pkmp - efisiensi bahan baku semen dengan pemanfaatan fly ash di pt. semen padang ( dede hernandest...
TRANSCRIPT
-
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
EFISIENSI BAHAN BAKU SEMEN DENGAN PEMANFAATAN
FLY ASH di PT. SEMEN PADANG
BIDANG PENELITIAN
PKM PENELITIAN (PKMP)
Diusulkan oleh :
1. Dede Hernandest 16534 / 2010
2. Sandy Alfonsius Sinaga 18718 / 2010
3. Nurmi Siringo 1107743 / 2011
4. Muhammad Syahrudin 16556 / 2010
5. Sabri Santoso 16531 / 2010
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
PADANG
2012
-
A. Judul Program
Efisiensi Bahan Baku Semen dengan Pemanfaatan Fly ash di PT. Semen
Padang
B. Latar Belakang Masalah
Salah satu tujuan pembangunan nasional yang berwawasan
lingkungan adalah terciptanya keserasian hubungan antara manusia dengan
lingkungan alam sekitarnya dengan cara pembangunan yang berkelanjutan.
Oleh karena itu pengelolaan bahan galian harus diupayakan secara optimal
sesuai dengan azas konservasi dan berwawasan lingkungan dengan menekan
dampak negatif yang ditimbulkan seminimal mungkin. Usaha pertambangan
oleh sebagian masyarakat sering dianggap sebagai penyebab kerusakan dan
pencemaran lingkungan. Sebagai contoh di kawasan Sumatera Barat, tepatnya
di Indarung terdapat pabrik pengolahan semen oleh PT. Semen Padang, dimana
dalam pengolahannya pabrik pengolahan semen ini menggunakan batubara
sebagai bahan bakarnya untuk proses pembakaran. Dibutuhkan sebanyak 2000
sampai dengan 2500 ton batubara perhari dalam mengolah semen tersebut. Dan
dari proses pembakaran tersebut diperkiran 15-20%nya menjadi fly ash. Jadi
untuk pabrik pengolahan semen PT.Semen Padang menghasilkan 300 ton fly
ash perharinya. Jumlah yang cukup besar jika terus diendapkan di lingkungan
pabrik. Hal ini menjadi kendala yang perlu ditanggulangi, dimana selain
kandungan yang terdapat didalam abu cukup berbahaya untuk kesehatan, juga
terjadi penumpukan fly ash yang masih panas di permukaan, sehingga dapat
membahayakan karyawan yang sedang bekerja. Untuk itu perlu dilakukan
penanganan terhadap abu terbang ini. Ada beberapa cara untuk menangani fly
ash ini, salah satunya adalah menjadikannya sebagai salah satu bahan baku
pembuatan semen. Jika Fly ash ini dapat dimanfaatkan dengan baik, maka akan
sangat menguntungkan dari berbagai aspek, yaitu dari aspek lingkungan, aspek
ekonomis, dan aspek safety di lingkungan pabrik.
-
C. Perumusan Masalah
Berdasarkan dari latar belakang tersebut, maka dapat dirumuskan masalah :
1. Bagaimanakah kualitas semen yang dihasilkan jika menggunakan fly ash
sebagai bahan baku pembuatan semen ?
2. Berapakah estimasi keuntungan dalam pemanfaatan fly ash sebagai bahan
baku semen ?
3. Bagaimana tingkat penurunan polusi jika menggunakan fly ash sebagai
bahan baku pembuatan semen ?
D. Tujuan Program
1. Tujuan Umum
Secara Umum tujuan dari program ini adalah menangani permasalahan
yang muncul dari proses pembakaran batubara di pabrik Semen Padang,
sehingga penumpukan fly ash dilingkungan pabrik bisa teratasi.
2. Tujuan Khusus
a. Menjadi nilai ekonomis tersendiri dari pihak perusahaan, karena fly
ash ini dapat digunakan sebagai bagian bahan campuran dari fungsi
semen, sehingga dapat meningkatkan nilai efisiensi pada Production
Cost dari pihak perusahaan.
b. Menjadi nilai tambah dari aspek ekonomis, karena fly ash ini dapat
digunakan sebagai campuran beton, sehingga pihak perusahaan dapat
mengolah fly ash tersebut dan menjual kepada para konsumen.
