RANCANG BANGUN
ALAT PENCACAH SAMPAH ORGANIK RUMAH TANGGA
SKRIPSI
Oleh
JONLY IVAN BINONI 030308036/TEKNIK PERTANIAN
DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
RANCANG BANGUN
ALAT PENCACAH SAMPAH ORGANIK RUMAH TANGGA
SKRIPSI
Oleh
JONLY IVAN BINONI 030308036/TEKNIK PERTANIAN
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh, Komisi Pembimbing
(Ainun Rohanah, STP.,M.Si) (Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si)
Ketua Anggota
DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
Judul Penelitian : Rancang Bangun Alat Pencacah Sampah Organik Rumah Tangga.
Nama : Jonly Ivan Binoni
NIM : 030308036
Departemen : Teknologi Pertanian Program Studi : Teknik Pertanian
Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing
(Ainun Rohanah, STP. M.Si.) (Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si)
Ketua Anggota
Mengetahui :
(Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si) Ketua Departemen
ABSTRACT
The amount of organic waste, more than the inorganic waste. It is estimated, each person produces organic waste about half a kilogram per person per day. This will cause problems, especially environmental pollution. Process of the organic waste into compost has been done. Before composting, organic waste must be chopped first to accelerate the process of composting chopping conducted by machete / knife so that the results was not maximal and less capacity. To solved the problem, it is need a chopped implement household organic waste. For chopping process was moved by Electromotor. The aim of this research was to design and make the chopped implement household organic waste. The advantage obtained by used this chopped implement was the cheaper chopping cost, faster
time and did not need the special expertise.
Keywords: organic waste, chopped implement, chopping, the percentage of waste that was not chopped perfect, the chopping cost.
ABSTRAK
Jumlah sampah organik lebih banyak dari pada sampah anorganik. Diperkirakan setiap orang menghasilkan sampah organik sekitar setengah kilogram per orang per hari. Hal ini akan menimbulkan masalah, terutama pencemaran lingkungan. Pada proses pengolahan sampah organik menjadi kompos telah banyak dilakukan. Sebelum pengomposan, sampah organik terlebih dahulu dicacah untuk mempercepat proses pengomposan. Pencacahan dilakukan dengan golok/pisau sehingga hasilnya kurang maksimal dan kapasitasnya sedikit. Untuk mengatasi masalah tersebut, penulis mengembangkan suatu alat pencacah sampah organik rumah tangga. Untuk proses pencacahan yang digerakkan oleh electromotor. Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat alat pencacah sampah organik rumah tangga. Keuntungan yang didapat dengan menggunakan alat pencacah ini adalah biaya pencacahan yang lebih murah, waktu yang lebih cepat dan tidak memerlukan keahlian khusus.
RINGKASAN
JONLY IVAN BINONI, "Rancang Bangun Alat Pencacah Sampah Organik Rumah Tangga , dibimbing oleh Ainun Rohanah sebagai ketua dan Saipul Bahri Daulay sebagai anggota.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Penelitian dilakukan dengan pengumpulan data, melakukan studi literatur, melakukan eksperimen, survey ke lapangan tentang alat pencacah sampah organik rumah tangga. Berdasarkan pada hasil pengamatan tersebut, maka alat ini dirancang kemudian dilakukan pengujian parameter dan dianalisis.
Pengamatan dan pengambilan data meliputi: kapasitas alat (kg/jam), persentase sampah yang tidak tercacah sempurna (%), dan analisis biaya pencacahan sampah organik rumah tangga (Rp/kg). Dari hasil penelitian yang dilakukan menghasilkan kesimpulan sebagai berikut.
Kapasitas rata-rata
Persentase Sampah Yang Tidak Tercacah
Persentasi sampah yang tidak tercacah dapat diukur dengan membagi berat bahan tidak tercacah sempurna dengan bahan yang dicacah dikalikan dengan seratus persen. Banyaknya sampah yang tidak tercacah yang paling tinggi terdapat pada ulangan III yakni sebesar 0,78 kg dan yang paling rendah terdapat pada ulangan II yakni sebesar 0,40 kg. Dan hasil rata-rata cacahan yang tidak sempurna adalah 0,61 kg atau sebesar 6,10 %. Dari besarnya hasil cacahan yang tidak sempurna relatif kecil maka dapat disimpulkan bahwa sampah organik yang dihasilkan dari alat pencacah ini adalah seragam.
