SKRIPSI

Efektifitas Alat Pengering Gabah (Oven) Dengan Menggunakan Bahan Bakar Sekam Padi

Oleh
Mukhlis
Npm 06520396


UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH METRO
FAKULTAS TEKNIK
2010

BAB I
PENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah
Indonesia merupakan negara yang penduduknya sebagian besar adalah petani dalam hal ini yaitu petani padi. energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan sosial, ekonomi dan lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan serta merupakan pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional. Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Sedangkan akses ke energi yang mudah dan terjangkau merupakan prasyarat utama untuk meningkatkan standar hidup masyarakat, dan cadangan energi per-kapita ternyata tidak cukup besar. Oleh karena itu kita harus cermat dalam mengelola sumber energi tersebut dan terus berupaya untuk mencari energi alternative lainnya atau terbarukan.
Salah satu energi alternatif yang cukup potensial dan belum termanfaatkan secara maksimal adalah limbah pertanian yaitu seperti sekam dan jerami. Sekam adalah kulit padi dari sisa penggilingan dan jerami adalah batang padi dari sisa panen. Limbah sering diartikan sebagai bahan buangan/bahan sisa dari proses pengolahan hasil pertanian. Dan Indonesia merupakan negara agraris yang mayoritas penduduknya menjadikan beras sebagai makanan pokok, serta produksi berasnya merata di seluruh tanah air. Seiring meningkatnya produksi padi maka jumlah limbah pertanian akan meningkat. Dari proses penggilingan padi biasanya di peroleh sekam sekitar 20-30% dari bobot gabah dan apabila ini tidak di tangani dengan serius maka akan menimbulkan permasalahan tersendiri sekam padi memiliki karakteristik meliputi berat jenis yang kecil sekitar 125 kg/m dan nilai kalor antara 3300-3600 kilokalori/kg sekam dengan konduktifitas panas 0,271 btu. Disini terlihat bahwa kandungan energi pada limbah pertanian cukup baik.

Rumusan Masalah

Sekam memiliki nilai kalor yang cukup tinggi ini dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternative pada alat pengering padi yang tadinya berbahan bakar kayu. Sekam bisa langsung dimasukan ke tungku kemudian dibakar. Udara panasnya dialirkan secara alamai ke oven untuk mengeringkan gabah, sehingga hal-hal yang harus di perhatikan pada proses ini yaitu: Banyaknya limbah pertanian yang dibutuhkan untuk proses pengeringan (gabah) dengan jumlah tertentu,dalam waktu tertentu ,dan berapa jumlah panas yang diserap oleh gabah sehingga penurunan jumlah kadar air dalam gabah dapat di kurangi.

Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penyusunan tugas akhir sebagai karya ilmiah adalah sebagai berikut:
Untuk mengetahui berapa lama waktu pengeringan.
Untuk mengetahui berapa banyak sekam yang di butuhkan untuk pengeringan.
Untuk mengetahui jumlah penurunan/pengurangan kadar air pada gabah.
Untuk mengetahui berapa temperature pada masing-masing rak.


Manfaat Penelitian

Manfaat yang di harapkan dari penelitian ini adalah:
Membantu petani dalam hal proses pengeringan padi pada saat musim penghujan.
Membantu petani dalam hal pemanfaatan dan penggunaan bahan bahan bakar alternatif untuk pengeringan padi.
Dapat menanggulangi bahan limbah pertanian yang tadinya tidak bermanfaat menjadi lebih bermanfaat

Batasan Masalah
untuk mendapat kan pembahasan yang maksimal dan keterbatasan penulis maka untuk itu penulis membatasi dan menekankan pada hal-hal sebagai berikut:
bahan bakar yang di gunakan yaitu limbah pertanian (sekam).
dimensi alat pengering/oven panjang 54 cm, lebar 54 cm, tinggi 100 cm.
dimensi rak, panjang 48 cm, lebar 40 cm, tinggi 8 cm, kapasitas 18 kg, jumlah rak 6 buah.
Jenis padi cierang

