laporan akhir pengabdian kepada masyarakat

1

LAPORAN AKHIR

PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT DANA BOPTN 2015

LUMPUR SIDOARJO TERKALSINASI SEBAGAI MEDIA HIDROPONIK UNTUK ALTERNATIF GREEN CAMPUS

Dr. Eng. Januarti Jaya Ekaputri, ST, MT (Jur. T Sipil/FTSP/ITS)

Ir. Ratni Nurwidayati, MEngSc (Jur. T Sipil/FT/Universitas Lambung Mangkurat)

Ir. Heppy Kristijanto, MT (Jur. T Sipil/FTSP/ITS)

Ir. Faimun, MSc, PhD (Jur. T Sipil/FTSP/ITS)

Ir. Aman Subakti, MSc(Jur. T Sipil/FTSP/ITS)

Dr. Ir. Ahmad Rusdiansyah, MEng (Jur. T Industri/FTI/ITS)

Candra Irawan, ST, MT (Jur. T Sipil/FTSP/ITS)

Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2015

2

HALAMAN PENGESAHAN

PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT DANA BOPTN 2015

1. Judul penelitian: Lumpur Sidoarjo Terkalsinasi sebagai Media Hidroponik untuk Alternatif Green Campus

2. Ketua Tim a. Nama Lengkap : Dr. Eng. Januarti Jaya Ekaputri, ST, MT b. Jenis Kelamin : Perempuan c. NIP : 197401122005012001 d. Jabatan Fungsional : Lektor e. Pangkat/Golongan : Penata/III-C f. Jabatan Struktural : Dosen tetap Jurusan Teknik Sipil g. Bidang Keahlian : Material beton h. Fakultas/Jurusan : Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan/ Teknik Sipil i. Perguruan Tinggi : ITS. j. Tim

No Nama NIP Fakultas/Jurusan Instansi/PT

1 Ir. Ratni Nurwidayati, MEngSc T Sipil/FT/ Unlam

2 Ir. Heppy Kristijanto MT 196103111987011001 T Sipil/FTSP ITS

3 Ir. Faimun MSc PhD 196306051989031004 T Sipil/FTSP ITS

4 Ir. Aman Subakti MSc T Sipil/FTSP ITS

5 Dr. Ir. Ahmad Rusdiansyah MEng 196811091995031003 T Industri/FTI ITS

6 Candra Irawan ST T Sipil/FTSP ITS

3. Dana dan waktu : a. Jangka waktu program yang diusulkan : 1 tahun b. Biaya total yang diusulkan : Rp. 25.000.000 c. Biaya yang disetujui tahun I : Rp. 16.000.000

Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil,

Budi Suswanto, ST. MT., PhD NIP. 197301281998021002

Surabaya, 18 Oktober 2015 Ketua Tim,

Dr.Eng Januarti Jaya Ekaputri, ST, MT NIP. 197401122005012001

Menyetujui, Ketua LPPM

Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto MT NIP. 196404051990021001

3

RINGKASAN

Kegiatan tentang pemanfaatan lumpur Sidoarjo sejak tahun 2006 terus dikembangkan dan menunjukkan bahwa Lumpur Sidoarjo dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan karena kemiripan sifat dan komposisi materialnya dengan fly ash yang banyak mengandung silika dan alumina. Dengan pengolahan yang tepat, material ini dapat digunakan sebagai bahan aktif yang bisa dijadikan sumber silika sebagai penyangga nutrisi pada sistem tanam dengan metoda hidroponik. Untuk itu, perlu dilakukan kegiatan tentang penggunaan Lumpur Sidoarjo sebagai agregat yang ringan (ALWA) yang bisa dijadikan alternatif media hidroponik yang saat ini masih impor dan harganya relative mahal.

Kegiatan ini diarahkan pada pembuatan agregat ringan dengan berat jenis 1600-1800 kg/cm3 terbuat dari Lumpur Sidoarjo terkalsinasi pada suhu 800-1100 derajat Celcius. Pekerjaan ditekankan pada pemanfaatan agregat sebagai media tanam hidroponik. Kegiatan ini disosialisasikan di lingkungan kampus dan sekitarnya untuk menimbulkan gairah dan minat akan pola hidup sehat yang selaras dengan lingkungan. Sistem hidroponik dikenal sebagai sistem tanam dengan media non-tanah yang saat ini bisa diaplikasikan di lingkungan perkotaan dengan lahan yang sempit. Kandungan mineral Lumpur Sidoarjo dianalisa dengan menggunakan XRFdan XRD untuk mengetahui apakah silika aktif yang terkandung dalam Lumpur Sidoarjo bisa dijadikan media yang baik selain vermiculite, sekam bakar, hidroton dan perlite yang selama ini dipasarkan sebagai media non-tanah. Produk dari kegiatan ini akan diaplikasikan di lingkungan kampus ITS sebagai salah satu bagian kegiatan urban farming. Target kegiatan adalah agar warga kampus termasuk juga masyarakat sekitar kampus ITS ikut serta menggiatkan semangat penghijauan di ITS pada umumnya dan khususnya mengaplikasikan sistem hidroponik baik di kebun ITS maupun di lingkungannya sendiri.

Dari kegiatan ini juga diketahui Lumpur Sidoarjo mempunyai potensi sebagai media tanam hidroponik yang memberikan nilai positif pada lingkungan kampus maupun lingkungan masyarakat Porong serta pengembangan kegiatan tentang rekayasa material inovatif. Metode pemanfaatan yang tepat sebagai produk dari kegiatan ini dapat diusulkan untuk mendapatkan hak paten untuk kemudian dikembangkan menjadi produk skala besar yang murah dan mudah diaplikasikan.

Kata kunci : Lumpur Sidoarjo, agregat ringan, hidroponik, urban farming.

