1. KAJIAN ANALISA PERHITUNGAN PEMANFAATAN SEKAM PADI
SEBAGAI BAHAN BAKAR TAMBAHAN DI CALCINER
PT. SEMEN BATURAJA (PERSERO) TBK
STUDY ANALYSIS OF RICE HUSK UTILIZATION CALCULATION AS AN
ADDING FUEL AT CALCINER PT. SEMEN BATURAJA (PERSERO) TBK
Dian Eka Firdayanti1
, KA. Ridwan2
, Sutini Pujiastuti Lestari3
1
Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Program Studi Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya
2, 3
Dosen Jurusan Teknik Kimia Program Studi Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya
Jalan Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139
Email: dianekafirdayanti@yahoo.com
ABSTRACT
The cement industry is an industry that is energy intensive, as it absorbs electrical energy and heat are relatively large. Kiln
system is equipment that absorbs the amount of electrical energy and heat energy largest. PT. Semen Baturaja (Persero) Tbk
using coal as the primary fuel and Industrial Diesel Oil (IDO), which is used to start up. These energy sources are energy
sources that can not be renewed so that expected in the next few years will be depleted inventories. To anticipate that, PT. Semen
Baturaja (Persero) Tbk does a study conducted by analyzing the teoritical with reference to the operating conditions in the kiln
system at calsiner on one way to do that is adding fuel rice husk. The goal is to reduce dependence on non-renewable energy,
reduce emissions and can reduce the cost of production. The method used in this study is an experimental method to perform the
addition of rice husk variation 0%, 5%, 10%, and 15%. From the calculation of the best results is the addition of 15%, due to
these variations require the least amount of fuel consumption is 791.98 Kcal / kg so as to reduce production costs Rp. 1,452,817,
- ton / hour and can reduce up to 9.45% of exhaust gases produced from the burning of coal when compared with coal without
adding fuel.
Keywords: kiln system, preheater, calsiner, coal, rice husk
PENDAHULUAN
Penggunaan energi yang terus meningkat
sampai saat ini sudah menjadi pembicaraan dunia,
khususnya di Indonesia. Saat ini energi yang digunakan
masyarakat berasal dari bahan bakar fosil, yaitu bahan
bakar minyak, batubara, dan gas. Bahan bakar fosil
digunakan baik dalam kegiatan rumah tangga,
transportasi, pembangkitan listrik, maupun dalam
industri skala kecil hingga industri skala besar. Sumber
energi ini merupakan sumber energi yang tak bisa
diperbaharui sehingga diperkirakan dalam beberapa
tahun mendatang persediaan akan habis (Mekka, 2011).
PT. Semen Baturaja (Persero) Tbk adalah
industri semen yang merupakan salah satu Badan
Usaha Milik Negara (BUMN). Pada tahun 2001 sampai
saat ini, PT. Semen Baturaja (Persero) Tbk
memproduksi 1.250.000 ton terak/ tahun. PT.
Semen Baturaja (Persero) Tbk memiliki tiga pabrik
yang terletak di pabrik Baturaja, pabrik Palembang, dan
pabrik Panjang Bandar Lampung (Listiyanto, 2012).
Industri semen merupakan industri yang bersifat energy
intensive, karena menyerap energi listrik dan panas
yang relatif besar. Sistem kiln merupakan peralatan
yang menyerap jumlah energi listrik dan energi panas
terbesar. Proses pembuatan semen di PT. Semen
Baturaja (Persero) Tbk dilakukan dengan beberapa
tahap, yaitu penyediaan bahan baku, penggilingan dan
pengeringan bahan mentah, pembakaran di Rotary Kiln,
penggilingan klinker, dan pengantongan. Bahan baku
yang digunakan adalah batu kapur (lime stone), tanah
liat (clay), pasir silika (silica sand), pasir besi (iron
sand), dan gypsum (Listiyanto, 2012).