BAB 11
LANDASAN TEORI


Energi
Teknologi merupakan salah satu faktor penting penentu daya saing suatu negara adalah penguasaan teknologi. pengembangan dan penerapan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (litbangrap IPTEK) bidang energi, yaitu: ”Terwujudnya ketersediaan energi yang didukung kemampuan nasional IPTEK” Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan sosial, ekonomi dan lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan serta merupakan pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional. Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Sedangkan akses ke energi yang andal dan terjangkau merupakan prasyarat utama untuk meningkatkan standar hidup masyarakat. Dua pertiga dari total kebutuhan energi nasional berasal dari energi komersial dan sisanya berasal dari biomassa yang digunakan secara tradisional (non-komersial). Sekitar separuh dari keseluruhan rumah tangga belum terjangkau dengan sistem elektrifikasi Nasional.
Sumber energi terbarukan, antara lain panas bumi, biomasa, energi surya dan energi angin relative cukup besar. Penggunaan energi sampai saat ini secara ekonomi juga belum optimal.



Bahan Bakar.
Ditinjau dari sudut teknis dan ekonomis, bahan bakar diartikan sebagai bahan yang apabila dibakar dapat meruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya, disertai dengan pengeluaran kalor. Bahan bakar dibakar dengan tujuan untuk memperoleh kalor.
Syarat umum bahan bakar :
Tersedia dalam jumlah yang banyak.
Relatif murah
Punya nilai kalor yang tinggi
Emisi rendah
Beberapa macam bahan bakar yang dikenal yaitu :
Bahan bakar fosil, yaitu seperti batubara, minyak bumi, dan gas bumi
Bahan bakar nuklir, yaitu seperti uranium dan plutonium
Pada bahan bakar nuklir, gas diperoleh hasil dari reaksi rantai penguraian atom melalui peristiwa radioaktif.
Bahan bakar lain, seperti sisa tumbuh-tumbuhan, minyak nabati, minyak hewani.
Bahan bakar konvensional ditinjau dari keadaannya dan wujudnya dapat padat, cair atau gas sedang. Ditinjau dari cara terjadinya dapat alami dan non alami atau buatan atau manuvactured. Termasuk bahan bakar padat alamiah ialah antrasit, batubara bitumen, lignit, kayu api sisa tumbuhan. Termasuk bahan bakar non alamiah antara lain kokas semi kokas, arang, briket, bris serta bahan bakar nuklir.
Bahan bakar cair non alamiah antara lain bensin atau gasoline, kerosin atau minyak tanah, minyak solar.

Bahan bakar padat.
Bahan bakar padat mengandung impurity berupa air, abu, nitrogen dan sulfur dalam jumlah yang signifikan.
Jenis-jenis bahan bakar padat:
Biomass dapat dibagi menjadi kayu dan non-kayu. Arang didapatkan dengan memanaskan kayu dengan tanpa oksigen.
Leaf berasal dari daun-daunan, ranting, atau batang tumbuhan yang membusuk.
Batu bara berasal dari fosil biomassa yang telah terkubur selama ratusan ribu tahun. Batubara dapat diklasifikasikan berdasarkan ranking dan grade.

Pembakaran Bahan Bakar.
Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan bakar yang dibakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor. Pembakaran spontan adalah pembakaran dimana bahan bakar mengalami oksidasi perlahan-lahan sehingga kalor yang dihasilkan tidak dilepaskan akan tetapi dipakai untuk menaikkan suhu bahan bakar secara perlahan sampai mencapai suhu nyala.
Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana konstituen yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, (air)H2O, dan gas SO2, sehingga tak ada lagi bahan yang dapat terbakar tersisa. (Djokosetyardjo, 2003).