Analisis Ekonomi
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Lawe Perbunga pada tanggal 17 Februari 1985, dari ayah P. Simanjuntak dan ibu L br Manurung. Penulis merupakan putra keenam dari delapan bersaudara.
Tahun 2003 penulis lulus dari SMU RK Serdang Murni Lubuk Pakam dan pada tahun 2003 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Penulis memilih Program Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan penulis mengikuti kegiatan organisasi IMATETA (Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian).
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Usulan penelitian ini berjudul RANCANG BANGUN ALAT PENCACAH SAMPAH ORGANIK RUMAH TANGGA yang merupakan salah satu syarat untuk dapat melaksanakan penelitian di Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Ibu Ainun Rohanah, STP.,M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, September 2008
DAFTAR ISI
Mesin Pencacah Kasar ... 9
Elemen Mesin... 10 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 16
Bahan dan Alat Penelitian... 16
Metode Penelitian... 17
Persentase Sampah Yang Tidak Tercacah ... 26
Analisis Ekonomi ... 26
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 29
DAFTAR PUSTAKA... 30
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
ABSTRACT
The amount of organic waste, more than the inorganic waste. It is estimated, each person produces organic waste about half a kilogram per person per day. This will cause problems, especially environmental pollution. Process of the organic waste into compost has been done. Before composting, organic waste must be chopped first to accelerate the process of composting chopping conducted by machete / knife so that the results was not maximal and less capacity. To solved the problem, it is need a chopped implement household organic waste. For chopping process was moved by Electromotor. The aim of this research was to design and make the chopped implement household organic waste. The advantage obtained by used this chopped implement was the cheaper chopping cost, faster
time and did not need the special expertise.
Keywords: organic waste, chopped implement, chopping, the percentage of waste that was not chopped perfect, the chopping cost.
ABSTRAK
Jumlah sampah organik lebih banyak dari pada sampah anorganik. Diperkirakan setiap orang menghasilkan sampah organik sekitar setengah kilogram per orang per hari. Hal ini akan menimbulkan masalah, terutama pencemaran lingkungan. Pada proses pengolahan sampah organik menjadi kompos telah banyak dilakukan. Sebelum pengomposan, sampah organik terlebih dahulu dicacah untuk mempercepat proses pengomposan. Pencacahan dilakukan dengan golok/pisau sehingga hasilnya kurang maksimal dan kapasitasnya sedikit. Untuk mengatasi masalah tersebut, penulis mengembangkan suatu alat pencacah sampah organik rumah tangga. Untuk proses pencacahan yang digerakkan oleh electromotor. Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat alat pencacah sampah organik rumah tangga. Keuntungan yang didapat dengan menggunakan alat pencacah ini adalah biaya pencacahan yang lebih murah, waktu yang lebih cepat dan tidak memerlukan keahlian khusus.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Bagi sebagian orang sampah dianggap kotor dan menjijikkan, tidak ada manfaatnya. Sampah merupakan bahan yang tidak dapat dipakai lagi karena telah diambil bagian utamanya dengan pengolahan menjadi bagian yang tidak disukai dan secara ekonomi tidak ada harganya. Padahal, setiap saat sampah terus bertambah tanpa mengenal hari libur karena setiap mahluk terus menerus memproduksi sampah. Berbagai metode telah dilakukan untuk mengatasi permasalahan sampah. Pemerintah dengan berbagai upaya selalu berusaha mengatasi permasalahan sampah dengan biaya yang sangat besar. Tidak ketinggalan para LSM (Lembaga Swadaya Masyarakat) sangat aktif menyoroti permasalahan sampah tetapi masalah sampah belum teratasi (Sofian, 2006)
Permasalahan yang ditimbulkan pada kota-kota besar yang padat penduduknya disebabkan oleh beberapa faktor sebagai berikut:
a. Volume sampah sangat besar sehingga melebihi kapasitas daya tampung tempat pembuangan sampah akhir atau TPA.