E. Luaran yang Diharapkan
Setelah terlaksananya program ini diharapkan beberapa luaran yang dihasilkan
dari kegiatan ini :
1. Dapat memberikan informasi dan gambaran dari pemamfaatan fly ash.
2. Memberikan gambaran penghematan biaya keluaran (production cost)
setelah menggunakan fly ash sebagai bahan baku semen.
3. Publikasi artikel PKMP mengenai efisiensi bahan baku semen dengan
pemanfaatan fly ash di PT. Semen Padang.
-
F. Kegunaan
Kegunaan dari penelitian adalah sebagai berikut:
1. Membantu pihak perusahaan dalam memanfaatkan fly ash secara
maksimal, sehingga dapat menambah efisiensi perekonomian
perusahaan.
2. Memberikan nilai lebih untuk tingkat keamanan dan keselamatan pekerja
ataupun karyawan.
3. Meningkatkan kegunaan dari fly ash.
G. Tinjauan Pustaka
Fly-ash atau abu terbang yang merupakan sisa-sisa pembakaran batu
bara, yang dialirkan dari ruang pembakaran melalui ketel berupa semburan
asap, yang telah digunakan sebagai bahan campuran pada beton. Fly-ash atau
abu terbang di kenal di Inggris sebagai serbuk abu pembakaran. Abu terbang
sendiri tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen. Tetapi
dengan kehadiran air dan ukuran partikelnya yang halus, oksida silika yang
dikandung oleh abu terbang akan bereaksi secara kimia dengan kalsium
hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat
yang memiliki kemampuan mengikat. Menurut ACI Committee 226
dijelaskan bahwa, Fly-ash mempunyai butiran yang cukup halus, yaitu lolos
ayakan N0. 325 (45 mili mikron) 5-27%, dengan spesific gravity antara 2,15-
2,8 dan berwarna abu-abu kehitaman. Sifat proses pozzolanic dari Fly-ash
mirip dengan bahan pozzolan lainnya.
Menurut ASTM C.618 (ASTM, 1995:304) abu terbang (fly-ash)
didefinisikan sebagai butiran halus residu pembakaran batubara atau bubuk
batubara. Fly-ash dapat dibedakan menjadi dua, yaitu abu terbang yang
normal yang dihasilkan dari pembakaran batubara antrasit atau batubara
bitomius dan abu terbang kelas C yang dihasilkan dari batubara jenis lignite
atau subbitumes. Abu terbang kelas C kemungkinan mengandung zat kimia
SiO2 sampai dengan dengan 70%. Tingkat pemanfaatan abu terbang dalam
produksi semen saat ini masih tergolong amat rendah. Cina memanfaatkan
sekitar 15 persen, India kurang dari lima persen, untuk memanfaatkan abu
-
terbang dalam pembuatan beton. Abu terbang ini sendiri, kalau tidak
dimanfaatkan juga bisa menjadi ancaman bagi lingkungan. Karenanya dapat
dikatakan, pemanfaatan abu terbang akan mendatangkan efek ganda pada
tindak penyelamatan lingkungan, yaitu penggunaan abu terbang akan
memangkas dampak negatif kalau bahan sisa ini dibuang begitu saja dan
sekaligus mengurangi penggunaan semen Portland dalam pembuatan beton.
Manfaat Fly ash
Pabrik semen memerlukan fly ash yang digunakan sebagai pengganti
(substitusi) batuan trass yang bersifat pozzolanic untuk pembuatan semen
tahan asam (PPC). Penggunaan fly ash di salah satu pabrik semen berkisar
antara 4-6 % berat raw mill. Posisi pemasukan fly ash di pabrik semen
ditunjukkan pada skema berikut.
Semen sebagai bahan pengikat telah dikenal sejak zaman Mesir kuno
yang merupakan kalsinasi gypsum yang tidak murni. Sedangkan kalsinasi batu
kapur baru dimulai oleh bangsa Romawi. Mereka menggunakan material yang
diambil dari lembah Napples (Italia) tepatnya di daerah Pozzoalu yang
merupakan asal-usul penamaan Pozzolano terhadap bahan tersebut.