Proses yang paling penting dalam pembuatan
semen adalah pembakaran dan klinkerisasi. Selain Kiln
sebagai “jantung” yang merupakan tempat untuk
pembakaran, terdapat dua peralatan yang digunakan
dalam pembuatan semen, yaitu preheater dan grate
cooler. Preheater digunakan untuk pemanasan awal
dan grate cooler yang digunakan untuk pendinginan
mendadak klinker. Kinerja ketiga unit sangat
mempengaruhi kualitas klinker yang akan dihasilkan
dalam proses tersebut. Oleh sebab itu, kerja optimal
dari ketiga unit tersebut sangat diharapkan karena akan
menghasilkan mutu klinker yang berkualitas sehingga

2. akan didapat semen yang berkualitas juga (Carela,
2012).
Untuk meningkatkan kinerja dari ketiga alat
tersebut, maka dibutuhkan bahan bakar yang dapat
mendukung proses tersebut, baik secara finansial
maupun energi yang dihasilkannya (Zakaria, 2012). PT.
Semen Baturaja (Persero) Tbk menggunakan bahan
bakar batubara sebagai bahan bakar utama dan
Industrial Diesel Oil (IDO) yang digunakan untuk start
up. Sumber energi ini merupakan sumber energi yang
tidak bisa diperbaharui sehingga diperkirakan dalam
beberapa tahun mendatang persediaan akan habis.
Untuk mengantisipasi hal itu, PT. Semen Baturaja
(Persero) Tbk sedang melakukan studi banding tentang
penggunaan bahan bakar alternatif menggunakan
limbah biomassa sebagai bahan bakar tambahan,
seperti sekam padi, serbuk kayu, cangkang kelapa
sawit, jambu mete, dll. Namun dalam hal ini limbah
biomassa yang akan digunakan adalah sekam padi.
Sekam padi digunakan karena selain ketersediaannya
yang melimpah, memiliki kandungan karbon yang
cukup tinggi untuk proses pembakaran dan yang
terpenting adalah memiliki nilai kalor yang cukup
tinggi dengan rentang 3300-3600 kkal/ kg. Sekam padi
memiliki komposisi karbon di atas 30% sehingga
sekam padi dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku
pada industri kimia, bahan baku pada industri
bangunan, dan juga sumber energi panas (Badan
Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen
Pertanian). Sekam padi sebagai bahan bakar tambahan
akan diletakkan di calsiner yang terdapat di preheater.
Diharapkan dengan menggunakan bahan bakar
alternatif ini dapat menghasilkan energi yang dapat
memenuhi segala proses yang terjadi dalam pabrik PT.
Semen Baturaja (Persero) Tbk, mengurangi
ketergantungan pada energi tak terbarukan, mengurangi
emisi serta dapat menekan biaya yang dibutuhkan
dalam hal penyediaan bahan bakar sehingga
mendatangkan keuntungan bagi perusahaan.
Penggunaan bahan bakar alternatif sebagai
bahan bakar tambahan di pabrik semen sudah mulai
diterapkan oleh PT. Semen Gresik (Persero) Tbk pada
2013 dengan menargetkan kenaikan penggunaan bahan
bakar alternatif sekam padi untuk 4 unit pabrik semen
di Tuban milik BUMN itu menjadi 3% dari kebutuhan
bahan bakar batubara rata-rata 2.000 ton per hari.
"Penggunaan bahan bakar utama berupa batubara akan
terus dikurangi dengan mengoptimalkan bahan bakar
alternatif. Pengurangan batubara disebabkan cadangan
bahan bakar tak terbarukan itu di masa mendatang akan
semakin menipis" Ujar Kepala Departemen Produksi
Semen PT Semen Gresik (Persero) Tbk Eko Rudi
Nurcahyanto, senin (12/11) (sumber: Wartapedia.com).