b. Lahan TPA semakin sempit karena tergeser tujuan penggunaan lain.
d. Sampah yang sudah matang dan telah berubah menjadi kompos tidak dikeluarkan dari TPA karena berbagai pertimbangan.
e. Manajemen sampah tidak efektif sehingga sering kali menjadi penyebab distorsi dengan masyarakat setempat.
f. Pengelolaan sampah dirasakan tidak memberi dampak positif kepada lingkungan.
g. Kurangnya dukungan kebijakan dari pemerintah, terutama dalam pemanfaatan produk sampingan dari sampah sehingga menyebabkan tertumpuknya produk tersebut di TPA.
(Sudrajat, 2006).
Sampah yang dihasilkan berdasarkan sumbernya dapat digolongkan menjadi sampah organik dan sampah anorganik. Sampah organik merupakan sampah yang mudah mengalami pembusukan (dekomposisi) dan terurai menjadi bagian yang lebih kecil dan tidak berbau. Sampah organik yang termasuk diantaranya yaitu sisa sayuran dari rumah tangga dan pasar, daun-daun, sisa tanaman yang sudah dipanen. Sedangkan sampah anorganik adalah sampah yang sulit didegradasi oleh mikro organisme. Misalnya semua jenis logam (besi, alluminium, seng, tembaga dll), gelas dan plastik (Ginting, 2004).
Dengan jumlah sampah yang besar tersebut maka sangat berpotensi dijadikan menjadi kompos dan kompos tersebut dapat jual. Pengolahan sampah organik dapat dimulai dari rumah sendiri. Sebelum dilakukan pengomposan sampah organik perlu dipilah antara sampah organik yang dapat diolah menjadi kompos dan yang tidak dapat menjadi kompos.
Saat ini proses daur ulang sampah organik masih menggunakan proses pengomposan yang tradisional dimana sampah organik langsung ditimbun atau dicacah dengan golok terlebih dahulu untuk memperkecil ukuran sampah, sehingga sampah yang dapat dikomposkan juga sangat terbatas. Disisi lain juga membutuhkan waktu yang cukup lama.
Sampah organik yang dapat diolah menjadi kompos perlu dilakukan pencacahan. Pencacahan bahan organik dimaksudkan untuk memperkecil ukuran bahan sampai 2,5 - 5 cm. Hal ini dilakukan untuk memperluas penampang sentuh sampah organik dengan mikroba pembusuk sehingga mempercepat pembusukan. Pencacahan juga menghasilkan ukuran pertikel yang lebih seragam sehingga membuat bahan lebih homogen pada saat dilakukan pencampuran pada proses pengomposan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membuat alat pencacah sampah organik rumah tangga.
Kegunaan Penelitian
1. Sebagai bahan bagi penulis untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Sebagai bahan informasi bagi mahasiswa yang akan mengembangkan alat ini.
3. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
Batasan Masalah
TINJAUAN PUSTAKA
Proses hidup dan kegiatan kehidupan selalu menghasilkan limbah dan sampah serta meninggalkan sisa yang dibuang ke lingkungan. Limbah, sampah dan sisa harus disingkirkan dari lingkungan agar tidak mengganggu atau membahayakan proses hidup dan kegiatan kehidupan (Tejoyuwono, 1998).
Sampah adalah bahan yang tidak dipakai lagi karena telah diambil bagian utamanya dengan pengolahan menjadi bagian yang tidak disukai dan secara ekonomi tidak ada harganya. Berdasarkan sumbernya sampah dapat digolongkan menjadi sampah domestik misalnya sampah rumah tangga, pasar, sekolah dan sebagainya. Sampah organik misalnya dihasilkan dari sampah pertanian, perikanan, peternakan, kehutanan dan sebagainya (Sastrawijaya, 2000).