Semen Portland terbagi menjadi 5 jenis yaitu Semen Portland I s.d V.
Setiap jenis semen Portland berbeda-beda dalam racikannya Maksud racikan
disini adalah perbedaan komposisi kimia dan sifat fisika semen yang akan
terbentuk. Perbedaan kimia yaitu berapa percent jumlah Kalsium, Silika,
Aluminium dan Ferrum (besi) sebagai unsur pembentuk utama semen dan
perbedaan fisika misalnya loss of ignition, kuat tekan, panas hidrasi dsb.
Secara umum komposisi bahan pembentuk semen PPC adalah sbb :
Clinker : 86%
Gypsum : 4%
Trass : 6%
Fly ash : 4%
-
Berdasarkan definisi SNI 15-0302-1994 :
PPC adalah semen hidrolis yang terdiri dari campuran homogen antara
semen Portland dengan pozzolan halus yang diproduksi dengan cara
menggiling clinker semen Portland dan pozzolan bersama-sama atau
mencampur secara rata bubuk semen Portland dengan bubuk pozzolan atau
gabungan antara menggiling dan mencampur dimana kadar pozzolan 15 s.d
40% massa semen Portland pozzolan.
Berdasarkan definisi ASTM C 219 :
PPC adalah semen hidrolis yang terdiri dari campuran semen Portland,
blast furnace slag dan pozzolan yang dihasilkan dari penggilingan klinker
semen Portland dan pozzolan dengan mencampur semen Portland atau semen
Portland blast furnace slag dan pozzolan yang dihaluskan secara terpisah atau
kombinasi penggilingan dan pencampuran dimana jumlah pozzolan adalah
sesuai batas yang dipersyaratkan.
Berdasarkan 2 (dua) definisi di atas maka yang membedakan PPC
dengan semen Portland biasa (I s.d V) adalah banyaknya trass atau fly ash
yang ditambahkan pada proses akhir (finish mill).
Dengan penambahan fly ash akan mengakibatkan pada struktur beton
hal-hal sebagai berikut :
1. Curing time (umur 90 hari) laju reaksi pozzolanic (pengikatan Ca)
meningkat sehingga jumlah Ca(OH)2 yang akan berinteraksi dengan CO2
berkurang karenanya karbonasi terhambat
2. Menurunkan alkalinitas beton yang merupakan penyebab terjadinya korosi
pada besi beton.
Kriteria ini akan meningkatkan ketahanan concrete (beton) terhadap
oksidasi akibat lingkungan yang bersifat asam (utamanya daerah rawa).
(Sumber: http://yogjaflyash.blogspot.com/2012_04_01_archive.html)
-
H. Metode Penelitian
1. Rancangan Penelitian
Secara garis besar, skema rancangan penelitian mengenai Efisiensi Bahan
Baku Semen dengan Pemanfaatan Fly ash di PT. Semen Padang terdiri
atas tahap pengumpulan data maupun kegunaannya, pengambilan sampel,
pengambilan data. Alur penelitian ditunjukkan pada bagan berikut :
Pengumpulan data
Penyelidikan Lapangan Pengambilan data sekunder
Pekerjaan Lapangan
1. Pengamatan langsung fly ash
di PT.Semen Padang
2. Pengamatan prilaku terhadap
fly ash
3. Pengambilan sample
4. Pengambilan dokumentasi
1. Pengambilan data biaya produksi
2. Pengambilan data akurat
mengenai pengunaan batubara
dan produksi fly ash perharinya
3. Pengambilan data perusahaan
mengenai komposisi fly ash
dalam bahan baku semen
Analisis Laboratorium
Korelasi data-data
1. Kandungan fly ash sebagai pengganti trass
2. Data penggunaan fly ash sebagai bahan baku semen
3. Data pengeluaran biaya produksi menggunakan fly ash sebagai bahan baku
4. Kualitas semen yang dihasilkan menggunakan fly ash
Pengolahan data dan pembahasan menggunakan program :
1. Microsoft Exel
2. SPSS
Efisiensi Bahan Baku Semen dengan Pemanfaatan Fly ash di
PT. Semen Padang
-
2. Model yang Digunakan
Model penelitian yang digunakan dalam penelitian mengenai Efisiensi
Bahan Baku Semen dengan Pemanfaatan Fly ash di PT. Semen Padang
adalah eksperimental, perbandingan data, dan studi literatur.
