Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah Kapasitas ... · PDF fileBERITA ACARA PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR . ... Universitas Muhammadiyah Malang sekaligus selaku Dosen Pembimbing

i

Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah

Kapasitas 400 ton Tiap Masukan

SKRIPSI

Diajukan Kepada :

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin

Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin

LUDSIADI PUTRA

NIM: 201110120311014

PEMBIMBING I : Ir. Achmad Fauzan HS., MT

PEMBIMBING II : Ir. Daryono., MT

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK


2015

iii

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

ANALISA ALIRAN BAHAN DI DALAM DIGESTER SAMPAH

KAPASITAS 400 TON TIAP MASUKAN

Diajukan Kepada :


Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin

Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin

Oleh:

LUDSADI PUTRA

201110120311014

Diterima dan Disetujui

pada tanggal 31 Oktober 2015

Dosen Pembimbing I

Ir. A. Fauzan HS., MT

Dosen Pembimbing II

Ir. Daryono., MT

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Malang

Ir. Daryono., MT

iv


FAKULTAS TEKNIK


Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127 Fax.

(0341) 460782 Malang 65144

BERITA ACARA

PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR

Nama : Ludsiadi Putra No. Induk : 201110120311014

No. ST. Pemb. TA : E.2/112/FT/UMM/III/2015 ST. Keluar : 11 Maret 2015

Judul : Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah Kapasitas

400 ton Tiap Masukan

Mengetahui,

Malang, 31 Oktober 2015

Dosen Pembimbing I

Ir. A. Fauzan HS., MT

Minggu Kegiatan Tgl.

Konsultasi Uraian Asistensi

TTD

Dosen

1-3

Judul TA &

BAB I

(pendahuluan,

latar belakang,

tujuan)

4-5

BAB II

(Tinjauan

Pustaka)

6-7 BAB III

(Metodologi)

8-10

BAB IV

(perhitungan &

pembahasan)

11-12 (Kesimpulan dan

Seminar)

v


FAKULTAS TEKNIK


Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127 Fax.

(0341) 460782 Malang 65144

BERITA ACARA

PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR

Nama : Ludsiadi Putra No. Induk : 201110120311014

No. ST. Pemb. TA : E.2/112/FT/UMM/III/2015 ST. Keluar : 11 Maret 2015

Judul : Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah Kapasitas

400 ton Tiap Masukan

Mengetahui,


Dosen Pembimbing II

Ir. Daryono., MT

Minggu Kegiatan Tgl.

Konsultasi Uraian Asistensi

TTD

Dosen

1-3

Judul TA &

BAB I

(pendahuluan,

latar belakang,

tujuan)

4-5

BAB II

(Tinjauan

Pustaka)

6-7 BAB III

(Metodologi)

8-10

BAB IV

(perhitungan &

pembahasan)

11-12 (Kesimpulan dan

Seminar)

vi

LEMBAR PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah :

Nama : Ludsiadi Putra

Nim : 201110120311014

Tempat / Tanggal Lahir : Blitar/ 28 Juli 1993

Jurusan : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:

1. Tugas Akhir dengan Judul :

“Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah

Kapasitas 400 ton Tiap Masukan“

Adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya

ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik

disuatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis

atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian atau keseluruhan, kecuali yang secara

tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar

pustaka.

2. Apabila ternyata didalam naskah tugas akhir inbi dapat dibuktikan terdapat unsur-

unsur “PLAGIASI”, saya bersedia “TUGAS AKHIR INI DIGUGURKAN” dan

“GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA PEROLEH DIBATALKAN”,serta

diproses sesuai ketentuan yang berlaku.

Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk digunakan

sebagaimana mestinya.


Hormat,

Ludsiadi Putra

vii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang telah

melimpahkan rohmat, taufik dan hidayah-nya pada penyusun sehingga dapat

menyelasaikan Tugas akhir ini.

Didalam penyusun tugas akhir ini sering mengalami kesulitan dan hambatan,

namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan itu bisa dihadapi dan teratasi.