4

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................................... 2

RINGKASAN .................................................................................................................. 3

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... 5

DAFTAR TABEL ........................................................................................................... 5

BAB 1 PENDAHULUAN ........................................................................................... 6

1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 6

1.2 Rumusan Konsep dan Strategi Kegiatan ........................................................... 7

1.2.1 Rumusan konsep ........................................................................................... 7

1.2.2 Strategi kegiatan. ........................................................................................... 7

1.3 Tujuan, Manfaat dan Dampak Kegiatan ........................................................... 7

1.4 Target Luaran .................................................................................................... 8

1.4.1 Komposisi Agregat ringan (ALWA) ............................................................. 8

1.4.2 Publikasi ........................................................................................................ 8

BAB 2 STRATEGI, RENCANA DAN KEBERLANJUTAN ................................. 9

2.1 Studi Literatur ................................................................................................... 9

2.2 Persiapan Bahan dan Material .......................................................................... 9

2.2.1 Pembuatan ALWA (Artificial lightweight aggregate) ................................ 10

2.2.2 Pembakaran ALWA (Artificial lightweight aggregate) .............................. 12

2.2.3 Penghancuran fine ALWA (Artificial lightweight aggregate) .................... 12

2.2.4 Pengujian ALWA (Artificial lightweight aggregate) .................................. 12

2.3 Pemilihan fine ALWA terbaik ........................................................................ 13

2.4 Strategi kegiatan. ............................................................................................. 13

2.5 Keberlanjutan Kegiatan .................................................................................. 13

BAB 3 CAPAIAN SEMENTARA ............................................................................ 16

3.1 Kemajuan Pelaksanaan Pengabdian ................................................................ 16

3.2 Hasil Pengabdian dan Luaran yang telah Diperoleh ....................................... 20

3.3 Tahap yang masih harus dikerjakan ................................................................ 20

3.4 Kendala yang dihadapi dan solusinya ............................................................. 20

BAB 4 KESIMPULAN SEMENTARA DAN RENCANA SELANJUTNYA ...... 21

4.1 Beberapa tahapan kegiatan sudah bisa dikerjakan dengan baik. .................... 21

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 22

LAMPIRAN I ................................................................................................................ 23

5

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Lumpur dalam Kondisi Basah ...................................................................... 9

Gambar 2.2. Lusi pada tahap pengeringan matahari (a) saat dijemur; (b) bongkahan lusi kering matahari................................................................................................................ 10

Gambar 2.3. Lusi Lolos Ayakan No 50 .......................................................................... 10

Gambar 2.4. Silinder ALWA .......................................................................................... 12

Gambar 2.5. Sosialisasi pemanfaatan lahan sempit sebagai lahan produktif tanam dengan sistem hidroponik di ITS, Surabaya ................................................................................ 14

Gambar 2.6. Sistem DFT pada kebun Hidroponik ITS ................................................... 14

Gambar 2.7. Wick system dengan media berbeda: (a) Menggunakan ALWA-Lusi. (b) Menggunakan sekam bakar ............................................................................................. 15

Gambar 3.1. Persiapan agregat buatan dari Lusi (a) sebelum dibakar. (b) sesudah dibakar ......................................................................................................................................... 16

Gambar 3.2. Cabe Rawit (Capsicum frutescens L.) ........................................................ 16

Gambar 3.3. Hibiscus sabdarifa dalam berbagai media tanam ....................................... 18

Gambar 3.4. Wick System di Jurusan T Sipil. (a) Taman Jurusan dan (b) Lab Beton dan Bahan Bangunan ............................................................................................................. 18

Gambar 3.5. Green house ITS (a) Selada dengan DFT System dan (b) Tomat cherry dengan drip bucket system .............................................................................................. 19

Gambar 3.6. Sosialisasi kegiatan .................................................................................... 20

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Kebutuhan Berat dan Suhu Benda Uji ........................................................... 11

Tabel 2.2. Kebutuhan benda uji (silinder diameter 5 cm tinggi 10 cm) ......................... 12

Tabel 2.3. Persyaratan sifat fisis agregat ringan untuk beton ringan struktural (ASTM C330-03) ......................................................................................................................... 12

6

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peristiwa semburan lumpur di Sidoarjo (Lusi) tercatat dimulai pada Mei 2006. Sejak saat itu tercatat Lusi telah merendam lebih dari 640 hektar. Tinggi tanggul yang menahan endapan Lusi pada tahun 2011 setinggi 12 meter. Dengan simulasi monte carlo Rudolph, Karlstrom, dan Manga (2011) peluang kejadian semburan Lusi akan berlangsung sampai 41 tahun adalah 50% dan peluang kejadian keluarnya Lusi lebih dari 83 tahun adalah 33%. Berbagai upaya dilakukan untuk mengurangi besar endapan yang menumpuk di sekitar pusat semburan. Antara lain membuang Lusi dengan memompa Lusi dan dialirkan di sungai Porong saat musim penghujan dan memompa Lusi langsung menuju area pantai. Upaya mengurangi endapan disekitar semburan juga dilakukan dengan memanfaatkannya menjadi sebuah produk siap pakai.

Salah satu upaya pemanfaatan material lumpur adalah dengan mengolahnya menjadi bahan bangunan. Pemanfaatan material lumpur sebagai bahan bangunan dalam jumlah yang besar diharapkan berdampak besar terhadap pengurangan volume endapan lumpur. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa Lumpur Sidoarjo (Lusi) bisa dibuat menjadi agregat ringan (ALWA). Pada kegiatan ini, ALWA( Artificial Light Weight Aggregate) akan dimanfaatkan sebagai media tanam Hidroponik.