Komposisi.
Untuk menentukan susunan unsur-unsur yang ada di dalam bahan bakar maka dilakukan “analisis tuntas” dengan tujuan untuk menentukan atau mengetahui struktur senyawa atau kemurnian senyawa. Seperti unsur-unsur C (carbon), H (hidrogen), O (oksigen), N (nitrogen), S (sulfur), P (fospor), abu dan air. Namun unsur-unsur yang penting adalah C, H, S, yaitu unsur-unsur yang jika terbakar menghasilkan kalor, dan disebut sebagai “bahan yang dapat terbakar” (combustible better) dan disingkat dengan BDT.
Unsur lain yang terkandung dalam bahan bakar yang namun tidak dapat terbakar adalah O (oksigen), N (nitrogen), bahan mineral atau abu dan air. Komponen-komponen ini disebut “bahan yang tidak dapat terbakar” (non combustible better) dan disingkat non BDT.
Bahan yang bila terbakar membentuk uap atau gas, yaitu gas CO2, CO dan SO2, uap air. Bahan ini disingkat dengan BTG. Bahan yang jika terbakar tidak membentu gas dan pembakaran lebih lanjut terhadap bahan ini menghasilkan kokas. Bahan ini disebut fixed carbon atan karbon tetap (KT).

Spesifikasi.
Spesifikasi dasar yang terpenting dari bahan bakar yaitu :
Nilai kalor atau heating value atau kalorifit value atau kalor pembakaran adalah kalor yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna setiap satu kilogram bahan bakar atau setiap m3 nya. Nilai kalor bahan bakar dibagi menjadi dua, yaitu :
Nilai kalor atas atau gross heating value atau higher heating value adalah nilai pembakaran tertinggi.
Nilai kalor bawah atau net heating value atau lower heating value adalah nilai pembakaran terendah.:
Kandungan air di dalam bahan bakar, ini dapat digolongkan atas :
Kandungan air internal internal atau air kristal yaitu air yang terikat secara kimiawi.
Kandungan air eksternal atau air mekanikal yaitu air yang menempel pada permukaan bahan dan terikat secara fisik atau mekanikal.
Dan air yang terkandung pada bahan bakar menyebabkan mutu bahan baker jadi menurun karena :
Menurunkan nilai kalor dan memerlukan sejumlah kalor untuk penguapan.
Menurunkan titik nyala.
Memperlambat proses pembakaran, dan menambah volume gas buang.


Kandungan Abu.
Abu yang terkandung dalam bahan bakar adalah mineral yang tak dapat terbakar yang tertinggal setelah proses pembakaran dan perubahan-perubahan atau reaksi yang menyertainya selesai.
Kandungan Zat Yang Mudah Terbakar (Volatile Matter).
Didalam bahan bakar padat, terkandung sejumlah zat atau gas yang mudah menguap, yaitu Hidrogen menurut Djokosetyarjo, 2003 gas tersebut akan terbakar segera setelah bercampur dengan udara pembakar pada suhu sekitar 1200o C.
Kandungan Belerang
Belerang akan terbakar membentuk gas belerang dioksida SO2 gas-gas ini bersifat korosif terhadap logam dan meracuni udara sekeliling.
Jumlah Udara Pembakaran
Jika susunan bahan bakar diketahui, maka dapat dihitung jumlah kebutuhan udara pembakar untuk pembakaran sempurna. Karbon (C) terbakar sempurna menjadi CO2 menurut persamaan : C + O2 dan hidrogen (H) terbagi menjadi H2O menurut persamaan : H + O2 = H2O belerang (S) terbakar berdasarkan persamaan S + O2 = SO2.

Limbah Pertanian.
Semua orang mempunyai persepsi yang sama tentang limbah, yaitu sesuatu yang bersifat bau, kotor, merupakan bahan buangan dan sebagian besar berwarna kehitaman. Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi yang berlangsung di dalam rumah tangga (sampah domestik) dan industri. Keberadaan limbah umumnya tidak dikehendaki, karena hampir tidak mempunyai nilai ekonomi dan bersifat merusak ekologi dan lingkungan.