Selain PT. Semen Gresik (Persero) Tbk yang telah
memanfaatkan bahan bakar alternatif, PT Semen
Tonasa juga sudah memanfaatkan bahan bakar
alternatif melalui penggunaan tanaman sorgum untuk
mengurangi penggunaan batubara (sumber:
bisniskti.com).
Berdasarkan latar belakang di atas, pada studi
kasus ini dilakukan kajian analisa perhitungan
pemanfaatan sekam padi sebagai bahan bakar tambahan
di calciner PT. Semen Baturaja (Persero) Tbk.
Permasalahan yang dihadapi dalam penelitian ini
adalah bagaimana Specific Fuel Consumtion (SFC)
yang dibutuhkan dengan variasi persentasi sekam padi
0, 5, 10, 15 berdasarkan jumlah batubara yang
diperlukan serta dapat mengetahui besarnya biaya
bahan bakar yang diperlukan dengan variasi persentasi
sekam padi 0%, 5%, 10%, 15% dibandingkan dengan
menggunakan batubara murni. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui Specific Fuel Consumtion (SFC)
yang dibutuhkan dengan variasi persentasi sekam padi
0%, 5%, 10%, 15% berdasarkan jumlah batubara yang
digunakan, serta dapat mengetahui besarnya biaya
bahan bakar yang diperlukan dengan variasi persentasi
sekam padi 0%, 5%, 10%, 15% dibandingkan dengan
menggunakan batubara murni.
Manfaat dari penelitian ini adalah diperoleh
informasi bahan bakar alternatif dapat memenuhi
kebutuhan energi yang dibutuhkan di PT. Semen
Baturaja (Persero) Tbk, merupakan informasi tambahan
dalam masalah konversi energi dan sebagai referensi
dasar untuk dilakukannya penelitian lebih mendalam
pada jenjang lebih tinggi, serta sebagai kontribusi
positif bagi dunia industri dalam menekan biaya
produksi.
Sistem Kiln
Sistem Kiln merupakan suatu sistem dimana
terjadi proses pemanasan, pembakaran, dan klinkerisasi
dari kiln feed yang berupa campuran batu kapur, pasir
silika, tanah liat dan pasir besi menjadi klinker. Klinker
adalah batuan-buatan yang dihasilkan dari proses
pemanasan raw meal di preheater, pembakaran kiln
feed di dalam kiln pada suhu sekitar 1500o
C, dan
klinkerisasi di dalam grate cooler. Selama proses
pemanasan di dalam kiln, akan terjadi reaksi fisika dan
kimia secara bersamaan dan interaksi antar molekul
membentuk senyawa klinker.
Batubara
Batubara adalah batuan sedimen yang dapat
terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya
adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses
pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari
karbon, hidrogen, dan oksigen.
Kualitas batubara adalah sifat fisika dan kimia
dari batubara yang mempengaruhi potensi
kegunaannya. Kualitas batubara ditentukan oleh
maseral dan mineral matter penyusunnya, serta oleh
derajat coalification (rank). Untuk menentukan kualitas
batubara dilakukan analisa kimia pada batubara yang
diantaranya berupa analisis proksimat dan analisis
ultimat. Analisis proksimat dilakukan untuk
menentukan jumlah air (moisture), zat terbang (volatile
matter), karbon padat (fixed carbon), dan kadar abu
(ash), sedangkan analisis ultimat dilakukan untuk
menentukan kandungan unsur kimia pada batubara

3. yaitu kadar karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur
(Fadarina, 2011).
Sekam Padi
Sekam padi merupakan lapisan keras yang
meliputi kariopsis yang terdiri dari dua belahan yang
disebut lemma dan palea yang saling bertautan. Pada
proses penggilingan beras sekam akan terpisah dari
butir beras dan menjadi bahan sisa atau limbah
penggilingan. Sekam dikatagorikan sebagai biomassa
yang dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti
bahan baku industri, pakan ternak dan energi atau
bahan bakar.
Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh
sekam sekitar 20-30%, dedak antara 8-12% dan beras
giling antara 50-63,5% (Mekka, 2011). Menurut
Mekka, 2011, Sekam padi memiliki nilai kalori antara
3300-3600 kkal/ kg sekam dengan konduktivitas panas
0,271 BTU . Analisis proksimat dan ultimat dari sekam
padi dapat dilihat pada tabel 1 dan tabel 2.
Tabel 1. Analisa proksimat sekam padi
Parameter Satuan Hasil
Volatile matter % adb 54,740
Fixed carbon % adb 14,310
Ash
Moisture
% adb
% adb
19,695
4,705
Tabel 2. Analisa ultimat sekam padi
Parameter Satuan Hasil
Carbon % db 49,205
Hydrogen % db 3,563
Nitrogen % db 1,257
Oxygen % db 26,14
Specific Fuel Consumtion (SFC)
Specific Fuel Consumtion adalah jumlah
banyaknya energi yang diperlukan/ digunakan untuk
menghasilkan sejumlah produk. Adapun rumus yang
digunakan untuk menghitung kedua parameter tersebut
adalah :
SFC =
( )
( )
METODE PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan selama 7 bulan dimulai
dari bulan Januari hingga Juli 2014. Pengamatan serta
pengambilan data akan dilakukan selama 1 bulan di
PT. Semen Baturaja (Persero) Tbk dari bulan Maret
hingga April 2014 sedangkan analisa ultimat dan
proksimat sekam padi akan di lakukan di Laboratorium
Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Metode
yang digunakan pada penelitian ini ialah metode
eksperimen.
Bahan yang digunakan
Bahan baku berupa batubara, sekam padi, asam
benzoat, dan Certified Reference Material (CRM)
Alat yang digunakan
Alat utama yang digunakan adalah alat-alat yang
digunakan untuk analisa produk yaitu Bom kalorimeter
untuk menguji nilai kalor, Instrumen Thermal
Gravimetric Analyzer (TGA) 701 untuk menguji
analisa proksimat dan Instrumen Truspec CHN untuk
analisa ultimat.
Prosedur Percobaan
Prosedur percobaan yang dilakukan adalah
Peninjauan ke lokasi penelitian maksudnya adalah
membuat kerangka penulisan untuk mengetahui data
yang dibutuhkan. Kemudian dilakukan pengambilan
data berdasarkan studi lapangan dan studi pustaka,
selanjutnya dilakukan analisa komposisi sekam padi
yaitu pengujian nilai kalor, pengujian analisa proksimat
dan analisa ultimat. Data yang diperoleh kemudian
dihitung dan dilakukan analisa dari hasil perhitungan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Dari hasil perhitungan tersebut dapat disimpulkan
untuk menghasilkan 1 kg produk klinker dibutuhkan
energi yang cukup besar. Hasil analisa sekam padi,
perhitungan neraca massa, energi dan biaya produksi
dapat dilihat pada tabel 3, tabel 4, dan tabel 5.
Tabel 3. Analisa ultimat sekam padi
Parameter Satuan Hasil
Carbon % db 49,205
Hydrogen % db 3,563
Nitrogen % db 1,257
Oxygen % db 26,14
Tabel 4. SFC yang dibutuhkan
No.
Variasi penggunaan
sekam padi (%)
SFC yang dibutuhkan
(Kcal/ kg)
1. 0 897,37
2. 5 744,55
3. 10 724,42
4. 15 701,38
Tabel 5. Hasil perhitungan biaya produksi
Variasi yang
digunakan
(%)
Jumlah yang digunakan
(kg/ jam) Total (ton per
jam)Sekam
padi
Batubara
Variasi 0 25.157 - Rp. 13.207.425,-
Variasi 5 1.257,82 23.899,15 Rp. 13.383.519,-
Variasi 10 2.515,70 22.641,30 Rp. 12.238.881,-
Variasi 15 3.773,55 21.383,45 Rp. 11.754.608,-

4. Pembahasan
Pengaruh Penambahan Sekam Padi terhadap
Specific Fuel Consumtion
Dari hasil perhitungan SFC yang telah dilakukan,
dibuat grafik hubungan antara penambahan sekam padi
dan Specific Fuel Consumtion yang dihasilkan. Grafik
tersebut dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Grafik Pengaruh Penambahan Sekam Padi
Terhadap SFC
Pada titik pertama yaitu tanpa penambahan sekam
padi, Specific Fuel Consumtion yang dibutuhkan untuk
menghasilkan 1 kg klinker adalah 897,37 Kcal/ kg.
