Pupuk Organik
Pupuk organik merupakan pupuk yang berasal dari sisa tanaman, hewan atau manusia seperti pupuk kandang, pupuk hijau, dan kompos yang berbentuk cair maupun padat. Pupuk organik bersifat bukly dengan kandungan hara makro dan mikro rendah sehingga diperlukan dalam jumlah banyak. Keuntungan utama menggunakan pupuk organik adalah dapat memperbaiki kesuburan kimia, fisik dan biologis tanah, selain sumber hara bagi tanaman.
Saat ini pembuatan pupuk organik banyak dilakukan dalam skala industri karena minimnya tenaga kerja di pedesaan. Hanya sedikit petani yang dapat memproduksi kompos untuk memenuhi kebutuhannya. Sebagian petani membeli kompos dari pabrik lokal maupun kompos impor. Pemakaian pupuk organik akan semakin meningkat dari tahun ke tahun, maka sangat diperlukan regulasi atau peraturan mengenai persyaratan yang harus dipenuhi oleh pupuk organik agar memberikan manfaat maksimal bagi pertumbuhan tanaman dan disisi lain tetap menjaga kelestarian lingkungan (Suriadikarta dan Setyorini, 2009).
Pelepah Kelapa Sawit
Pangkal pelepah daun (petiole) adalahtempat duduknya helaian daun (leaf let) dan terdiri dari rachis (basis foli), tangkai daun(petiole) dan duri (spine), helaian anak daun (lamina), ujung daun (apex foli), lidi (nervatio),daun (margo folii) dan daging daun (intervenium) (Fauzi, dkk., 2002).
Daun kelapa sawit mirip kelapa yaitu membentuk susunan daun majemuk, bersiripgenap dan bertulang sejajar. Daun-daun membentuk satu pelepah yang
panjangnyamencapai lebih dari 7,5-9 meter. Jumlah anak daun disetiap pelepah berkisar antara 250-400 helai, daun muda yang masih kuncup berwarna kuning pucat. Pada tanah yang subur,daun cepat membuka sehingga makin efektif melakukan fungsinya sebagai tempatberlangsungnyafotosintesis dan sebagai alat respirasi. Semakin lama proses fotosintesisberlangsung, semakin banyak bahan makanan yang dibentuk sehingga produksi akanmeningkat. Jumlah pelepah, panjang pelepah, dan jumlah anak daun tergantung pada umur tanaman. Tanaman yang berumur tua, jumlah pelepah dan anak daun lebih banyak. Begitupula pelepahnya akan lebih panjang dibandingkan dengan tanaman yang masih muda (Fauzi, dkk., 2002).
Batang dan pelepah dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak. Pada prinsipnyaterdapat 3 cara pengolahan batang kelapa sawit untuk dijadikan pakan ternak yaitupengolahan menjadi silase, perlakuan NaOH dan pengolahan dengan menggunakan uap.Untuk pelepah sawit, pengolahan yang paling efisien adalah dengan membuat silase.Pengalaman peternak sapi di Malaysia pada usaha penggemukan sapi dengan skala 1.500ekor, menggunakan komposisi makanan campuran dengan perbandingan 50% pelepahkelapa sawit dan 50% konsentrat (Fauzi, dkk., 2002).
Gaya potong pelepah kelapa sawit dapat dihitung dengan meletakkan pisau diatas neraca (posisi tegak lurus terhadap neraca), kemudian pelepah dipecutkan kearah pisau. Ketika pelepah terpotong, pada saat yang bersamaan neraca akan menunjukkan berapa kg gaya potong maksimal yang terjadi. Hasil dari percobaan gaya potong terhadap pelepah kelapa sawit sebanyak 5 kali pengulangan diketahui gaya potong maksimal adalah 4,1 kg (Septiadi, 2013).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan terhadap uji fisik dan mekanik parenkim pelepah daun sawit, didapatkan bahwa pelepah kelapa sawit segar memiliki sifat fisik dengan kadar air rata-rata 0,83%; berat jenis pelepah kelapa sawit adalah 0,362 g/cm3; modulus elastisitas 11.345 kg/cm2; tegangan pada batas proporsi 146,696 kg/cm2; tegangan maksimum 178,521 kg/cm2; daya lenting 0,165 kg.m; dan deformasi mulur 0,682 mm (Intara dan Dyah, 2012).