Oleh karena itu sangat tepatlah bila penyusun pada kesempatan kali ini untuk

menyampaikan terima kasih atas jasa baik yang selama ini penyusun terima, baik

nasehat, petunjuk serta bimbingan dan saran yang berupa apapun sehingga penyusun

dapat menyelesaikan Tugas akhir ini. Rasa terima kasih ini penyusun sampaikan

kepada :

1. Kedua orang tua saya tercinta Bapak Muklison dan Ibu Wiwik Widayati, terima

kasih atas semua bantuan materi maupun non materi meliputi do’a, jerih payah

keringat serta limpahan kasih sayang dan berbagai hal terbaik yang di berikan.

2. Bapak Ir. Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

3. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang sekaligus selaku Dosen Pembimbing II yang

telah memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan

skripsi ini dilakukan.

4. Bapak Ir. A. Fauzan HS., MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan

masukan ide serta saran sehingga terselesaikannya skripsi ini.

5. Ibu Dini Kurniawati, ST., MT yang telah memberikan masukan ide dan saran

selama penyusunan skripsi ini dilakukan.

6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan

teoritis secara langsung maupun tidak langsung.

viii

7. Keluarga malang seduluran teknik mesin khususnya teman-teman teknik mesin A,

teman-teman kos, teman-teman ngumpul di malang dan masih banyak lagi yang

tak mungkin di sebutkan satu persatu yang telah memberi masukan dalam

pengerjaan tugas akhir ini.

8. Seluruh staf dinas DKP dan TPA yang telah memberi izin penelitian tugas akhir

9. Keluarga LSO Mekatronika, yang telah berjuang bersama dan saling bertukar

pikiran selama menyelesaikan tugas akhir ini.

10. Teman special ataupun masalalu yang menjadi nominasi masa depan yang telah

memberi cerita manis maupun pahit, pengorbanan, dukungan, dan semangat.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penyusun menyadari bahwa masih banyak

kekurangan dan kelemahan baik dalam penyusunan data maupun dalam

pembahasannya. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang sifatnya membangun

sangat penyusun harapkan demi sempurnanya Tugas akhir ini.

Semoga Allah SWT memberikan balasan kepada semua pihak yang tersebut

diatas dan penyusun berharap semoga Tugas akhir bermanfaat bagi penyusun dan

pembaca.


Hormat,

Ludsiadi Putra

ix

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL .................................................................................i

POSTER .................................................................................................ii

LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................iii

BERITA ACARA BIMBINGAN .........................................................iv

LEMBAR PERNYATAAN ..................................................................v

ABSTRAK .............................................................................................vi

ABSTRACT ...........................................................................................vii

KATA PENGANTAR ...........................................................................viii

DAFTAR ISI ..........................................................................................x

DAFTAR TABEL .................................................................................xiv

DAFTAR GAMBAR .............................................................................xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ......................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................2

1.3 Tujuan Penulisan ..................................................................................2

x

1.4 Manfaat Penulisa ...................................................................................2

1.5 Batasan Masalah ...................................................................................5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Fluida ......................................................................................7

2.2 Viskositas ..............................................................................................7

2.3 Sifat-sifat Fluida....................................................................................11

2.3.1 Densitas (Kerapatan) .................................................................11

2.3.2 Rapat Relatif..............................................................................12

2.3.3 Berat Jenis .................................................................................13

2.3.4 Tekanan Hidrostatis ..................................................................13

2.4 Konsep-konsep Dasar Aliran Fluida ...................................................14

2.5 Klasifikasi Aliran ..................................................................................15

2.5.1 Aliran Laminer Turbulen ..........................................................15

2.5.2 Aliran Sub Kritis dan Super Kritis ............................................16

2.5.3 Aliran Tetap (Steady) dan Tak Tetap (Unsteady) .....................17

2.5.4 Aliran Homogen dan Tidak Homogen ......................................17

2.5.5 Aliran Seragam dan Tak Seragam.............................................17

2.6 Persamaan Dasar ...................................................................................18

2.6.1 Persamaan Kontinuitas..................................................18

2.6.2 Persamaa energi .............................................................19

2.5.3 Persamaan Momentum...................................................20

2.7 Koefisien Kecepatan Aliran ..................................................................21

2.7.1 Head Losses .............................................................................21

xi

2.7.2 Bilangan Reynol .......................................................................22

2.7.3 Kerugian Gesekan ....................................................................22

2.8 Definisi Biogas......................................................................................23

2.9 Sistem Produksi Biogas ........................................................................24

2.10 Jenis-jenis Reaktor Biogas.......................................................27

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Studi Literatur .......................................................................................30