Sedangkan dengan penambahan sekam padi sebanyak
5% Specific Fuel Consumtion yang dibutuhkan adalah
744,55 Kcal/ kg. Pada variasi ketiga dengan variasi
sekam padi 10% Specific Fuel Consumtion yang
dibutuhkan sebesar 724,42 Kcal/ kg, dan pada variasi
terakhir yaitu penambahan sekam padi sebanyak 15%
Specific Fuel Consumtion yang dibutuhkan adalah
701,38 Kcal/ kg. Semakin banyak sekam padi yang
digunakan maka kebutuhan energi juga semakin
menurun. Hal ini dikarenakan berkurangnya kebutuhan
batubara sehingga dapat mengurangi exhaust gas yang
dihasilkan. Komposisi dari exhaust gas terdiri dari
CO2, CO, O2, SO2, H2O, dan N2. Hal ini sesuai
berdasarkan perhitungan pada lampiran B, penurunan
exhaust gas dengan menggunakan penambahan sekam
padi 5% adalah 1,83%, dengan penambahan sekam
padi 10% penurunan yang terjadi sebesar 3,20% dan
dengan penambahan sekam padi 15% penurunan yang
terjadi sebesar 9,45%.
Selain mengetahui Specific Fuel Consumtion yang
dibutuhkan, tujuan dari penambahan sekam padi adalah
untuk menekan biaya produksi bahan bakar. Hasil
perhitungan biaya produksi dapat dilihat pada tabel 12.
Dari tabel 12 dapat dilihat dengan menggunakan
batubara murni biaya produksi yang diperlukan
perjamnya adalah Rp. 13.207.425,- dengan
menggunakan variasi sekam padi 5% biaya produksi
yang diperlukan perjamnya adalah Rp. 13.383.519,8,-
dengan menggunakan variasi sekam padi 10% biaya
produksi yang diperlukan perjamnya adalah Rp.
12.238.881,- dan dengan menggunakan variasi sekam
padi 15% biaya produksi yang diperlukan perjamnya
adalah Rp. 11.754.608,-
Dari konsumsi bahan bakar dan biaya produksi
variasi penambahan sekam padi yang paling sedikit dan
paling rendah adalah pada penambahan sekam padi
15%.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh
kesimpulan:
1. Specific Fuel Consumtion yang dibutuhkan paling
rendah adalah pada penambahan sekam padi 15%
dengan kebutuhan bahan bakar sebesar 701,38
Kcal/ kg.
2. Biaya produksi yang dibutuhkan untuk penambahan
sekam padi 15% adalah biaya produksi paling
rendah yaitu Rp. 11.754.608,-.
Saran
Dari hasil perhitungan neraca massa, energi dan
analisa biaya produksi yang telah dilakukan, kiranya
analisis mengenai sekam padi sebagai bahan bakar
tambahan di calsiner dapat ditindak lanjuti di PT.
Semen Baturaja (Persero) Tbk, karena dapat
mengurangi konsumsi bahan bakar dan menekan biaya
produksi. Tetapi yang perlu diperhatikan adalah perlu
dilakukan pengkajian mengenai bagaimana mutu yang
dihasilkan bila menggunakan bahan bakar campuran
batubara dan sekam padi.