Berat jenis ini diduga sangat dipengaruhi oleh anatomi parenkim pelepah sawit. Anatomi batang parenkim pelepah sawit secara makro terdiri dari dua jaringan utama yaitu parenkim dasar dan pembuluh sangat mempengaruhi massa bahan. Jika dihubungkan dengan komponen kimia yang terdapat didalam parenkim pelepah sawit maka kandungan selulosa dan lignin berpengaruh terhadap massa bahan. Kerapatan serat sangat ditentukan kandungan selulosa dan lignin parenkim. Serat yang satu dengan serat yang lain diikat oleh lignin dalam suatu ikatan yang kompak dan tersusun rapat pada batang parenkim pelepah sawit. Semakin tinggi kandungan selulosa maka semakin tinggi ikatan mikrofilbil. Semakin banyak ikatan mikrofibil semakin banyak serat-serat yang tersusun. Akan tetapi yang paling berperan dalam membentuk suatu ikatan yang kompak dan susunan yang rapat adalah kandungan lignin. Jadi secara tidak langsung berat jenis dipengaruhi oleh kandungan selulosa dan lignin (Pasaribu, 1990).
Komponen Pembuatan Alat
Motor bakar
Motor penggerak adalah motor yang dapat mengubah tenaga panas hasil dari suatu pembakaran menjadi tenaga mekanik. Motor penggerak dapat dibedakan dalam 2 golongan, yaitu:
1. Motor dengan pembakaran diluar.
2. Motor dengan pembakaran didalam silinder. (Hadjosentono, dkk., 1996).
Minyak bakar yang disemprotkan kedalam silinder berbentuk butir-butir cairan yang halus. Oleh karena udara didalam silinder pada saat tersebut sudah bertemperatur dan bertekanan tinggi maka butir-butir tersebut akan menguap. Penguapan butir bahan bakar itu dimulai pada bagian permukaan luarnya, yaitu bagian yang terpanas. Uap bahan bakar yang terjadi itu selanjutnya bercampur dengan udara yang ada disekitarnya. Proses penguapan itu berlangsung terus selama temperatur sekitarnya mencukupi (Arismunandar dan Koichi, 2004).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menjadi poros transmisi(line shaft), spindle(spindle), gandar(axle), poros (shaft) dan poros luwes (Achmad, 2006).
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan sebuah poros, yaitu:
1. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur.Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil atau bila poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan.Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atasnya.
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut.
3. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya.Putaran ini disebut putaran kritis.Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya.
4. Korosi
Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk poros propeler dan pompa bila terjadi kontak dengan fluida yang korosif. Demikian pula untuk poros-poros yangterancam kavitasi, dan poros-poros mesin yang berhenti lama sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
5. Bahan poros
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difis, baja karbon konstruksi mesin yang dihasilkan dari baja yang di-deokasi dengan ferrosilikon. Poros-poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan kulit yang sangat tahan terhadap keausan seperti baja khrom nikel, baja khrom nikel molibden, baja khrom dan baja khrom molibden (Sularso dan Suga, 2002).
Puli
Puli berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan dari motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke v-belt dan akan memutar poros. Puli dibuat dari besi cor atau dari baja.Puli kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan puli dari paduan aluminium (Stolk dan Kros, 1981).
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SD
penggerak=SD
yang digerakkan...(1)dimana,
S = Kecepatan putar puli (rpm) D = Diameter puli (mm)
(Smith dan Wilkes, 1990).