Sekam Padi
Sekam padi di dunia diperkirakan sekitar 100 juta ton dan mempunyai nilai kalor rata-rata 15 MJ/kg . Indonesia mempunyai sekitar 60.000 mesin penggiling padi yang tersebar dengan kisaran produksi sekam padi 15 juta ton per tahun. Untuk kapasitas besar, beberapa mesin penggiling padi mampu memproduksi 10-20 ton sekam padi per hari. (I Nyoman, 2008)
Sekam padi memiliki karakteristik meliputi berat jenis yang kecil sekitar 125 kg/m3, dan nilai kalori antara 3300 -3600 kilo kalori/kg sekam dengan konduktivitas panas 0,271 BTU. jumlah abu hasil pembakaran yang tinggi dengan temperatur titik lebur abu yang rendah. Sekam padi mempunyai panjang sekitar 8-10 mm dengan lebar 2-3 mm dan tebal 0,2 mm.

Padi
Padi adalah salah satu tanaman budi daya terpenting dalam peradaban manusia. Budi daya padi yang lama telah menghasilkan berbagai mcam jenis padi akibat seleksi dan pemulihan yang dilakukan orang, diantaranya :


Padi Pera
Padi Pera adalah padi dengan kadar amilosa pada pati lebih dari 20% pada berasnya. Butiran nasinya jika ditanak tidak saling melekat
Padi Ketan
Padi ketan (sticky rice) memilki kadar amilosa dibawah 1% pada pati berasnya.
Padi Wangi
Padi wangi atau harum (Aromatic Rice) dikembangkan orang dibeberapa tempat di Asia.
Padi Gogo
Dibeberapa daerah tadah hujan orang mengembangkan padi Gogo. Suatu tipe padi lahan kering yang relatif toleran tanpa penggenangan seperti disawah.
Padi Rawa
Padi rawa atau padi pasang surut mampu membentuk batang yang panjang sehingga dapat mengikuti ayunan kedalaman air.
Hasil sampingan yang di peroleh dari gabah yang telah diproses /digiling adalah :
Sekam (merang) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar.
Bekatul, yaitu serbuk kulit ari beras bentuknya lebih halus dari dedak
Dedak, campuran bekatul kasar dengan serpihan sekam yang kecil-kecil.
Gabah dan Kandungan Air
Ada beberapa ukuran gabah yang setelah dikeringkan berdasarkan kadar kandungan air di dalamnya, yaitu :
Gabah kering panen
Gabah kering panen (gkp) adalah gabah yang mengandung kadar air lebih besar dari 18 % tetapi lebih kecil atau sama dengan 25 %
Gabah kering simpan
Gabah kering simpan (gks) adalah gabah yang mengandung air lebih besar dari14 % tetapi lebih kecil atau sama dengan 18 %
Gabah kering giling
Gabah kering giling (gkg) adalah ggabah yang mengandung kadar air maksimal 14 %, kotoran/hampa maksimal 3 %,Sumber Organisasi Pangan dan Pertanian (FAO) http://faostat.fao.org /faostat/form?)