Sampah rumah tangga sangat ideal dijadikan kompos selain karena dapat memanfaatkan komposnya, lingkungan juga terhindar dari pencemaran. Selain sampah rumah tangga, cara ini juga dapat diterapkan untuk sampah dari pasar yang sebagian besar berupa sampah organik.
Sampah Organik
Jenis sampah organik yang bisa diolah menjadi kompos itu adalah : a. Sampah sayur baru
b. Sisa sayur basi, tapi ini harus dicuci dulu, peras, lalu dibuang airnya c. Sisa nasi
d. Sisa ikan, ayam, kulit telur
e. Sampah buah ( anggur, kulit jeruk, apel ). Tapi tidak termasuk kulit buah yang keras seperti kulit salak.
Sampah organik yang tidak bisa diolah :
a. Protein seperti daging, ikan, udang, juga lemak, santan, susu karena mengundang lalat sehingga tumbuh belatung.
b. Biji-bijian yang utuh atau keras seperti biji salak, asam, lengkeng, alpukat dan sejenisnya. Buah utuh yang tidak dimakan karena busuk dan berair seperti pepaya, melon, jeruk, anggur.
c. Sisa sayur yang berkuah harus dibuang airnya, kalau bersantan harus dibilas air dan ditiriskan.
(Litauditomo,2007).
Kompos
Kompos merupakan hasil fermentasi atau dekomposisi dari bahan-bahan organik, hewan atau limbah organik. Banyak sekali bahan dasar yang bisa digunakan seperti jerami, sekam, rumput-rumputan, sampah kota. Menumpuknya limbah organik membutuhkan penanganan agar tidak menimbulkan pencemaran lingkungan seperti bau tak sedap atau menjadi sarang lalat. Jalan pintas yang sering dijumpai adalah dengan membakar. Pembakaran limbah organik tersebut selain tidak memberi manfaat juga menimbulkan polusi udara. Pembuatan kompos akan terasa manfaatnya untuk daerah pertanian yang jauh dari peternakan, karena selain bermanfaat juga mempunyai nilai ekonomi (Sutejo, 2002).
Prinsip pembuatan kompos skala industri umumnya sama dengan proses pembuatan kompos yang lainnya. Bahan baku dicacah, lalu ditambah dengan bioaktivator dan difermentasi selama 5-7 hari. Selanjutnya kompos dikeringkan dengan temperatur kurang dari 600 C. Proses pengeringan ini bertujuan untuk mempermudah proses penggilingan (Sofian, 2006).
Jenis kompos yang akan diproduksi sebaiknya dibuat berdasarkan klasifikasi harga, mulai yang paling murah sampai harga yang paling mahal. Tujuannya agar setiap kebutuhan segmen pasar bisa dipenuhi. Contoh variasi jenis kompos tersebut adalah sebagai berikut:
a. Kompos tanpa tambahan hara pupuk lainnya.
b. Kompos dengan tambahan hara dari pupuk kimia seperti NPK.
d. Kompos dengan tambahan arang atausoil conditionerlain.
e. Kompos yang diberi tambahan hara dengan kombinasi yang lengkap atau tidak lengkap.
f. Kompos granular. (Sudrajat, 2006).
Kompos terutama digunakan untuk memperbaiki struktur tanah dan meningkatkan bahan organik tanah. Namun karena penggunaannya kurang praktis, kotor, dan jumlahnya harus banyak maka umumnya petani banyak memilih pupuk anorganik (kimia) yang lebih praktis. Tetapi dengan terbenturnya harga yang sangat tinggi, sekarang ini petani lebih memilih kompos untuk memupuk tanamannya (Indriani, 2001).
Ukuran Bahan
Penghalusan bahan dapat meningkatkan permukaan spesifikasi bahan kompos dengan demikian mempunyai pengaruh yang positif terhadap dekomposisi. Penghalusan juga menghasilkan ukuran pertikel yang lebih seragam sehingga membuat bahan lebih homogen pada saat dilakukan pencampuran. Proses pengomposan ditinjau dari aspek sirkulasi udara yang kemungkinan terjadi partikel yang sangat kecil mendorong kemungkinan terjadinya pemadatan bahan. Ukuran partikel bahan yang lebih kecil hanya sesuai apabila dilakukan sirkulasi udara secara buatan (Sutanto, 2002).
pengomposan anaerobik, sangat dianjurkan untuk menghancurkan bahan selumat-lumatnya sehingga menyerupai bubur atau lumpur. Hal ini untuk mempercepat proses penguraian oleh bakteri dan mempermudah pencampuran bahan dalam proses pengomposan (Yuwono, 2006).