Sabuk V
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium.Sabuk V dibelitkan di sekitar alur pulleyyang berbentuk V pula.Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan putaran yang diinginkan. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinyaslip antara sabuk dan pulleysehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atauperbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1984).
Susunan khas sabuk V terdiri atas:
- Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut
(Smith dan Wilkes, 1990).
Menurut Smith dan Wilkes (1990), apabila pemindahan daya menggunakan dua roda transisi, maka hubungan antara jarak kedua titik pusat sumbu roda transisi dengan panjang sabuk dapat ditentukan dengan rumus:
L=2C+1,57(D+d)+(D-d) 2
4C ...(2) dimana:
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transmisi (mm) D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm) d = Diameter luar efektif transmisi yang kecil (mm)
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang mampu menumpu poros berbeban,sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus,aman dan tahan lama.Bantalan harus cukup kokoh untuk menghubungkan porosserta elemen mesin lainnya agar bekerja dengan baik.Bantalan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada:
1. Gerakan bantalan terhadap poros - Bantalan luncur
- Bantalan gelinding 2. Beban terhadap poros
- Bantalan aksial
- Bantalan gelinding khusus (Sularso dan Suga, 2002).
Pisau pencacah
Pisau pencacah pada alat ini berfungsi sebagai komponen pencacah yang akan mengubah bentuk dan ukuran bahan yang akan dimasukkan ke dalam pisau pencacah. Pisau pencacah ini memiliki jumlah pisau sebanyak 24 mata pisau yang terbuat dari baja.Menurut Badan Standardisasi Nasional SNI 7580 (2010), banyaknya jumlah pisau dibagi menjadi 3 (tiga) kelas, yaitu: Kelas A ≤ 15; Kelas B 16-25; dan Kelas C 26-35.
Mekanisme Pembuatan Alat
Dalam pekerjaan bengkel alat dan mesin, benda kerja yang akan dijadikan dalam bentuk tertentu sehingga menjadi barang siap pakai dalam kehidupan sehari-hari, maka dilakukan proses pengerjaan dengan mesin-mesin perkakas, antara lain mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin frais, mesin skrap, mesin asah, mesin gerinda, dan mesin yang lainnya (Daryanto, 1984).
Sabuk V dibelitkan di sekeliling alur puli yang berbentuk V. Selain koefisien gesek dan kekuatannya, harganya yang relatif murah membuat sabuk V lebih sering dipakai (Sularso dan Suga, 2002).
Puli dapat dipasangkan antara lain secara vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak di mana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan vertikal ini akanmengakibatkan getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk (Mabie and Ocvirk, 1967).
Perlu diperhatikan dalam pembuatan alat pengolahan hasil pertanian adalah bahan yang dipakai. Kekuatan, keawetan, dan pelayanan yang diberikan peralatan usaha tani bergantung terutama pada macam dan kualitas bahan yang digunakan untuk pembuatannya. Dalam pembuatannya terdapat kecenderungan konstruksi peralatan untuk meniadakan sebanyak mungkin baja tuangan dan mengganti dengan baja tekan atau baja cetak. Bilamana hal ini dilakukan dapat menekan biaya membuat mesin dalam jumlah besar. Keberhasilan atau kegagalan alat sering sekali tergantung pada bahan yang dipakai untuk pembuatannya. Bahan yang digunakan untuk pembuatan peralatan usaha tani dapat diklasifikasikan dalam logam dan bukan logam (Smith dan Wilkes, 1990).
Pengecilan Ukuran
Semua cara yang digunakan untuk memotong partikel zat padat dan dipecahkan menjdi kepingan-kepingan yang lebih kecil dinamakan size reduction atau pengecilan ukuran. Didalam industri pengolahan, zat padat diperkecil dengan berbagai cara yang sesuai dengn tujuannya. Secara umum tujuan dari pengecilan ukuran adalah:
1. Menghasilkan padatan dengan ukuran maupun spesifik permukaan tertentu, 2. Memecahkan bagian dari mineral atau kristal dari persenyawaan kimia yang
terpaut pada padatan.