Pengeringan
Pada prinsipnya pengeringan bertujuan untuk menurunkan kadar air dari suatu produk pertanian sehingga memenuhi rencana penggunaan selanjutnya.
Pengeringan merupakan kegiatan yang penting artinya dalam pengawetan bahan, maupun industri pengolahan hasil pertanian. Tujuan pengeringan hasil pertanian adalah :
Agar produk dapat disimpan lebih lama
mempertahankan daya fisiologig biji-bijian/benih
Pemanenan dapat dilakukan lebih awal
Mendapat kualitas yang lebih baik
Tujuan pengeringan gabah yaitu untuk mendapatkan pengeringan gabah yang tahan untuk disimpan dan memenuhi persyaratan kualitas gabah yang akan dipasarkan, yaitu dengan cara mengurangi air pada bahan (gabah) sampai kadar air yang dikehendaki. Kadar air maksimum pada gabah yang dikehendaki Bulog dalam pembeliannya adalah 14 %. (Wikipedia Indonesia, Ensiklopedia)
berdasarkan caranya maka pengeringan dapat dibedakan menjadi :
Pengeringan alami
Pengeringan alamiah yaitu memanfaatkan radiasi surya, suhu dan kelembaban udara sekitar serta kecepatan angin untuk proses pengeringan. Pengeringan dengan cara penjemuran ini mempunyai beberapa kelemahan antara lain tergantung cuaca, sukar dikontrol, memerlukan tempat penjemuran yang luas, mudah terkontaminasi dan memerlukan waktu yang lama.
Pengeringan buatan
Pengeringan dengan buatan dapat menggunakan udara dipanaskan. Udara yang dipanaskan tersebut dialirkan ke bahan yang akan dikeringkan dengan menggunakan alat penghembus fan. Pengeringan dengan menggunakan alat mekanis (pengeringan buatan) yang menggunakan tambahan panas memberikan beberapa keuntungan diantaranya tidak tergantung cuaca, kapasitas pengering dapat dipilih sesuai dengan yang diperlukan, tidak memerlukan tempat yang luas, serta kondisi pengeringan dapat dikontrol.
Proses pengeringan padi
Di dalam biji-bijian terdapat air bebas dan air terikat. Air bebas terdapat dibagian permukaan biji-bijian, diantara sel-sel dan dalam pori-pori, air ini mudah teruapkan pada pengeringan. Dan sebagai zat-zat yang terkandung dalam gabah, air terikat memang sulit untuk dihilangkannya, memerlukan beberapa perlakuan dan ketekunan seperti halnya terhadap beberapa faktor-faktor yang berpengaruh dalam pengeringan, antara lain temperatur, kelembaban, dengan ketekunan yaitu kegiatan membalik-balik bahan (gabah) selama dalam pengeringan. (Bahri Daulay Saipul, 2005)
Air yang diangkut dari biji berlangsung dengan proses penguapan. Perubahan air menjadi uap air terjadi dipermukaan biji. Untuk itu uap harus didifusikan terlebih dahulu kepermukaan lalu diuapkan. Energi panas harus cukup untuk menguapkan air dan juga untuk mendifusikan air. (Sumber SNI, 1998)

Cara Kerja Alat Pengering.
Prinsip kerja alat pengeringan gabah yaitu bahan gabah setelah dari panen masih basah dimasukan ke dalam oven dengan disusun rata dan teratur sesuai dudukannya. Kemudian bahan bakar limbah pertanian dibakar di dalam tungku pembakaran. Lalu udara panas hasil pembakaran tersebut dialirkan dengan kipas ke dalam oven tadi yang telah berisi padi tadi. Dan udara panas dari pembakaran limbah pertanian akan mengalir lalu memanasi dan mengeringkan gabah tersebut.
Kemudian pada bagian tungku pembakaran, oven dan padi di pasang termocoupel untuk mengetahui kenaikan temperatur yang terjadi. Sambil dicek keadaan dan perubahan yang terjadi pada gabah. Juga dicatat lama waktu yang berjalan. Serta banyaknya bahan bakar sekam juga dicatat. Proses demikian terus dipantau sampai pengering selesai.


Gambar 2.3. Konstruksi Pemanfaatan Panas Gas Buang


Kadar Air Gabah (Basis Basah)
Kadar air gabah (basis basah) adalah perbandingan selisih berat biji padi sebelum dikeringkan dengan berat biji padi setelah dikeringkan dengan biji padi sebelum dikeringkan. (Sumber SNI, 2003)
mp1 – md1
Kag1 = x 100%
mp1


Keterangan :
Kag1 = Kadar air biji padi rak 1 (%)
Mp1 = berat biji padi sebelum dikeringkan pada rak 1 (kg)
Md1 = berat biji padi setelah dikeringkan pada rak 1 (kg)

Laju Pengeringan
Laju pengeringan adalah penurunan kadar air basis basah butir gabah per satuan waktu. Dilakukan dengan mengukur kadar air setiap selang waktu 1 jam pada masing-masing lokasi. (Sumber SNI, 2003)
Mo – Kag 1
LP1 =
t
Keterangan :

LP1 = Laju Pengeringan per Jam (%/jam)
Mo = Kadar air rata-rata biji padi sebelum dikeringkan (%)
Kag1 = Kadar air rata-rata biji padi setelah dikeringkan (%)
t = Waktu yang diperlukan untuk menurunkan kadar air (jam).