Saat ini kegiatan bercocok tanam di lingkungan perkotaan berlahan sempit menjadi sesuatu yang tidak mungkin dilakukan. Keterbatasan lahan berupa tanah pekarangan maupun kualitas tanah menjadi kendala. Namun demikian, saat ini upaya untuk melakukan kegiatan bercocok tanam bias dimungkinkan jika sistem yang digunakan adalah hidroponik atau soilless (non-tanah). System ini belum banyak diaplikasikan di lingkungan perumahan di perkotaan karena tidak adanya pengetahuan yang cukup mengenai hidroponik. Media yang dipakai untuk bercocok tanam adalah air, sekam bakar, zeolite, cocopeat, vermiculite dan tanah liat. Pada kegiatan ini akan dicoba menggunakan agregat ringan dari Lusi untuk digunakan sebagai media tanam hidroponik. ITS sebetulnya sudah memiliki 4 unit system hidroponik. Sistem ini mengadopsi metode Deep Flow Technic yang menggunakan media air mengandung nutrisi mengalir di dalam pipa-pipa PVC. Sayuran ditanam di dalam lubang-lubang di pipa yang dibor dengan jarak 15-20 cm. Sistem dibuat bertingkat sehingga pada lahan yang sempit, tanaman sayur bisa ditanam sebanyak mungkin. Saat ini titik tanam yang tersedia di kebun hidroponik ITS adalah sebanyak 1800 titik. Namun demikian, saat ini upaya untuk pemanfaatan sistem ini masih sangat rendah. Dibutuhkan sosialisasi dan pelatihan berkelanjutan agar warga kampus bersama-sama menjaga dan memanfaatkan lahan kebun sayur ITS menjadi lahan yang produktif.

Filler yang digunakan untuk ALWA menggunakan bahan dasar Lusi yang dibakar pada suhu tertentu. Penelitian sebelumnya pada pembuatan agregat ringan buatan yang sudah ada menggunakan lempung bekah (explanded clay). Untuk menjadi agregat ringan lempung harus diberi bahan tambahan batu obsidian dengan komposisi tertentu lalu dibakar sampai kondisi sintering 1150˚C (Husin dan Sugiharto 2008). Lusi juga harus dibakar dan diberi bahan tambahan berupa fly ash atau pasir silica untuk menjadi agregat ringan buatan (Lasino 2007). Penelitian Lasino (2007) menambahkan fly ash pada pembuatan agregat dengan penambahan paling banyak 30% dan dibakar pada suhu tertinggi 1000˚C. Hasil penelitian tersebut akan dibandingkan dengan percobaan sendiri dengan melakukan pembakaran pada suhu 800˚C, 900˚C, dan 1000˚C. Pembakaran pada suhu-suhu tersebut harus dibuat temperature history-nya untuk mengetahui lama dan peningkatan suhu selama proses pembakaran.

7

Kegiatan ini sangat penting untuk dilakukan agar pemanfaatan Lusi bisa semakin luas. Dengan penggunaan Lusi sebagai bahan bangunan, pemakaian fly ash, semen, dan zat aditif lainnya yang membahayakan bagi kesehatan dapat diminimalisir. Selain itu penggunaan Lusi sebagai media tanam juga bisa memberikan nilai tambah pemanfaatan Lusi sebagai material yang tepat guna. Issue green campus di ITS kemudian tidak hanya menjadi ide atau semangat saja, tapi lebih jauh lagi akan menjadi kebutuhan warga kampus untuk hidup sehat.

1.2 Rumusan Konsep dan Strategi Kegiatan

1.2.1 Rumusan konsep

(1) Bagaimana berat volume, berat jenis, dan penyerapan air dari agregat ringan buatan (ALWA), analisa XRD dan foto SEM pada produk Lusi-ALWA ?

(2) Bagaimana pengaruh pemanfaatan Lusi-ALWA sebagai media tanam hidroponik pada tanaman?

(3) Bagaimana peran serta warga kampus dan masyarakat sekitar kampus dalam kegiatan hidroponik di kebun ITS

1.2.2 Strategi kegiatan.

(1) Setiap hari jumat pagi pukul 7.00 diadakan pertemuan antara mahasiswa anggota ITS BERKEBUN, dosen ITS dan tenaga kependidikan di kebun sayur ITS. Kegiatan ini diarahkan tidak hanya untuk meraat atau memanen satur organic, tetapi juga untuk mengadakan pelatihan menanam hidroponik, sekaligus merawat 4 unit sistem hidoponik di 2 greenhouse yang saat ini sudah dimiliki dalam kampus ITS.

(2) Selain pertemuan dengan warga kampus, akan diadakan pertemuan dengan warga sekitar kampus yang dimulai dari penghuni perumahan kampus ITS.

(3) Pemasangan satu sistem hidroponik di kantor urban farming di gedung rektorat ITS sebagai sarana publikasi hasil kegiatan.

(4) Sebagai batasan masalah penggunaan Lumpur Sidoarjo sebagai media, bahan, alat dan benda uji dibatasi pada skala laboratorium mengingat seluruh peralatan dan bahan di-idealisasikan dalam sistem yang terkontrol. Meskipun demikian, hasil kegiatan diarahkan untuk bisa dilaksanakan dalam skala besar.

1.3 Tujuan, Manfaat dan Dampak Kegiatan

(1) Mendapatkan nilai berat volume, berat jenis, dan penyerapan air agregat ringan buatan (ALWA), analisa XRD dan foto SEM pada fine ALWA.

(2) Mengetahui pengaruh pemanfaatan ALWA sebagai media tanam hidroponik pada tanaman.