3.2 Pengolahan data ....................................................................................30

3.3 Pemilihan Bentuk Reaktor ....................................................................31

3.4 Pengukuran Data ...................................................................................35

3.4.1 Viskositas Fluida ......................................................................35

3.4.2 Densitas ....................................................................................36

3.5 Perhitungan Sifat-sifat Fluida ...............................................................36

3.6 Analisa aliran Fluida Saluran tertutup ..................................................36

3.6.1 Nilai Reynol .............................................................................36

3.6.2 Laju Aliran dan Gaya-gaya Gesekan Pada Fluida Dinamik ....37

3.7 Prosedur Analisa (Flow Chard) ...........................................................37

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Teknis ...........................................................................................38

4.2 Pengukuran Data ...................................................................................40

4.2.1 Viskositas ....................................................................................40

xii

4.2.2 Densitas .......................................................................................42

4.3 Perhitungan Sifat Fluida ..........................................................................42

4.3.1 Berat Fluida .................................................................................42

4.3.2 Rapat Relatif................................................................................43

4.3.3 Berat Jenis ..................................................................................43

4.3.4 Tekanan Hidrostatis ....................................................................43

4.3.5 Debit Fluida Tiap Hari Dalam Digester ......................................43

4.4 Perhitungan Aliran Fluida .......................................................................44

4.5 Tabel Hasil Perhitungan ..........................................................................55

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ...............................................................................56

5.2 Saran ......................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................58

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel Perhitungan LV Series Viskometer ..............................10

Tabel 2.2 Tabel Densitas Fluida .............................................................12

Tabel 2.3 Senyawa Biogas Sampah ........................................................23

Tabel 4.1 Tabel Hasil Analisa Aliran Fluida Dalam Digester ................55

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gaya Hidrostatis ..................................................................13

Gambar 2.2 Sifat Aliran. ........................................................................16

Gambar 2.3 Type Digester Biogas ..........................................................30

Gambar 3.1 LV Series Viskometer .........................................................32

Gambar 3.2 Higrometer ..........................................................................32

Gambar 3.3 Rekomendasi Digester 1 .....................................................33




xiv



Gambar 4.1 Sekat Aliran Fluida Dalam Digester ...................................54

58

Daftar Pustaka

Ali Altway dkk (2011). Proses Perpindahan, Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh

Nopember

Dvorak Stephen W. (2014). Patent, No. US 8,835,155 B2. Biosolids Digester and

Process for Biosolids Production. Chilton, WI (US). DVO licensing. Inc.

Dvorak Stephen W. (2003). Patent No.: US 6,613,562 B2. Method and Apparatus for

Solids Processing. Chilton, WI (US). GHD.Inc

Giancoli C. Douglas. (2001), Physics : Principles with Applications, Jakarta: Erlangga

James P. Welty dkk 2004, Dasar-Dasar Venomena Transport Edisi ke-4, Jakarta:

Erlangga

Bruce R. Munson dkk 2002, Mekanika Fluida Edisi ke-4, Jakarta: Universitas

Indonesia

Henri Yuwono 2012, Kajian resiko Jalur Pipa Gas PT X dari Plant D-S di Sumatra

Selatan, Depok: Universitas Indonesia

Er. R. K Razput 2008, Fluida Mecanics, Jakarta: Erlangga

Frank P. Incropera and David P. Dewitt 2008, Fundamentals of Head and

MassTransfer, Los angels: University of Notre Dame

Young and Freedman 2002, Fisika Universitas, California: Carnegie Mellon

University

https://www.google.co.id/search?tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Douglas+C.+Giancoli%22

https://www.google.co.id/search?tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Douglas+C.+Giancoli%22

Documents

Analisa Aliran Bahan di Dalam Digester Sampah Kapasitas ... · PDF fileBERITA ACARA PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR . ... Universitas Muhammadiyah Malang sekaligus selaku Dosen Pembimbing