Perpindahan kalor antara batas benda padat dan fluida terjadi karena adanya suatu gabungan dari konduksi dan transfort massa. Kecepatan perpindahan energi bergantung pada gerakan massa dan pada gerakan pencampuran partikel-partikel fluida. Maka jumlah panas yang diterima oleh padi dapat diketahui dengan persamaan (Djokosetyardjo, 2003), yaitu :

Q1 = h . A . (Tw-To)
Keterangan : Q1 = Panas yang diserap (watt)
h = koefisien perpindahan panas (watt m K)
A = Luas bidang yang dipanaskan (m2)
Tw = Temperatur padi setelah dipanaskan (oC)
To = Temperatur padi sebelum dipanaskan (oC)
Kalor spesifik (cp) dari suatu bahan adalah jumlah energi yang diperlukan untuk menaikan suhu satu satuan massa bahan tersebut sebesar 1 K. Adapun kalor spesifik untuk masing-masing bahan (Wilbert F. Stuker; 1989) adalah :
untuk udara kering = 1,0 kJ/kg K
untuk air = 4,19 kJ/kg K
untuk uap air = 1,88 kJ/kg K.

Aliran konveksi bebas
Karakteristik aliran fluida yang bergerak di ukur dengan suatu besaran yang disebut bilangan Reynold (Re). besar nilai Re dapat di ketahui (Raldi AK 1998)
Re= (V . X)/v

Keterangan V = kecepatan aliran (m/det)
X = panjang plat (m)
v = viskositas kinematik (m²/det)

untuk menentukan harga koefisien perpindahan panas (h1) dapat diketahui dengan bilangan Nussel (Nu), yaitu:
Nu = 0,029, Pr0,8, Re0,43 (Raldi AK :1998)
Keterangan: Pr = bilangan prandelt.
Indek koefisien perpindahan panas ( h ) di ketahui (Raldi AK : 1998)
h= (Nu . K)/X

Keterangan : K = konduktifitas thermal ( w/m ºC )


Efisiensi pengeringan
Efisiensi pengeringan adalah perbadingan antara jumlah panas yang diserap oleh padi terhadap jumlah panas yang diberikan oleh genset. Besarnya efisiensi pengeringan (menurut L.A. de bruijin) dapat diketahui dengan persamaan :
Qm - Qtot
ηp =
Qm
Keterangan : ηp = Efisiensi Pengeringan (%)
Qtot = kalor yang diterima/diserap padi (kJ/kg)
Qm = Energi bahan bakar (Kj)



BAB III
METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di kecamatan Batanghari Lampung Timur dan laboraturium terpadu jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Metro. Sampel yang diambil adalah limbah pertanian (sekam) dan padi jenis Cierang.
Spesifikasi Alat Pengering
Alat pengering padi
Dimensi oven pengering
Panjang = 54 cm
Lebar = 54 cm
Tinggi = 100 cm
Dimensi tungku ruang bakar
Bahan tungku = semen
Diameter luar = 27,5 cm
Diameter dalam = 20,5 cm
Tinggi = 37,5 cm
Tebal dinding semen = 3,5 cm
Dimensi 1 rak/wadah padi
Panjang = 48 cm
Lebar = 40 cm
Tinggi = 8 cm
Kapasitas = 18 kg
Jumlah rak = 6 buah
Prosedur Penelitian
Study pustaka, study jurnal, penelitian yang relevan dengan energi, bahan bakar, padi dan alat pengering
Study lapangan, pengamatan, pendekatan dengan objek penelitian dan informan, pada petani seperti pada saat panen, penjemuran dan penggilingan. Dan pengambilan data lapangan yang berhubungan dengan penelitian
Penyusunan instrumen penelitian, persiapan limbah pertanian (sekam) gabah yang telah dipanen dan alat pengering (tungku pembakar, oven).
Pengujian limbah pertanian dengan membakarnya didalam tungku, kemudian udara panas dialirkan ke oven pengering yang didalamnya sudah ada gabah yang siap di keringkan.
Menganlisa pembakaran limbah pertanian selama proses pengeringan berlangsung.
Mencatat data suhu yang terjadi ditungku, oven pengering dan di gabah.
Menghitung jumlah sekam yang habis dibakar dan lama waktu proses pengeringan gabah.
Menganalisa dan mengamati hasil gabah yang sudah dikeringkan dan mengukur masa gabah.
Mengumpulkan data-data yang sudah didapat.
Peralatan Yang Digunakan
Tungku pembakaran limbah pertanian
Oven pengering gabah
Stop wacht
Thermometer dan termo kopel
Timbangan digital.
Bahan
limbah pertanian(sekam dan jerami)
gabah ,padi cierang
Flow Chat.