(3) Sebanyak-banyaknya warga kampus dan masyarakat sekitar kampus yang ikut dalam kegiatan hidroponik di kebun sayur ITS maupun dalam lingkungannya masing-masing

(4) Sebesar-besarnya pemanfaatan sayur hidroponik ITS menjadi kebutuhan akan sayuran sehat bagi warga kampus

(5) Nilai ekonomi sebagai manfaat lain bagi ITS maupun warga kampus adalah, usulan hasil produksi warga kampus dapat dijual bersama di BKPKP ITS atau Café SaYOR ITS.

8

1.4 Target Luaran

1.4.1 Komposisi Agregat ringan (ALWA)

Luaran yang dihasilkan dari kegiatan ini adalah metoda untuk memproduksi ALWA dari Lusi. Metoda pembakaran (kalsinasi) pada suhu terpilih akan dijadikan rekomendasi untuk pemanfaatan Lusi sebagai media tanam terbaik.

1.4.2 Publikasi

No Publikasi yang diharapkan

Perkiraan judul yang diharapkan

Perkiraan isi materi

1 HKI (Paten) Metoda pembuatan ALWA dari Lusi sebagai media tanam Hidroponik

Cara pembuatan dan pemanfaatannya

2 Diseminasi dan training pengembangan produk

Pemanfaatan Lusi sebagai media tanam hidroponik

Cara menanam dan diseminasi hasil dalam skala industry di lingkungan kampus ITS

9

BAB 2 STRATEGI, RENCANA DAN KEBERLANJUTAN

Untuk menyelesaikan kegiatan ini, terdapat beberapa langkah yang harus dikerjakan. Berikut ini adalah diagram alir dalam kegiatan pemanfaatan lumpur bakar Sidoarjo sebagai bahan agregat ringan.

2.1 Studi Literatur

Mengumpulkan informasi tentang sifat fisis-mekanik lumpur Sidoarjo dan kelayakannya jika dimanfaatkan sebagai bahan material. Selain itu mengumpulkan informasi tentang agregat ringan buatan (Artificial Light Weight Aggregates, ALWA) serta kemungkinannya jika Lusi digunakan sebagai material dasar. Informasi yang didapatkan antara lain dari hand book, jurnal, dan hasil riset penelitian sebelumnya.

2.2 Persiapan Bahan dan Material

Material yang perlu disiapkan sebelum melakukan penelitian adalah Lumpur Sidoarjo (Lusi). Lumpur diambil dari kolam 25 yang letaknya dekat dengan pusat semburan. Lokasi ini dipilih karena pada area tersebut Lusi masih dalam kondisi asli dan belum tercampur sirtu. Pada saat diambil dari lokasi, lumpur masih dalam kondisi basah seperti pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Lumpur dalam Kondisi Basah

Lusi dalam kondisi basah dipipihkan manual hingga setebal ± 1 cm. Pemipihan lumpur basah bertujuan untuk mempercepat proses pengeringan matahari. Proses pengeringan di bawah terik matahari dilakukan selama 1-2 hari hingga kering (Gambar 2.2 (a)). Lusi kering matahari kemudian dipukul-pukul dengan menggunakan palu hingga menjadi bongkahan pipih seperti pada Gambar 2.2 (b).

10

(a)

(b)

Gambar 2.2. Lusi pada tahap pengeringan matahari (a) saat dijemur; (b) bongkahan lusi kering matahari

Lusi kering matahari selanjutnya dioven pada suhu 100˚C kurang lebih 24 jam untuk mendapatkan Lusi yang benar-benar kering. Lusi kering oven selanjutnya dihancurkan dengan mesin Bond Ball Mill. Lusi kering oven yang telah dihancurkan dengan mesin Bond Ball Mill, lalu disaring dengan ayakan no 50 (Gambar 2.3).

Gambar 2.3. Lusi Lolos Ayakan No 50

2.2.1 Pembuatan ALWA (Artificial lightweight aggregate)

Biasanya pembuatan ALWA menggunakan variasi komposisi yaitu Lusi 100%, Lusi 70% : fly ash 30% atau Lusi 50% : fly ash 50%. Tetapi dalam usulan ini, ALWA akan dibuat seratus persen dari Lusi. Cetakan yang digunakan adalah cetakan silinder diameter 5 cm dengan tinggi 10 cm. Campuran Lusi dengan air dimasukkan cetakan kemudian di padatkan dengan cara diketukkan diatas bantalan karet. Selanjutnya campuran Lusi basah didiamkan selama 3 hari sampai memadat.

Pembuatan ALWA dilakukan dalam tiga tahap yaitu pertama membuat ALWA dengan komposisi dan suhu yang digunakan peneliti Lasino (2007) yaitu komposisi Lusi 70% : air 30% suhu bakar 800°C durasi 10 menit. Selanjutnya membuat ALWA untuk diambil yang paling baik sebagai fine ALWA mortar AAC dengan komposisi dan suhu seperti pada Tabel 2.1.

11

Tabel 2.1. Kebutuhan Berat dan Suhu Benda Uji

KODE BENDA UJI (Ai-x,y,z)

Material jumlah benda uji (silinder)

Lusi kering oven *

air * Pembakaran Suhu 1000˚C

Pembakaran Suhu 1050˚C

L-0-y-z 100 0 30 30

L-30-y-z 70 30 30 30

L-50-y-z 50 50 30 30

Jumlah benda uji 90 90 Total benda uji 180

Keterangan : * = % terhadap berat silinder ALWA x = berat air terhadap berat silinder ALWA y = suhu pembakaran (°C) z = durasi pembakaran

Langkah-langkah pembuatan ALWA diuraikan berikut ini : Peralatan :

Timbangan Toples Cetakan silinder diameter 5 cm tinggi 10 cm Baskom Spatula dan sendok