Beberapa cara untuk memperkecil ukuran zat padat dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai cara, yaitu: kompresi (tekanan), impak (pukulan), gesekan dan pemotongan/pencacahan (Sukma, 2009).
Hijauan yang telah dicacah memungkinkan ternak dapat mengkonsumsi/mengunyah hijauan tersebut dengan lebih baik. Disamping itu
dalam proses pembuatan silase diperlukan hijauan yang telah tercacah agar prosesnya berlangsung lebih cepat dan hasilnya lebih seragam. Alsin memungkinkan pencacahan menjadi potongan-potongan secara seragam dengan panjang potongan 2-5 cm (Unadi, 2003).
Prinsip Keja Mesin Pencacah Sampah Organik
Tujuan dari pencacahan adalah untuk menghasilkan ukuran bahan menjadi lebih kecil sehingga dapatdigunakan sesuai dengan kebutuhan seperti untuk bahan baku pembuatan pupuk dan untuk pakan ternak. Mesin pencacah sampah organik merupakan salah satu mesin teknologi tepat guna untuk mencacah sampah organik seperti rerumputan, dedaunan ataupun pelepah pepohonan. Prinsip kerja dari alat tersebut yaitu rerumputan ataupun pelepah pepohonan yang telah dikumpulkan dimasukkan kedalam saluran pemasukan. Selanjutnya, pisau pencacah yang di dalam tabung akan mencacah bahan dan bahan akan keluar melalui lubang keluaran dalam ukuran yang kecil.
Konsumsi Bahan Bakar
Pengamatan bahan bakar diperlukan untuk mengetahui berapa banyak bahan bakar yang digunakan untuk mencacah caranya yaitu dengan mengisi penuh tangki bahan bakar sebelum alat dioperasikan. Setelah alat selesai dioperasikan, bahan bakar bensin diisi kembali sampai penuh dan dicacat besarnya volume penambahan bahan bakar tersebut.Debit pemakaian bahan bakar dapat dihitung dengan rumus:
Q = 60 × Volume
dimana:
Q = debit pemakaian bahan bakar (liter/jam)
Vol = volume pemakaian bahan bakar pada saat beroperasi (cm3) T = total operasional waktu alat pencacah (menit)
60 = konversi satuan 1 jam = 60 menit 1000 = konversi satuan 1 liter = 1000 cm3 (Rusadi, 2012).
Menurut Badan Standardisasi Nasional SNI 7580 (2010), persyaratan untuk konsumsi bahan bakar (liter/jam pada mesin pencacah sampah organik, yaitu: Kelas A < 2; Kelas B 2-3; dan Kelas C > 3.
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut Daywin, dkk., (2008), kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh: ha, kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dokonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/mesin itu menggunakan daya penggerak motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, kg.jam/kW, Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut :
Kapasitas Alat = Produk yang diolah
Waktu ...……...…………...(4) Berdasarkan kapasitasnya, mesin pencacah sampah organik dibagi menjadi 3 (tiga) kelas, yaitu:
1. Kelas A adalah mesin pencacah yang mempunyai kapasitas lebih kecil dari 600 kg/jam
2. Kelas B adalah mesin pencacah yang mempunyai kapasitas 600 kg/jam sampai dengan 1.500 kg/jam
3. Kelas C adalah mesin pencacah yang mempunyai kapasitas lebih besar dari 1.500 kg/jam (BSN, 2010).
Rendemen
Rendemen adalah presentase produk yang didapatkan dengan membandingkan berat awal bahan dengan berat akhirnya. Sehingga didapat kehilangan berat proses pengolahan. Rendemen didapat dengan cara menimbang berat akhir bahan yang dihasilkan dari proses dibandingkan dengan berat bahan awal.
Rendemen = Berat Bahan Yang Dihasilkan