Penguraian akan semakin cepat dan hasilnya lebih banyak apabila ukuran bahan semakin kecil. Bidang permukaan bahan yang terkena bakteri pengurai akan semakin luas sehingga proses pengomposan dapat lebih cepat. Sebaliknya apabila bahan baku berukuran besar, permukaan yang terkena bakteri lebih sempit sehingga proses pengomposan lebih lama. Itulah sebabnya harus dilakukan pencacahan bahan baku yang digunakan (Murbandono, 2000).
Bahan yang berukuran lebih kecil akan lebih cepat proses pengomposannya karena semakin luas bidang yang tersentuh dengan bakteri, untuk itu bahan organik perlu dicacah hingga berukuran kecil. Bahan yang keras sebaiknya dicacah hingga berukuran 0,5-1 cm sedangkan bahan yang tidak keras dicacah dengan ukuran yang agak besar, sekitar 5 cm. Pencacahan bahan yang tidak keras sebaiknya tidak terlalu kecil karena bahan yang terlalu hancur (banyak air) kurang baik (kelembapannya menjadi tinggi) (Indriani, 2001).
Mesin Pencacah Kasar
yang halus. Berpuluh-puluh kilogram tumpukan sampah dedaunan dapat segera disulap menjadi bubur serat dalam hitungan menit (Wikipedia, 2008).
Mesin pencacah bahan baku dalam pembuatan kompos ada beberapa model yakni:
1. Model MPO-100 dilengkapi dengan penggerak (electic motor/listrik 2-3 kw atau atau mesin tempel 5-7 Hp) yang berkapasitas produksi sekitar 1 ton/hari.
2. Model MPO-500 dilengkapi dengan penggerak (eletric motor/listrik 10 kw atau mesin tempel 12-16 Hp) yang berkapasitas produksi 3-5 ton/hari. 3. Model MPO-1000 dilengkapi dengan penggerak (electric motor/listrik 15
kw atau mesin tempel 20-22 Hp) yang berkapasitas produksi 7-10 ton/hari. (Sofian, 2006).
Elemen Mesin
Motor Listrik
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros (Sularso dan Suga, 1997).
Poros dapat dibedakan kepada 2 macam, yaitu :
1. Poros dukung; poros yang khusus diperuntukkan mendukung elemen mesin yang berputar.
2. Poros transmisi / poros perpindahan; poros yang terutama dipergunakan untuk memindahkan momen puntir.
Poros dukung dapat dibagi menjadi poros tetap atau poros terhenti dan poros berputar. Pada umumnya poros dukung itu pada kedua atau salah satu ujungnya ditimpa atau sering ditahan terhadap putaran. Poros dukung pada umumnya dibuat dari baja bukan paduan (Stolk dan Kros, 1981).
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang berfungsi sebagai penumpu poros yang berbeban dan berputar. Dengan adanya bantalan, maka putaran dan gerakan bolak-balik suatu poros berlangsung secara halus, aman dan tahan lama.
Bantalan harus mempunyai ketahanan terhadap getaran maupun hentakan. Jika suatu sistem menggunakan konstruksi bantalan, sedangkan bantalannya tidak berfungsi dengan baik maka seluruh sistem akan menurun prestasinya dan tidak dapat bekerja secara semestinya.
Klasifikasi Bantalan
1 Atas Dasar Gerakan Bantalan Terhadap Poros
- Bantalan Luncur. Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.
- Bantalan gelinding. Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau rol jarum, dan rol bulat.
2. Atas Dasar Arah Beban Terhadap Poros
- Bantalan radial.Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.