Bahan : Lusi kering oven lolos ayakan no.50 Air Oli

Prosedur : Menimbang Lusi kering oven dan air sesuai dengan komposisi mix disain yang

telah ditentukan. Memasukkan kedua material dengan berat sesuai kebutuhan ke dalam toples dan

mengocoknya sehingga kedua material tercampur dalam keadaan kering. Memindahkan sepertiga dari material kedalam tempat pengaduk dan tambahkan

air sedikit demi sedikit sampai tercampur rata. Mengulangi langkah ke 4 sampai semua tercampur dengan rata. Melumuri cetakan menggunakan oli. memasukkan sepertiga campuran basah material kedalam cetakan dan

memadatkan dengan cara dipukul-pukulkan ke bantalan karet. Mengulangi langkah ke 5 sampai semua campuran basah masuk ke dalam

cetakan. Mengeringkan campuran dalam cetakan ± 3 hari dibawah terik matahari. Mengeluarkan campuran dari cetakan dan keringkan dalam oven ± 1 hari seperti

terlihat pada Gambar 2.4

12

Gambar 2.4. Silinder ALWA

2.2.2 Pembakaran ALWA (Artificial lightweight aggregate)

Campuran Lusi kering oven dengan air selanjutnya dipadatkan dan dilakukan pembakaran dengan mesin furnace dengan variasi suhu 800°C , 900°C , 1000°C, 1050°C durasi 10 menit , 800°C durasi 2 jam, dan 1000°C dan 1050°C durasi (10,240,360 menit) seperti ditunjukkan pada Tabel 3.2.

Tabel 2.2. Kebutuhan benda uji (silinder diameter 5 cm tinggi 10 cm)

Suhu bakar

Durasi (menit)

Jumlah benda uji (buah) 100% : 0% 70% : 30% 50% : 50%

800°C 10 10 10

120 10 10 10

900°C 10 10 10

1000°C

10 10 10 10 240 10 10 10

360 10 10 10

1050°C

10 10 10 10 240 10 10 10

360 10 10 10

Jumlah benda uji 90 90 70

2.2.3 Penghancuran fine ALWA (Artificial lightweight aggregate)

ALWA silinder yang telah dibakar kemudian dihancurkan dengan cara ditumbuk menggunakan alat penumbuk dari besi. ALWA silinder dihancurkan sampai butiran paling besar tertahan pada ayakan nomor 18 (Φ1,18 mm).

2.2.4 Pengujian ALWA (Artificial lightweight aggregate)

Pengujian Agregat halus (fine ALWA) (ASTM C 330-03)

Analisa agregat fine ALWA disesuaikan dengan spesifikasi pada agregat ringan untuk beton ringan struktural seperti disyaratkan pada ASTM C 330-03 yang disebutkan oleh Husin dan Sugiharto (2008) seperti pada Tabel 2.3

Tabel 2.3. Persyaratan sifat fisis agregat ringan untuk beton ringan struktural (ASTM C330-03)

13

No Sifat fisis Persyaratan

1 Berat jenis (gr/cm3) 1,0 – 1,8

2 Penyerapan air setelah direndam 24 jam, maks (%) 20

3 Berat volume agregat halus, maks (kg/m3) 1120

Sumber : ASTM C330-03 dalam Husin dan Sugiharto, 2008

2.3 Pemilihan fine ALWA terbaik

Pada tahap ini, fine ALWA pada berbagai komposisi dengan suhu bakar dan durasi pembakaran dipilih yang paling baik untuk digunakan pada filler mortar AAC. Pemilihan fine ALWA terbaik didasarkan pada berat jenis paling rendah dan kualitas fisik fine ALWA. Kualitas fisik yang dimaksud adalah butiran yang didapat tidak rapuh saat digesek-gesek dengan tangan.

2.4 Strategi kegiatan.

(1) Setiap hari jumat pagi pukul 7.00 diadakan pertemuan antara mahasiswa anggotan ITS BERKEBUN, dosen ITS dan tenaga kependidikan di kebun sayur ITS. Kegiatan ini diarahkan tidak hanya untuk meraat atau memanen satur organic, tetapi juga untuk mengadakan pelatihan menanam hidroponik, sekaligus merawat 4 unit sistem hidoponik di 2 greenhouse yang saat ini sudah dimiliki dalam kampus ITS.


(3) Pemasangan satu system hidroponik di kantor urban farming di gedung rektorat ITS sebagai sarana publikasi hasil kegiatan.


2.5 Keberlanjutan Kegiatan

Diseminasi kegiatan akan dilakukan dengan beberapa tahap yaitu:

(1) Tahap ke-1 : kegiatan untuk melakukan sosialisasi dan pelatihan mengenai bercocok tanam secara non-tanah (hidroponik) di lingkungan warga kampus baik mahasiswa, tenaga kependidikan dan dosen, seperti pada Gambar 2.5

14

Gambar 2.5. Sosialisasi pemanfaatan lahan sempit sebagai lahan produktif tanam dengan sistem hidroponik di ITS, Surabaya

(2) Tahap ke-2 : melakukan penanaman dengan skala lebih besar di lingkungan kebun urban farming ITS yang melibatkan kelompok ITS Berkebun, mahasiswa, dosen dan tenaga kependidikan. Gambar 2.6 menunjukkan system hidroponik DFT yang sudah disiapkan di ITS tetapi belum dimanfaatkan secara maksimal.

