KARAKTERISTIK MINYAK HASIL PIROLISIS BATCH SAMPAH PLASTIK POLYETHYLENE DAN POLYSTYRENE PADA BERBAGAI SUHU

Indah Noor Dwi KD, Ir. Agus Prasetya, M.Eng.Sc., Ph.D.

2014 | Tesis | S2 Magister Teknik Sistem

Upaya yang dilakukan dalam rangka memanfaatkan sampah plastik polyethylene (PE) dan polystyrene (PS) adalah dengan mengkonversi menjadi bahan bakar atau minyak. Salah satu teknologi yang dapat digunakan adalah pirolisis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kuantitas dan karakteristik minyak hasil pirolisis sampah plastik polyethylene (PE) dan polystyrene (PS) pada berbagai suhu yang meliputi karakteristik fisika (specific gravity, nilai kalor, flash point, pour point, dan viskositas kinematik) dan kimia (komposisi senyawa pada minyak), mengetahui kondisi optimal proses pirolisis terkait kualitas dan kuantitas minyak hasil pirolisis serta mengetahui potensi penanganan sampah plastik PE dan PS dengan metode pirolisis. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sampah plastik jenis polietilen (kantong plastik) dan polistiren/styrofoam (tempat buah/sayur). Variasi suhu yang dipilih adalah T= 400oC, 450oC dan 500oC. Minyak hasil pirolisis diukur volumenya dan ditimbang beratnya hingga didapatkan v/wo dan yield. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuantitas minyak hasil pirolisis sampah plastik polyethylene (PE) pada suhu 400, 450 dan 500oC berdasarkan v/wo (ml/g) berturut-turut adalah 0,3429 ml/g; 0,5129 ml/g dan 0,199 sedangkan sampah plastik polystyrene (PS) pada suhu 400, 450 dan 500oC berturut-turut adalah 0,89 ml/g; 0,905 ml/g dan 0,915 ml/g. Adapun yield minyak hasil pirolisis sampah plastik polyethylene (PE) pada suhu 400, 450 dan 500oC berturut-turut adalah 33,33 wt%; 38,61 wt% dan 15,55 wt% sedangkan sampah plastik polystyrene (PS) pada suhu 400, 450 dan 500oC berturut-turut adalah 80,94 wt%; 79,79 wt% dan 80,14 wt%. Sedangkan karakter yang ditunjukkan oleh minyak hasil pirolisis plastik PE dengan suhu 400oC lebih mendekati kerosene dan pada suhu 450 dan 500oC lebih mendekati karakteristik solar. Adapun minyak hasil pirolisis plastik PS dengan suhu 400, 450 dan 500oC lebih mendekati karakteristik bensin. Kondisi optimal proses pirolisis terkait kuantitas minyak hasil pirolisis plastik PE adalah pada suhu 450oC yaitu saat didapatkan v/wo dan yield tertinggi berturut-turut sebesar 0,5129 ml/g dan 38,16 wt% sedangkan untuk pirolisis PS tidak memiliki kondisi optimal karena minyak yang dihasilkan cenderung konstan meskipun suhu bertambah. Berdasarkan analisis ekonomi, usaha konversi sampah plastik PE dan PS kapasitas 200 kg menjadi bahan bakar dapat dikatakan tidak layak, namun dari analisis teknik, sosial dan lingkungan, penanganan sampah plastik PE dan PS kapasitas 200 kg dengan metode pirolisis memberikan manfaat bagi masyarakat yang menjadikannya layak untuk dijalankan dengan menyiapkan tindakan pencegahan/antisipasi terkait kelemahan pirolisis ditinjau dari aspek lingkungan. Kata kunci: pirolisis, plastik polyethylene, plastik polystyrene

Efforts are being carried out in order to utilize polyethylene (PE) and polystyrene (PS) plastic waste by converting them into fuel or oil. One technology that can be used is pyrolysis. This study aims to (1) determine the quantity and the characteristics of oil from the results of pyrolysis polyethylene (PE) and polystyrene (PS) plastic waste at various temperatures which include characteristics of physics (specific gravity, heating value, flash point, pour point, and kinematic viscosity) and chemical characteristics (composition compounds in oil), (2) determine the optimal conditions of process pyrolysis related to the quality and quantity of oil by pyrolysis, and (3) determine the potential treatment of PE and PS plastic waste by pyrolysis method. The materials used in this study were the type of polyethylene (plastic bags) and polystyrene/styrofoam (for fruits or vegetables) plastic waste. The selected temperature variations are T = 400oC, 450oC, and 500oC. Pyrolysis oil was weighed and measured its volume to obtain v/wo and yield. The results showed that the quantity of pyrolysis oil from polyethylene (PE) plastic waste at temperatures of 400, 450, and 500oC based on v/wo (ml/g) respectively were 0.3429 ml/g; 0.5129 ml/g; and 0.199 ml/g while the results of polystyrene (PS) plastic waste at temperatures of 400, 450, and 500oC respectively were 0.89 ml/g; 0.905 ml/g; and 0.915 ml/g. The results of pyrolysis oil based on yield of polyethylene (PE) plastic waste at temperatures of 400, 450, and 500oC respectively were 33.33 wt%; 38.61 wt%; and 15.55 wt% while polystyrene (PS) plastic waste at temperatures of 400, 450, and 500oC respectively were 80.94 wt%; 79.79 wt%; and 80.14 wt%. While the characteristics shown by the results of pyrolysis oil from PE plastic with a temperature of 400oC were closer to kerosene while at temperatures of 450 and 500oC were closer to the characteristics of diesel fuel. As for pyrolysis oil results of PS plastic with temperatures of 400, 450, and 500oC were closer to the characteristics of gasoline. Optimal conditions of pyrolysis oil related to the quantity of pyrolysis of PE plastic at a temperature of 450oC was obtained when the highest of v/wo and yield respectively were 0.5129 ml/g and 38.16 wt%, while for the pyrolysis of PS did not have any optimal conditions. For, oil produced was relatively constant despite the increasing temperatures. Based on economic analysis, business conversion of PE and PS plastic waste capacity 200 kg to be fuel was not feasible, but from the technical, social and environmental analysis, handling of PE and PS plastic waste capacity 200 kg with pyrolysis methods provide benefits to society making it feasible to run by setting up prevention of pyrolysis weaknesses in terms of environmental aspects. Keywords: pyrolysis, polyethylene plastic, polystyrene plastic

Kata Kunci : pirolisis, plastik polyethylene, plastik polystyrene