3. Prosedur Penelitian
a. Tahap Pengumpulan Data
Pada tahap pertama ini akan dilakukan pengumpulan data yang
akan dilaksanakan secara terpisah, pengumpulan dilakukan dengan
penyelidikan lapangan juga pengambilan data sekunder.
1. Penyelidikan lapangan
Dalam penyelidikan lapangan akan dilakukan pengamatan langsung
fly ash di PT.Semen Padang, prilaku yang dilakukan terhadap fly ash,
pengambilan sampel dan pengambilan dokumentasi.
2. Tahap Pengambilan Data
Tahap ini dilakukan di PT Semen Padang untuk mendapatkan data
biaya produksi, data akurat mengenai pengunaan batubara dan
produksi fly ash perharinya, dan data perusahaan mengenai komposisi
fly ash dalam bahan baku semen
b. Tahap Analisis Data
Pada tahap ini akan dilakukan analisis sampel di laboratorium
terhadap unsur yang terkandung pada fly ash sehingga dapat
digunakan sebagai pengganti trass pada pembuatan semen.
c. Korelasi Data
Pada tahap ini data yang di dapatkan di laboratorium dan di
lapangan Kandungan fly ash sebagai pengganti trass Data penggunaan
fly ash sebagai bahan baku semen. Data pengeluaran biaya produksi
menggunakan fly ash sebagai bahan baku. Kualitas semen yang
dihasilkan menggunakan fly ash
-
d. Tahap Pengolahan Data
Data yang telah diperoleh diolah menggunakan program
Microsoft Exel dan SPSS.
e. Kesimpulan
Semua data yang telah didapat dan dilakukan pengolahan data,
sehingga dapat ditarik suatu kesimpulan mengenai efesiensi bahan
baku semen dengan pemanfaatan fly ash di PT. Semen Padang.
4. Pelaksanaan Kegiatan
Penelitian akan dilakukan di pabrik pengolahan semen PT.Semen
Padang yang terletak di Indarung, Sumatera Barat, dan dilakukan analisis
kandungan fly ash di Laboratorium FMIPA Universitas Negeri Padang
serta pengolahan data di Blok Jurusan Teknik Pertambangan Universitas
Negeri Padang.
I. Jadwal Kegiatan
Tabel 1: Jadwal Kegiatan
No Pelaksanaan
Kegiatan
Bulan ke I Bulan ke II Bulan ke
III
Bulan
Ke IV
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Perencanaan
2 Studi literatur
3
Persiapan
perizinan
4 Pengambilan Data
5 Evaluasi
6 Analisis Data
7 Pengolahan Data
8
Pembuatan
Laporan
-
J. Rancangan Biaya
Biaya yang dibutuhkan untuk melaksanakan penelitian ini adalah sebesar
Rp. 10.791.000,- Rincian biaya tersebut dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 2. Rancangan Biaya PKMP
1. Biaya Peralatan dan Perlengkapan
No Nama Banyaknya Satuan Harga
Satuan (Rp)
Total Harga
(Rp)
1. Sepatu safety 5 Buah 350.000 1.750.000
2. Helm safety 5 Buah 100.000 500.000
3. Masker 5 Buah 30.000 150.000
4. Printer 1 Buah 900.000 900.000
5. Kertas A4 2 Rim 48.000 96.000
6. Tinta Warna 4 Set 30.000 120.000
7. Tinta Hitam 3 Botol 40.000 120.000
8. Modem 1 Buah 325.000 325.000
9. Pulsa modem 5 Bulan 200.000 1.000.000
10. Kamera Digital 1 Buah 2.000.000 2.000.000
11. Surat ijin 2 Buah 150.000 300.000
12. Penyewaan Labor 3 Hari 375.000 1.125.000
Jumlah Rp. 8.386.000
2. Biaya Trasnsportasi
No Nama Banyaknya Satuan Harga
Satuan (Rp)
Total Harga
(Rp)
1. Pra penelitian PP 1x5 Kali 30.000 150.000
2. Penelitian PP 7x5 Kali 30.000 1.050.000