Gambar 2.6. Sistem DFT pada kebun Hidroponik ITS

(3) Tahap ke-3: memperkenalkan ALWA dari bahan Lumpur Sidoarjo (Lusi) sebagai media tanam system hidroponik dengan cara membandingkan hasil tanaman yang tumbuh di dengan media yang lain. Contohnya di Gambar 2.7. Di gambar ditunjukkan rencana perlakuan media tanam yang berbeda terhadap tanaman Cabe Bara berumur

15

sama dalam wick system. Bagian dalam pot dibagi menjadi 2 yaitu atas dan bawah. Di bagian atas, media dari Lusi (Gambar 2.7(a)) atau media dari sekam bakar (Gambar 2.7(b)) digunakan untuk memegang akar tanaman. Di bagian bawah pot terdapat larutan nutrisi yang menggenang sampai menyentuh sisi bawah akar. Nutrisi hidroponik diberikan berkala sebagai suplai makanan untuk tanaman. Ada pipa kecil (dalam gambar berwarna hitam) yang menghubungkan genangan nutrisi dengan udara luar. Fungsinya adalah untuk menyalurkan udara ke nutrisi agar dissolved oxygen (oksigen terlarut) meningkat. Perbandingan ini akan dilakukan dengan menggunakan beberapa media yaitu: sekam bakar, cocopeat, vermiculite, perlite dan hidroton. Media yang akan dibandingkan dengan Lusi ini umum digunakan dalam sistem hidroponik.

(a) (b)

Gambar 2.7. Wick system dengan media berbeda: (a) Menggunakan ALWA-Lusi. (b) Menggunakan sekam bakar

(4) Tahap ke-4 : Melakukan publikasi dan pendaftaran paten dengan topik ALWA-Lusi sebagai media tanam hidroponik.

16

BAB 3 CAPAIAN SEMENTARA

3.1 Kemajuan Pelaksanaan Pengabdian

Beberapa kemajuan hasil pelaksanaan kegiatan baik di laboratorium maupun di lapangan berikut ini akan ditampilkan dalam beberapa gambar kegiatan.

Pada Gambar 3.1 disampaikan beberapa persiapan untuk pembuatan agregat buatan dari Lumpus Sidoarjo (Lusi). Agregat ini setelah dibakar di suhu 800 derajat Celcius selama 8-10 jam, dipakai sebagai media pengganti tanah (Gambar 3.2 (a)). Ada beberapa perbandingan agregat lain dalam sistem hidroponik seperti pada Gambar 3.2 (b) sekam bakar.

(a) (b)

Gambar 3.1. Persiapan agregat buatan dari Lusi (a) sebelum dibakar. (b) sesudah dibakar

(a) Media Lusi

(b) Media Sekam Bakar

Gambar 3.2. Cabe Rawit (Capsicum frutescens L.)

17

Pada Gambar 3.3 disampaikan beberapa perbandingan penanaman bunga Rosella (Hibiscus sabdarifa) dalam media perlite (a), vermiculite (b), hidroton (c), sekam (d), tanah (e) dan Lusi (f). Diamati bahwa Rosella yang ditanam di media Lusi dan vermiculite pertumbuhannnya paling cepat. Kedua media ini mempunyai porositas dan serapan yang paling tinggi dibandingkan dengan media lainnya. Dengan demikian, aliran nutrisi yang disampaikan ke akar tanaman menjadi lebih baik

(a)

(b)

(c)

(d)

18

(e)

(f)

Gambar 3.3. Hibiscus sabdarifa dalam berbagai media tanam

Sosialisasi dan pelaksanaan kegiatan di lingkungan kampus sangat penting dilakukan. Salah satunya dengan cara memberikan contoh pelaksanaan kegiatan hidroponik di beberpa tempat. Pada Gambar 3.4 ditunjukkan sosialisasi sistem hidroponik di taman Jurusan T Sipil (a) dan Lab Beton dan Bahan Bangunan ITS (b)

(a) (b)

Gambar 3.4. Wick System di Jurusan T Sipil. (a) Taman Jurusan dan (b) Lab Beton dan Bahan Bangunan

Pelaksanaan kegiatan hidroponik juga dilakukan di lingkungan kampus seperti pada Gambar 3.5.

19

(a) (b)

Gambar 3.5. Green house ITS (a) Selada dengan DFT System dan (b) Tomat cherry dengan drip bucket system

Sosialisasi kegiatan untuk kalangan umum juga aktif dilakukan sepertiyang ditunjukkan pada Gambar 3.6.

(a)Kunjungan SMA PGRI Jombang

(b)Pengarahan di SMAN1 Surabaya

(c)Hasil kegiatan di Pusjatan KemenPU&Pera Bandung

(d)Sosialisasi ke SD Muhammadiyah 4 Surabaya

20

Gambar 3.6. Sosialisasi kegiatan

3.2 Hasil Pengabdian dan Luaran yang telah Diperoleh

Selain sosialisasi yang dilakukan, berikut ini beberapa hasil publikasi yang dihasilkan dari penulisan tentang lumpur Sidoarjo.

[1] Ekaputri Januarti Jaya, Ulum Muhammad Bahrul, Triwulan, Ridho Bayuaji, Susanto Tri Eddy and Mohd Mustafa Al Bakri Abdullah, “A Comprehensive Characterization and Determination of Fly Ashes In Indonesia using Different Methods”, Applied Mechanics and Materials, Vols. 754-755 (2015) pp 320-325

[2] J. J. Ekaputri, Triwulan, S. Junaedi, Fansuri and R. B. Aji, “Light Weight Geopolymer Paste made with Sidoarjo Mud (Lusi)”, Materials Science Forum Vol. 803 (2015) pp 63-74. ISSN: 1662-9752.

3.3 Tahap yang masih harus dikerjakan

Pada tahap ini, fine ALWA pada berbagai komposisi dengan suhu bakar dan durasi pembakaran dipilih yang paling baik untuk digunakan pada filler mortar AAC. Pemilihan fine ALWA terbaik didasarkan pada berat jenis paling rendah dan kualitas fisik fine ALWA. Kualitas fisik yang dimaksud adalah butiran yang didapat tidak rapuh saat digesek-gesek dengan tangan.