- Bantalan radial.Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros. - Bantalan gelinding khusus. Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.
(Sularso dan Suga, 1997).
Bantalan dalam peralatan usaha tani diperlukan untuk menahan berbagai suku pemindah daya tetap ditempatnya. Bantalan yang tepat untuk digunakan ditentukan oleh besarnya keausan, kecepatan putar poros, beban yang harus didukung, dan besarnya daya dorong akhir (Smith dan Wilkes, 1990).
Bantalan berguna untuk menumpu poros dan memberi kemungkinan poros dapat berputar dengan leluasa (dengan gesekan yang sekecil mungkin) (Daryanto, 1993).
Mata Pisau
potongan-Hal ini dapat mempercepat pemotongan bahan dan membutuhkan tenaga yang lebih kecil.
V-belt
Sabuk/belt berfungsi untuk memindahkan putaran dari poros satu lainnya, baik putaran tersebut pada kecepatan putar yang sama maupun putarannya dinaikkan maupun diperlambat, searah dan kebalikannya.
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan di sekeliling alur pulley yang 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. Transmisi tersebut telah digunakan dalam semua bidang industri, misalnya mesin-mesin pabrik, otomobil, mesin pertanian alat kedokteran, mesin kantor dan alat-alat listrik. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya slip antara sabuk dan pulley sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap
(Daryanto, 1993).
Susunan khas sabuk V terdiri atas:
1. Bagian elastis yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi.
2. Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut.
(Smith dan Wilkes, 1990).
Pada perpindahan sabuk, gerak putarnya dipindahkan dari pulley sabuk yang satu ke pulley sabuk yang lain. Supaya terdapat suatu gesekan yang cukup kuat antara sabuk dan pulleynya, sabuk dipasang sekencang-kencangnya pada pulley-pulleynya, atau diberipulleypengencang, tetapi pada sabuk bentuk V tidak perlu dipasang sekencang sabuk rata.
Sabuk V dibelitkan disekeliling alur pulley yang berbentuk V. Bagian sabuk yang sedang membelit pada pulley ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan sabuk V dibandingkan dengan sabuk rata (Sularso dan Suga, 1997).
Adapun faktor yang menentukan kemampuan sabuk untuk menyalurkan tenaga tergantung dari :
1. Regangan sabuk padapulley. 2. Gesekan antara sabuk danpulley.
3. Lengkung persinggungan antara sabuk danpulley.
4. Kecepatan sabuk (makin cepat sabuk berputar makin kurang terjadi regangan dan singgungan).
(Pratomo dan Irwanto, 1983)
Pulley
Pulley sabuk dibuat dari besi-cor atau dari baja.Pulley kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan pulley dari paduan aluminium. Pulley sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (diatas 35 m/det) (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)
METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini direncanakan akan dimulai pada bulan Februari - Juni 2008 di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah : 1. Sampah Organik Rumah Tangga 2. Mata Pisau
3. Pulley 4. V-belt 5. Bantalan 6. Pipa
7. Baut dan Mur 8. Plat Seng 9. Besi plat
Adapun alat-alat yang digunakan : 1. Motor Listrik
7. Kalkulator 8. Mistar
9. Pulpen/Pensil
Metode Penelitian
Dalam penelitian ini, pengumpulan data dilakukan dengan cara studi literatur (kepustakaan), melakukan eksperimen, survei ke lapangan dan melakukan pengamatan tentang alat pencacah sampah organik rumah tangga. Kemudian dilakukan perancangan bentuk dan pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat pencacah sampah organik rumah tangga. Setelah itu, dilakukan pengujian alat, pengamatan parameter.
Pelaksanaan Penelitian
Komponen Alat
Alat pencacah sampah organik rumah tangga ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu :
1. Motor Listrik
Motor listrik adalah sumber penggerak untuk menggerakkan setiap komponen alat pencacah sampah organik . Pada alat ini digunakan motor listrik jenis AC satu fasa dengan spesifikasi 1 HP dan kecepatan putaran sebesar 1400 rpm.