3. Pasca penelitian
PP 1x5 Kali 30.000 150.000
Jumlah RP. 1.350.000
-
3. Biaya Lain-lain
No Nama Banyaknya Satuan Harga
Satuan (Rp)
Total Harga
(Rp)
1. Pencetakan foto 2 Set 250.000 500.000
2. Komsumsi 7x5 Kali 15.000 525.000
3. Jilid 10 Kali 3.000 30.000
Jumlah Rp. 1.055.000
Rekapitulasi Dana
No. Keterangan Jumlah (Rp)
1 Biaya Peralatan dan Perlengkapan Rp. 8.386.000
2 Biaya Transportasi RP. 1.350.000
3 Biaya Lain-lain Rp. 1.055.000
Total Biaya Rp. 10.791.000
-
K. Daftar Pustaka
Bukhari, Ahmad. 2005. Pengaruh Fly Ash Bagi Lingkungan. Jakarta: Bumi
Aksara
Mudijo. 2005. Pemamfaatan Abu Terbang (Fly-Ash) . Jakarta: PT. Grafindo
Persada
Anonim (2012) ASTM C618.1995.definisi fly-ash. Dilihat 18 September 2012.
Anonim (2012) http://semenpadang.blogspot.com. Diakses 15 September 2012
Anonim (2012) www.google.com.2012. http://fly-ash.blogspot.com. Diakses
18 September 2012.
Anonim (2012) www.wikipedia.com.2010.http://flyash.wikipedia.org. Diakses
15 September 2012.
Anonim ( 2012) www.wikipedia.com.2010.Pemamfaatan fly-ash. Diakses
15 September 2012.
www.yogyaflash.com.2012.http://yogjaflyash.blogspot.com. Diakses
5 September 2012.
-
L. Lampiran
1. Nama dan Biodata Ketua Serta Anggota Kelompok
a. Ketua Pelaksana Kegiatan
1. Nama Lengkap : Dede Hernandest
2. NIM / BP : 16534 / 2010
3. Fakultas / Prodi : Fakultas Teknik / S1-Teknik
Pertambangan
4. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
5. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam / minggu
(Dede Hernandest)
b. Anggota Pelaksana
1. Nama Lengkap : Sandy Alfonsius Sinaga
2. NIM / BP : 18718 / 2010
3. Fakultas / Prodi : Fakultas Teknik / S1-Teknik
Pertambangan
4. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
5. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam / minggu
(Sandy Alfonsius Sinaga)
-
c. Anggota Pelaksana
1. Nama Lengkap : Nurmi Siringo
2. NIM / BP : 1107743 / 2011
3. Fakultas / Prodi : Fakultas Ekonomi / Ekonomi
4. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
5. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam / minggu
(Nurmi Siringo)
d. Anggota Pelaksana
1. Nama Lengkap : Muhammad Syahrudin
2. NIM / BP : 16556 / 2010
3. Fakultas / Prodi : Fakultas Teknik / S1-Teknik
Pertambangan
4. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
5. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam / minggu
(Muhammad Syahrudin)
e. Anggota Pelaksana
1. Nama Lengkap : Sabri Santoso
2. NIM / BP : 16531 / 2010
3. Fakultas / Prodi : Fakultas Teknik / S1-Teknik
Pertambangan
4. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
5. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam / minggu
(Sabri Santoso)
-
2. Nama dan Biodata Dosen Pendamping
a. Nama Lengkap dan Gelar : Heri Prabowo, ST, MT
b. NIDN : 19781014 200312 1 002
c. Jabatan Fungsional : Lektor
d. Jabatan Struktual : Kepala Labor Geologi
e. Fakultas / Prodi : FT / Teknik Pertambangan
f. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
g. Bidang Keahlian : Geologi
h. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam / minggu