3.4 Kendala yang dihadapi dan solusinya

Waktu pelaksanaan sosialisasi masih terbentur dengan kegiatan lain. Seharusnya setiap hari jumat pagi pukul 7.00 diadakan pertemuan antara mahasiswa anggotan ITS BERKEBUN, dosen ITS dan tenaga kependidikan di kebun sayur ITS. Kegiatan ini diarahkan tidak hanya untuk merawat atau memanen satur organik, tetapi juga untuk mengadakan pelatihan menanam hidroponik, sekaligus merawat 4 unit sistem hidoponik di 2 greenhouse yang saat ini sudah dimiliki dalam kampus ITS.


(2) Pemasangan satu system hidroponik di kantor urban farming di gedung rektorat ITS sebagai sarana publikasi hasil kegiatan. Kegiatan ini belum bisa dilakukan karena dana belum mencukupi.


21

BAB 4 KESIMPULAN SEMENTARA DAN RENCANA SELANJUTNYA

4.1 Beberapa tahapan kegiatan sudah bisa dikerjakan dengan baik.

Perbandingan penggunaan beberapa variasi media menujukkan bahwa Lusi bisa dijadikan media tanam hidroponik yang sangat potensial. Perlu dilakukan pembentukan agregat seperti bentuk spherical (bulat-bulat) agar mempermudah proses packing atau pendistribusian.

(1) Sosialisasi di lingkungan kampus sangat perlu dilakukan. Di Jurusan T Sipil, hal ini mudah dilakukan. Akan tetapi di tingkat institut lebih sulit dilakukan karena kendala waktu dan tempat pelaksanaan sosialisasi.

22

DAFTAR PUSTAKA

America Society for Testing and Material.1995.”Cement Lime Gypsum”. Annual Book of ASTM Standards vol 04.01.

America Society for Testing and Material.1995.”Concrete and Mineral Agregat”. Annual Book of ASTM Standards vol 04.02.

Husin, A.A. dan Sugiharto, B. (2008), “Peningkatan Mutu Agregat Ringan Buatan Untuk Beton Ringan Struktural”, Jurnal Permukiman, Vol. 3, No. 1, hal. 1-14.

Jones, J. Benton Jr., Hydroponics A Practical Guide for the Soilless Grower 2nd Edition, CRC Press, Washington, 2005

Jones, J. Benton Jr., Complete Guide for Growing Plants Hydroponically, CRC Press, Washington, 2014

Lasino. 2007. “Penelitian Pemanfaatan Lumpur Sidoarjo untuk Agregat Buatan”. Jurnal Permukiman 2 ( 5 ) : 29-38.

Rudolph, M.L., Karlstrom, L., Manga, M. (2011), “A Prediction of the Longevity of the Lusi Mud Eruption, Indonesia”, Earth and Planetary Science Letters, Vol.308, hal. 124-130.

Sid`qon, Hamzah. 2006, Pemanfaatan Material Lumpur Porong- Sidoarjo sebagai Interblok Perkerasan Lentur Jalan, Tugas Akhir Sarjana, Jurusan Teknik Sipil-ITS Surabaya, Supervisor: Prof Triwulan

Triwulan dan Ekaputri, Januarti J. 2006. “The Efforts to Use Porong Mud as an Additive Material for Geopolymer Concrete”. Presented at the National Seminar on The Efforts to Use Porong Mud as a Building Material. Surabaya:ITS.

23

LAMPIRAN I

Rangkuman Kegiatan Penelitian

Bulan Hari Tanggal Kegiatan

Juni senin 28 Mengayak fly ash dengan saringan no.200

selasa 29 Menyiapkan bahan dan memasukkan lumpur Sidoarjo (Lusi) kedalam oven

rabu 30 Menghaluskan Lusi yang sudah dibakar 800C-2 jam dengan alat Bond Ball Mill (BBM)

kamis 31 Mengayak Lusi dengan saringan no.50 Juli

jumat 1

Menghancurkan bongkahan Lusi oven dengan alat BBM Mengukur (lebar dan panjang) keretakan benda uji setelah dibakar 800C (70% Lusi+30% FA) untuk SEMNAS

senin 4 Mencoba diuji tekan rabu 6 Sosialisasi Ke SMAN 1 Surabaya

kamis 7 Mengoven Lusi (ayakan no.50) dan mengayak fly ash (ayakan no.200)

senin 11 Mengayak Lusi (ayakan no.50) selasa 12 Mengayak Lusi dan Fly ash rabu 13 Menyiapkan cetakan silinder Ф5x10 cm

kamis 14 Membuat benda uji alwa dengan silinder pada komposisi Lusi 100%

selasa 19 Membuat benda uji alwa dengan silinder pada komposisi Lusi 100% Mengayak fly ash dengan saringan no.200

rabu 20 Membuat benda uji alwa pada komposisi 70%Lusi+30%FA

kamis 21 Membuat benda uji alwa pada komposisi 50%Lusi+50%FA

selasa 26 Mengoven Lusi (ayakan no.50) dan mengayak fly ash (ayakan no.200)

rabu 27 Mengoven Lusi dan mengayak fly ash

kamis 28 Menghancurkan bongkahan Lusi oven dengan alat BBM

Agustus

selasa 5 Membuat benda uji alwa pada komposisi 70%Lusi+30%FA

24

rabu 6 Melepas cetakan dan menjemur benda uji alwa Mengayak Lusi dengan saringan no.50

kamis 7 Mengayak fly ash dengan saringan no.200

senin 25

Menyiapkan sampel pengujian (AAS) untuk mengetahui kandungan bahan logam timbal (pb) pada bahan dasar (Lusi dan fly ash) Menghancurkan bongkahan Lusi oven dengan alat BBM Mengayak fly ash dengan saringan no.200

selasa 26

Membuat benda uji alwa pada komposisi 50%Lusi+50%FA dan 100%Lusi

Menumbuk alwa komposisi 50%Lusi+50%FA suhu 1000C-10 menit (FA-50-1000-10 menit) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

rabu 27 Menumbuk alwa komposisi 70%Lusi+30%FA suhu 1000C-10 menit (FA-30-1000-10 menit) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

kamis 28 Menumbuk alwa komposisi 100%Lusi suhu 1000C-10 menit (FA-30-1000-10 menit) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