BAB IV
HASIL DAN ANALISA

Hasil
Adapun data yang didapat pada saat penelitian adalah sebagai berikut:
Data temperatur masing-masing rak dan waktu
Waktu (menit) Rak (oC) Temperatur
(cerobong)
1 2 3 4 5 6
10 73 80 56 52 56 58 62
20 82 104 60 60 58 62 75
30 120 150 120 96 74 80 98
40 108 120 100 80 70 96 72
50 80 74 72 72 72 78 66
60 60 56 54 58 62 63 56

Grafik kenaikan temperatur masing-masing rak.

Data gabah sebelum dan sesudah di keringkan:
Rak Sebelum(kg) Sesudah(kg)
1
(Mp1) 1,500 (Md1)1,308
2 (Mp2) 1,500 (Md2)1,346
3 (Mp3) 1,500 (Md3)1,380
4 (Mp4) 1,500 (Md4)1,378
5 (Mp5) 1,500 (Md5) 1,442
6 (Mp6) 1,500 (Md6) 1,310
jumlah (Mptot)9,000 (Mdtot)8,164

Jumlah penurunan/penguapan.
Mptot – Mdtot = 9,000 – 8,164 = 0,836 kg
Jumlah pemakaian bahan bakar dan nilai konduktifitas :
Pemakaian bahan bakar dalam 1 kali pembakaran: 1 kg
Sisa pembakaran dalam 1 kali pembakara : 0,308 kg
Konduktifitas panas sekam padi :3300-3600 kilokalori/kg
Pengolahan data.
Kadar air gabah (basis basah)
kadar air gabah (basis basah) adalah perbandingan selisih berat biji padi sebelum di keringkan dengan berat biji padi setelah di keringkan.
Kag 1 = (mp1-md1)/mp1 x100%

kag 1 = (1,5-1,308)/1,5 x100%=12,8%

Kag 2 = (mp2-md2)/mp2 x100%

kag 2 = (1,5-1,346)/1,5 x100%=10,2%

Kag 3 = (mp3-md3)/mp3 x100%

kag 3 = (1,5-1,380)/1,5 x100% =8%

Kag 4 = (mp4-md4)/mp4 x100%

kag 4 = (1,5-1,378)/1,5 x100% =8,13%

Kag 5 = (mp5-md5)/mp5 x100%

kag 5 = (1,5-1,442)/1,5 x100% =3,8%


Kag 6 = (mp6-md6)/mp6 x100%

kag6 = (1,5-1,310)/1,5 x100% =12,8%


Laju Pengeringan
Laju pengeringan adalah penurunan kadar air basis basah butir gabah per satuan waktu dilakukan dengan mengukur kadar air setia selang waktu 10 menit pada masing-masing rak selama 60 menit berdasarkan (Sumber SNI) bahwa kadar air gabah setelah panen ± 20%, maka laju pengeringan gabah tiap rak yaitu:
LP1= (Mo-kag1)/t