DAFTAR PUSTAKA
Asian Biomass Handbook. 2008. The Asian Biomass
Handbook. The Japan Institute of Energy: Japan
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Sekam
padi sebagai Sumber Energi Alternatif:
Departemen Pertanian
Carela, Amelia. 2012. Laporan Kerja Prakteik di PT.
Semen Baturaja (Persero) Tbk. Politeknik Negeri
Sriwijaya: Palembang
Emmanuel, B. A. 1998. Development of waste in the
wood industries. Mech. Eng. Dept. Uniben.
Fadarina. 2011. Penuntun Praktikum Analisis Batubara.
Politeknik Negeri Sriwijaya: Palembang
FLSmith. 1990. Buku Panduan PT. Semen Baturaja
(Persero) Tbk: Baturaja.
Himmelbau, David M. 1999. Prinsip Dasar dan
Kalkulasi dalam Teknik Kimia. PT. Prenhllindo:
Jakarta.
Hougen, Olaf, Et all. 1959. Chemical Process Principle
Material and Energy Balances. Edogawa-cho:
Japan.
Listiyanto, Hari. 2012. Perencanaan Pemasangan Motor
Vibrating pada Bin Gypsum. PT. Semen Baturaja
(Persero) Tbk: Baturaja.
0
200
400
600
800
1000
0 10 20
SpecificFuelConsumtion
(Kcal/kg)
Variasi sekam padi (%)

5. Manias, Con. G. Kiln Burning Systems.Chapter 3.1.
p.239-267
Mardiana, Gatot. 2010. Pemanfaatan Limbah
Biomassa sebagai Bahan Bakar Alternatif dalam
Kegiatan Co-Processing di Semen Gresik. PT.
Semen Gresik (Persero) Tbk: Jawa Timur
McCabe, Et all. 1985. Operasi Teknik Kimia Jilid I.
Erlangga: Jakarta.
Mekka, Sudirman. 2011. Studi Pemanfaatan Limbah
Biomassa sebagai Bahan Bakar Tambahan pada
Preheater PT. Semen Tonasa IV. Makassar:
Universitas Hasanuddin
Melani, Agustina. 2010. Idsaham.com. diakses pada 3
Juli 2014
M. felder. Richard, dkk. 1996. Elementary Pronciples
Of Chemical Process. United States of America.
Nainggolan, Werlin S. 1959. Thermodinamika.
Armico: Bandung.
Peray. K. E., 1979, Cement Manufacturer’s Handbook.
Chemical Publishing Co. Inc, USA
Rahadja, Hasan. 1990. Kursus Eselon III Produksi
Teknologi Semen. Indonesia Cement Institute:
Padang
Samsudin, Anis, dkk. Studi Eksperimen Pemanfaatan
Sekam Padi sebagai Bahan Bakar Gasifikasi
Penghasil Syngas. Semarang: Universitas Negeri
Semarang
Saputra, Widhi, dkk. 2009. Tugas Makalah Operasi
Teknik Kimia II. radiks.files.wordpress.com.
Diakses tanggal 25 Juli 2012.
Sutanto, Rudi. 1992. Kiln system. PT. Semen Baturaja
(Persero) Tbk: Baturaja
Zakaria, Ahmad Rozi. 2012. Evaluasi Efisiensi Energi
Sistem Kiln pada Industri Semen. Politeknik
Negeri Sriwijaya: Palembang
........2014. SEMEN TONASA: Gunakan Sorgum
sebagai Bahan Bakar Alternatif. bisniskti.com
diakses pada 28 Januari 2014: Makassar.
........2014. Semen Gresik gandakan penggunaan
bahan bakar alternatif. Wartapedia.com diakses
pada 28 Januari 2014: Tuban.
........2008. Buku Panduan PT. Semen Baturaja
(Persero) Tbk. Industri Semen. PT. Semen
Baturaja (Persero) Tbk. Baturaja: I + 29 hlm.