September

senin 1

Melanjutkan menumbuk dan mengayak alwa 100% suhu 1000C-10 menit

Membuat benda uji alwa pada komposisi 70%Lusi+30%FA

selasa 2 Membuat benda uji alwa pada komposisi 50%Lusi+50%FA

rabu 3 Mengayak fly ash dengan saringan no.200

Menyiapkan bahan dan memasukkan lumpur Sidoarjo (Lusi) kedalam oven

kamis 4 Menghancurkan bongkahan Lusi oven dengan alat BBM Membakar alwa pada suhu 1000C - 6 jam

jumat 5 Matikan furnace jam 5.30 wib Mengayak Lusi oven dengan saringan no.50

selasa 9

Menumbuk alwa komposisi 50%Lusi+50%FA suhu 1000C-6 jam (FA-50-1000-6) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

Membuat benda uji alwa pada komposisi 50%Lusi+50%FA Membakar alwa pada suhu 1050C - 6 jam Mematikan furnace jam 21.15 wib

rabu 10 Membuka furnace sedikit

25

Menumbuk alwa komposisi 100%Lusi suhu 1000C-6 jam (FA-50-1000-6) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

kamis 11

Mengeringkan fine alwa utk SSD Menumbuk alwa komposisi 100%Lusi suhu 1000C-6 jam (FA-50-1000-6) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

jumat 12 Menimbang fine alwa untuk penyerapan Mengayak fly ash dengan saringan no.200

senin 15 Pengujian berat jenis fine alwa suhu 1000C - 6 jam pada semua komposisi Mengoven fine alwa SSD untuk uji penyerapan

selasa 16

Menimbang fine alwa setelah dioven untuk penyerapan terhadap air Menumbuk alwa komposisi 100%Lusi suhu 1050C-6 jam (FA-50-1050-6) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

kamis 18

Menumbuk alwa komposisi 70%Lusi+30%FA dan 50%Lusi+50%FA suhu 1050C-6 jam (FA-50-1050-6) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

senin 22

Pengujian Berat volume fine alwa pada komposisi FA-0-1050-6, FA-30-1050-6, FA-50-1050-6 Mengeringkan fine alwa untuk SSD (suhu 1050C-6jam)

selasa 23

Menyiapkan bahan dan memasukkan lumpur Sidoarjo (Lusi) kedalam oven Mengayak Lusi dengan saringan no.50 Menghitung nilai berat jenis, berat volume dan penyerapan

rabu 24

Menghancurkan bongkahan Lusi oven dengan alat BBM

Membuat benda uji alwa pada komposisi 70%Lusi+30%FA Mengayak Lusi dengan saringan no.50

kamis 25 membuat benda uji silinder alwa 70:30 Mengayak fly ash dengan saringan no.200

senin 29 Mengayak Lusi dengan saringan no.50 Membakar alwa suhu 1050C - 4 jam Matikan furnace jam 20.30 wib

selasa 30

Membuka sedikit furnace (agar tidak terjadi shok thermal) Mengambil benda uji dr furnace Mengayak fly ash dengan saringan no.200

26

Oktober rabu 1 Menumbuk alwa suhu 1050C - 4jam

kamis 2 Melanjutkan menumbuk

senin 6 Melanjutkan menumbuk dan mengayak alwa suhu 1050C- 4jam sesuai ayakan no. 18-200

selasa 7 Pengujian fine alwa (BV, BJ dan penyerapan)

rabu 8 Menyiapkan Lusi untuk di oven Menumbuk alwa suhu 1050C - 4jam

selasa 14 Mengayak lusi suhu 800C- 6jam dengan ayakan no.200

rabu 15 Membakar benda uji alwa suhu 1000C - 4 jam

kamis 16 Membuat benda uji alwa pada komposisi 70%Lusi+30%FA

jumat 17

Menumbuk alwa komposisi 100%Lusi suhu 1000C-4 jam (FA-50-1000-4) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

senin 20

Menumbuk alwa komposisi 70%Lusi+30%FA dan 50%Lusi+50%FA suhu 1050C-6 jam (FA-50-1000-4) kemudian mengayak sesuai ayakan no. 18-200.

selasa 21 Melanjutkan menumbuk sisa alwa suhu 1000C - 4jam

rabu 22 Melakukan pengeringan fine alwa setelah direndam selama 24 jam untuk SSD Menguji berat jenis fine alwa suhu 1000C -4jam

kamis 23 Menyiapkan benda uji alwa untuk dibakar suhu 1050C-10 menit Membakar benda uji alwa

jumat 24 Matikan furnace

Melanjutkan mengayak lusi suhu 800C- 6jam dengan ayakan no.200

senin 27 Menumbuk alwa suhu 1050C - 10 menit, kemudian mengayak alwa lolos ayakan no. 18-200.

selasa 28 Melanjutkan menumbuk alwa suhu 1050C- 10 menit

rabu 29 Mencari fine alwa utk SSD (suhu 1050C-6jam)

kamis 30 Menyiapkan bahan buat mortar Sosialisasi ke SD Muh 4 Surabaya

jumat 31 Menyiapkan cetakan kubus (5x5x5 cm) dan menghitung proporsi campuran

laporan akhir pengabdian kepada masyarakat

Documents