= (20%-12,8%)/60=0,12%/menit


LP2= (Mo-kag2)/t

LP2 = (20%-10,2%)/60=0,16%/menit


LP3= (Mo-kag3)/t

LP3= (20%-8%)/60 =0,2%/menit


LP4= (Mo-kag4)/t

LP4= (20%-8,13%)/60=0,19%/menit


LP5= (Mo-kag5)/t

LP5= (20%-3,8%)/60 =0,27%/menit


LP6= (Mo-kag6)/t

LP6= (20%-12,6%)/60=0,12%/menit


Jumlah Panas Yang Diterima Oleh Padi
Jumlah panas yang diterima oleh padi dapat diketahui dengan persamaan sebagai berikut :
Bilangan Reynold.
Re= (V .X)/v

= (0,12 . 0,54)/(23,12 x 〖10〗^(-6) )=2802,77



Bilangan nussel.
Nu = 0,029.Re0,8.Pr0,43
= 0,029.(2802,77)0,8.(0,693)0,43
= 0,029.572,89.0,854
= 14,19

koefisien perpindahan panas
h= (Nu . K)/X


= (14,19 . 0,0317)/(O,54)=0,833

Maka jumlah panas yang di terima oleh gabah untuk masing masing rak yaitu:
Q1 = h . A . (Tw – To)
= 0,833 . 0,216 ( 120– 30)
= 0,833 . 0,216 m2 (90oC)
=0,179 m2 . 90 oC
= 16,11Watt
Q2 = h . A . (Tw – To)
= 0,833 . 0,216 (150-30)
= 0.179m2 . (120ºC)
=21,59 watt
Q3 = h . A . (Tw – To)
= 0,833 . 0,216 (120-30)
= 0.179m2 . (90ºC)
= 16,11 watt
Q4 = h . A . (Tw – To)
= 0,833 . 0,216 (96-30)
= 0.179m2 . (66ºC)
= 11,8 watt
Q5 = h . A . (Tw – To)
= 0,833 . 0,216 (74-30)
= 0.179m2 . (44ºC)
= 7,87 watt
Q6 = h . A . (Tw – To)
= 0,833 . 0,216 (96-30)
= 0.179m2 . (66ºC)
= 11,8 watt

Efisiensi Pengeringan
Efisiensi pengeringan adalah perbandingan jumlah panas yang diserap oleh padi terhadapp jumlah panas yag diberikan oleh sekam. Besarnya efisiensi pengeringan dapat diketahui :

ηp= (Qm-Qtot)/Qm X 100%

= (3600-114,60)/3600 X 100%

= 96,8%

no Rak Kadar air % Laju pengeringan (%/menit) Jumlah panas yang diterima gabah (watt)
1 1 12,8 0,12% 16,11
2 2 10,2 0,16% 21,59
3 3 8 0,2% 16,11
4 4 8,3 0,19% 11,8
5 5 3,8 0,27% 7,87
6 6 12,8 0,12% 11,8




BAB V
Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian ini adalah
sebagai berikut :
Hasil penelitian kurang efisien karena kapasitas tungku hanya 1 kg satu kali proses pembakaran.
Panas yang ditimbulkan dari sekam banyak terbuang karena tungku tidak di pasang perdam panas.
Pipa pemasukan udara panas terlalu panjang.
Saran

Pipa pemasukan udara panas diperpendek.
Tungku pembakaran Pipa pemasukan diberi peredam panas.
DAFTAR PUSTAKA

Daulay, Saipul Bahri, Pengering Padi : Metode Dan Peralatan. (online). (http://digilip.usu.ac.id/download/fp/tekper-saipul.pdf),

Djokosetyardjo, M.J., 2003, Ketel Uap, Cetakan ke lima, PT. Pradnya Paramita, Jakarta

Standart Nasional Indonesia, Prosedur dan Cara Uji Mesin Pengering Gabah Type Bak Datar (Flat Bed), SNI No. 4512.1 – TAN 1998.
Suprapta Winaya, I Nyoman, Prospek Energi dari Sekam Padi dengan Teknologi Fluidized Bed Combustion, Majalah Inovasi Online, ISSN: 0917-8376, Edisi Vol 11/XX/Juli 2008.
Noor, Marzuki. 2008. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Universitas Muhammadiyah Metro