin kuat. Kalor yang tersimpan di dalam briket lebih besar dibandingkan dengan arang alami pada proses pembakaran serupa. (FAO, 1983)
Tantangan utama pada daur ulang sludge/adonan bahan organik menjadi briket terkait dengan kandungan air yang tinggi. Kelemahan lain pada adonan limbah bahan organik ini diketahui mengandung patogen yang memiliki potensi membahayakan manusia. Karenanya penetralan harus dilakukan selama menangani sludge ini. Proses karbonisasi diketahui dapat membunuh patogen dengan sangat baik. Contoh proses pembakaran pada daur ulang pada limbah kering sebagai berikut:
Tahap 1: Karbonisasi limbah kering untuk membuat bahan bakar tak berasap dengan kadar air 25%
Tahap 2: Pengeringan dengan sinar matahari untuk mendapatkan kadar air 5%
Tahap 3: Campur 80% bahan kering dengan 19% serbuk gergaji dan 1% kapur, sehingga menghasilkan nilai kalor sebesar 15.5 MJ/kg. (Asamoah, 2016)
DAFTAR PUSTAKA:
Asamoah B dll, 2016. A Review on Production, Marketing and Use of Fuel Briqquettes. CGIAR.
Eckholm E P, 1975. The Other Energy Crisis: Firewood. Worldwatch Institute, Washington.
Emrich W, 2013. Handbook of Charcoal Making: The Traditional and Industrial Methods. Springer-Science+Business Media, B.V., Luxembourg
FAO, 1983. Simple Technologies for Charcoal Making. FAO Forestry Department, Roma.
Kurniawan O, Marsono, Kamal T, 2008. Superkarbon Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah dan Gas: Briket Arang dari Sampah dan Limbah Pertanian. Penebar Swadaya, Depok.
Semua bahan organik yang sudah berbentuk limbah beserta turunannya yang masih memiliki sejumlah energi dapat diubah menjadi superkarbon. Berdasarkan definisi tersebut, banyak pilihan peluang bisa ditempuh. Di setiap tempat di seluruh nusantara selalu dijumpai limbah organik sebagai hasil ikutan dari kegiatan industri dan pertanian. Misalnya, sekam padi, jerami, serbuk gergaji, eceng gondok, dedaunan, rerumputan, gambut, cocodust serta sampah rumah tangga merupakan bahan baku sangat potensial untuk produksi superkarbon. (Kurniawan, 2008)
Teori Proses Karbonisasi
Karbonisasi atau proses destilasi kering dapat terjadi ketika 'bahan organik dibakar pada suhu tinggi (di atas 180°C) pada kondisi sedikit oksigen atau dikontrol dengan asupan udara seminimal mungkin'. Pada dasarnya untuk mencapai proses karbonisasi, kegiatan dapat dilakukan mengikuti skema pengelolaan suhu sebagai berikut:
- Pada suhu 100 - 170°C semua unsur air/hidrogen menguap dari bahan baku.
- Pada suhu 170 - 270°C beberapa jenis gas dihasilkan pada pembakaran (gas buang) seperti karbon monoksida (CO) dan karbon dioksida (CO2) dan uap yang dapat terkondensasi yang membentuk minyak pirolisa setelah menempel dan dingin.
- Pada suhu 270 - 280°C reaksi eksotermik dimulai yang dapat dideteksi oleh peningkatan panas secara spontan dan kenaikan suhu. Pada waktu yang sama produksi CO dan CO2 terhenti tetapi jumlah uap yang terkondensasi meningkat.
