Rancang Bangun dan Uji Kinerja Tungku Berbahan Bakar Limbah Industri Mebel untuk Pengeringan Kayu

Abstract

Kegiatan industri pembuatan mebel menghasilkan limbah berupa serbuk kayu, serpihan kayu, dan potongan kayu yang masih belum banyak dimanfaatkan. Limbah industri mebel memiliki potensi sebagai sumber bahan bakar yang dapat dimanfaatkan untuk pengeringan kayu pada industri mebel penghasil limbah itu sendiri. Proses pengeringan kayu merupakan salah satu tahapan produksi mebel yang membutuhkan energi sebesar 1000 mJ per 1 m3 kayu yang diolah (Garrahan P.2011). Tujuan penelitian ini adalah merancang tungku dengan kapasitas 5 kW untuk sistem pengering kayu, dengan menggunakan bahan bakar limbah industri mebel yaitu berupa potongan kayu. Parameter yang diukur dalam uji kinerja tungku berbahan bakar limbah industri mebel ini adalah kapasitas panas tungku, laju pembakaran, suhu pembakaran, efisiensi pembakaran, efisiensi tungku, dan faktor keamanan. Hasil uji kinerja tungku dengan menggunakan limbah potongan kayu jati menunjukkan tungku mampu menghasilkan energi panas sebesar 13,11 kW, dengan laju pembakaran mencapai 6,39 kg/jam serta suhu pembakaran mencapai 647˚C dan suhu gas buang 261,8 ˚C, yang merupakan energi input bagi ruangan pengering. Energi panas yang dihasilkan tungku (13,11 kW) jauh lebih besar dari target rancangan sebesar 5 kW, tetapi tingkat effisiensi pembakaran relatif rendah yaitu 43,03 % dan efisiensi sistem tungku hanya 16.17%. Rendahnya efisiensi tersebut antara lain karena energi panas banyak diserap oleh dinding tungku yang diindikasikan oleh rata-rata suhu permukaan dinding tungku yang mencapai 83.75 ˚C. Sistem thermal storage dapat digunakan untuk menyimpan panas berlebih yang dikandung oleh gas buang, untuk kemudian dilepaskan kembali secara radiasi pada saat suhu dalam ruang pengering menurun

Furniture manufacturing produce waste such as sawdust, shreder wood, and pieces of wood which have not utilized well. Furniture industry waste are potential as energy source for wood drying purpose by the furniture producer itself. Wood drying process requires energy of 1000mJ per 1 m3 of processed wood (Garrahan P.2011). The purpose of this research is to design a 5 kW furnace by using waste of furniture manufacturing, namely pieces of wood, as it’s fuel. The parameters measured in the performance test of the furnace are heat capacity, combustion rate, combustion temperature, combustion efficiency, and safety factor. The furnace performance by using teak wood waste as it’s fuel, shows that the the furnace produce heat capacity up to 13,11 kW with combustion rate at 6.3981 kg/hour, highest combustion temperature at 647 ˚C, and the highest temperature of the flue gas, which will be use as heat resources in the wood drying chamber is 261.8 ˚C. The furnace capacity is higher than furnace capacity based on the design calculation (5kW), but overall furnace efficiency is very low (16.17%). The low efficiency is partly due to the heat energy absorbed by the furnace walls as indicated by the average surface temperature of the furnace walls which reaches 83.75 ˚C, and the poor efficiency of combustion process (42.5%). Thermal storage system can be used for collect the excess heat of flue gas, and the stored heat will be released when temperature inside drying chamber decrease.