SKRIPSI Jurusan Teknik Mesin - Fakultas Teknik UM, 2017

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

Analisis Kinetika Pembakaran Sampah Anorganik dengan Nanopartikel MnFe2O4

Wahid Dhimar Nur Salim

Abstrak


ABSTRAK

 

Kota Malang menghasilkan sampah sekitar 640-700 ton per hari pada tahun 2014-2016. Produksi sampah di kota malang meningkat setiap tahunnya. Hal ini akan mengakibatkan bencana bagi masyarakat. Cara yang paling mudah untuk mengurangi volume sampah adalah dengan proses pembakaran sampah. Melalui proses pembakaran, volume sampah dapat dikurangi secara signifikan serta dapat dijadikan energi alternatif.

 

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik, unsur kimia, kandungan nilai kalor, pengaruh penambahan nanopartikel, dekomposisi dan energi aktivasi pada pembakaran sampah anorganik dengan nanopartikel MnFe2O4. Sampel yang digunakan dalam penelitian berupa serbuk sampah anorganik. Laju pemanasan yang digunakan dalam analisa termogravimetri 10, 20, 30, 40 oC/min.

 

Pengujian sifat fisik sampah anorganik dengan proximate dengan hasil kandungan moisture 0.75 wt%, volatile matter 85.27 wt%, fixed carbon 6.02 wt% dan ash 7.96 wt% dalam air dry basis (adb). %. Besar kandungan unsur kimia pada sampah anorganik meliputi kandungan unsur C sebesar 57.06 wt%, O sebesar 22.21 wt%, Al sebesar 0.41 wt%, Cl sebesar 16.52 wt%, Ca sebesar 8.02 wt%. Uji nilai kalor dilakukan dengan Bomb Calorimeter dengan hasil nilai kalor sampah anorganik 31.924 MJ/kg. Hasil kurva TG dan DTG menujukkan bahwa proses dekomposisi pembakasan sampah anorganik terbagi menjadi 4 tahap. Tahap pertama adalah pelepasan moisture, tahap kedua adalah pelepasan dan pembakaran volatil, tahap ketiga adalah pelepasan karbon tetap, tahap keempat adalah dekomposisi abu. Kurva DTG keseluruhan menunjukan dekomposisi termal terjadi pada tahap kedua yang memperlihatkan laju penurunan massa pada pembakaran sampah anorganik dengan ditambah nanopartikel MnFe2O4 lebih besar dibandingkan pembakaran sampah anorganik tanpa penambahan nanopartikel. Dari hasil perhitungan diketahui bahwa rata-rata energi aktivasi pembakaran sampah anorganik tanpa penambahan nanopartikel MnFe2O4 dengan metode Flynn Wall Ozawa, metode Vyazovkin, dan metode Coats Redfern yaitu 73,8 kJ/mol, 58,6 kJ/mol, 50,7 kJ/mol. Rata-rata energi aktivasi pembakaran sampah anorganik dengan penambahan nanopartikel MnFe2O4 yaitu 111,9 kJ/mol, 98,5 kJ/mol, 59,2 kJ/mol.