Begitu proses karbonisasi memasuki fase eksoterm pemanasan dari luar tidak diperlukan lagi. Suhu yang dihasilkan akan naik secara perlahan dan berhenti antara 400 - 450°C. (Emrich, 2013)
Daftar Bahan Baku Limbah Organik di berbagai Negara
No. Bahan Baku Negara Sumber Rujukan
1. Sampah Pertanian RRT Chen dll, 2009
2. Batang Pisang Kolombia Granados dll, 2014
3. Kardus dan Tekstil Estonia Kers dll, 2010
4. Serbuk Arang Kenya, Uganda Njenga dll, 2013a 2013b
5. Kulit Kopi dan Kayu Bekas Brazil, Kolombia Granados dll, 2014 Felfli dll, 2011
6. Bonggol Jagung Amerika Serikat Kaliyan dan Vance Morey 2010
7. Lignite Turki Beker dan Kii 1996
8. Kelapa Sawit Malaysia Granados dll, 2014 Shuit dll, 2009
9. Batok Kelapa Indonesia Bazargan dll, 2014
10. Plastik ? Amerika Serikat Gug dll, 2015
11. Sekam Padi Kolombia, India Granados dll, 2014 Gadde dll, 2009
12. Jerami Padi India, Taiwan Selatan Silalertruksa dan Gheewala 2013
Thailand Gadde dll, 2009 Tsai dll, 2006
13. Serbuk Gergaji Kolombia, Kenya, Granados dll, 2014 Ngusale dll,
dan Peru 2014 Sanchez dll, 2014 Njenga dll
Limbah Kertas 2013a
14. Tangkai Sorgum, Sisa Amerika Serikat Theerarattananoon dll, 2011
Tanaman Jagung (daun,
tangkai/batang dan bonggol)
& Jerami Gandum
15. Ampas Tebu dan Batok Kolombia, Taiwan Granados dll, 2014 Tsai dll, 2006
Kelapa
16. Alang-alang dan Rumput Kanada Roy dan Corscadden 2012
Kering
17. Limbah Sayuran India Srivastava dll, 2014
(Asamoah, 2016)
Pembuatan Briket
Proses pembuatan briket menggunakan zat pengikat yang dicampurkan dengan arang. Pengepresan dilakukan agar campuran arang dan tepung kanji (pengikat) membentuk cake atau briket dilanjutkan dengan pengeringan di dalam mesin oven agar menetralkan briket dan menjadikannya kering agar konstruksi briket semakin kuat. Kalor yang tersimpan di dalam briket lebih besar dibandingkan dengan arang alami pada proses pembakaran serupa. (FAO, 1983)
Tantangan utama pada daur ulang sludge/adonan bahan organik menjadi briket terkait dengan kandungan air yang tinggi. Kelemahan lain pada adonan limbah bahan organik ini diketahui mengandung patogen yang memiliki potensi membahayakan manusia. Karenanya penetralan harus dilakukan selama menangani sludge ini. Proses karbonisasi diketahui dapat membunuh patogen dengan sangat baik. Contoh proses pembakaran pada daur ulang pada limbah kering sebagai berikut:
Tahap 1: Karbonisasi limbah kering untuk membuat bahan bakar tak berasap dengan kadar air 25%
Tahap 2: Pengeringan dengan sinar matahari untuk mendapatkan kadar air 5%
Tahap 3: Campur 80% bahan kering dengan 19% serbuk gergaji dan 1% kapur, sehingga menghasilkan nilai kalor sebesar 15.5 MJ/kg. (Asamoah, 2016)
DAFTAR PUSTAKA:
Asamoah B dll, 2016. A Review on Production, Marketing and Use of Fuel Briqquettes. CGIAR.
Eckholm E P, 1975. The Other Energy Crisis: Firewood. Worldwatch Institute, Washington.
Emrich W, 2013. Handbook of Charcoal Making: The Traditional and Industrial Methods. Springer-Science+Business Media, B.V., Luxembourg
FAO, 1983. Simple Technologies for Charcoal Making. FAO Forestry Department, Roma.
Kurniawan O, Marsono, Kamal T, 2008. Superkarbon Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah dan Gas: Briket Arang dari Sampah dan Limbah Pertanian. Penebar Swadaya, Depok.
Comments
Post a Comment