2. Poros
Terletak ditengah yang terbuat dari besi As dengan diameter 1,25 . 3. Bearing/ bantalan
4. Mata Pisau
Berfungsi sebagai pencacah sampah organik dan terletak pada batang poros.
5. Sabuk (V-belt)
Sabuk merupakan alat transmisi pemindah daya/putaran yang ditempatkan padapulley.
6. Pulley
Pulleypada alat ini berfungsi sebagai pereduksi putaran yang dikehendaki. Pulley yang digunakan pada alat ini adalah pulley jenis alur V (V-belt), pulleyberdiameter 3 terdapat pada motor listrik danpulleyberdiameter 4 terdapat pada poros.
7. Kerangka Alat
Kerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya, yang terbuat dari besi plat. Alat ini mempunyai panjang 90 cm, tinggi 100 cm, dan lebar 50 cm.
8. Saluran Pemasukan Sampah Utuh
Berfungsi sebagai tempat masuknya sampah organik yang akan dicacah. 9. Saluran Pengeluaran Sampah Yang Sudah Tercacah
Berfungsi sebagai saluran pengeluaran sampah yang sudah tercacah.
Prosedur Penelitian
1. Persiapan
akan digunakan dalam penelitian serta menyediakan motor listrik yang akan digunakan pada alat pencacah sampah organik rumah tangga.
2. Pembuatan Alat
Adapun langkah pembuatan alat pencacah sampah organik rumah tangga adalah : 1. Dirancang bentuk alat pencacah sampah organik rumah tangga kemudian
digambar.
2. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pencacah sampah organik rumah tangga.
3. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
4. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan kemudian dilakukan pengeboran terhadap bahan.
5. Dilakukan pemasangan atau perangkaian bahan-bahan sesuai dengan bentuk yang telah dirancang.
6. Dilakukan pemasangan mesin penggerak,Pulley, serta V-beltnya. 3. Pengujian Alat
Adapun prosedur pengujian alat adalah :
1. Ditimbang sampah organik sebanyak 10 Kg. 2. Dihidupkan alat pencacah sampah organik
3. Dimasukkan sampah organik yang akan dicacah kedalam saluran pemasukan.
4. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk mencacah sampah organik.
6. Perlakuan tersebut diulangi sebanyak 3 kali ulangan.
Parameter yang diamati
1. Kapasitas alat (Kg/jam)
Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi berat sampah organik yang dicacah terhadap waktu yang dibutuhkan untuk mencacah sampah oraganik.
Waktusampahorganikyangdicacah Berat
alat
Kapasitas kg jam
2. Persentase Sampah Yang Tidak Tercacah Sempurna
% 100 dicacah
yang
Beratyang tidak tercacah Berat
Biaya pencacahan sampah organik rumah tangga (Rp/Kg).
Pengukuran biaya pencacahan sampah organik rumah tangga dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
Biaya pokok BTT C...(2)
1) Biaya penyusutan (metode garis lurus)
D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = Nilai awal (harga beli/pembuatan) alsin (Rp) S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)
n = Umur ekonomi (tahun)
2) Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya :
I = Total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun) 3) Biaya pajak
Dinegara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, namun beberapa literatur menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.
4) Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.
2. Biaya tidak tetap
2) Biaya perbaikan untuk sumber tenaga penggerak, mesin sumber tenaga adalah mesin penggerak peralatan lainnya yang umumnya dihubungkan dengan jenis-jenis transmisi tertentu. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan :
......(5)10002% ,1
jamS P reparasi
Biaya
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan alat pencacah sampah organik dipengaruhi oleh faktor pemilihan bahan dan spesifikasi untuk mengetahui kinerja alat yang dirancang. Pemilihan bahan yang berkualitas namun murah juga sangat mempengaruhi biaya produksi alat. Bahan-bahan yang digunakan diusahakan kokoh dan mampu mendukung kerja alat serta mudah diperoleh untuk menjaga kesinambungan bahan apabila ada usaha untuk memproduksi dengan jumlah yang besar.
Dalam pengolahan sampah organik rumah tangga diperlukan suatu alat pencacah sampah yang pada tahap perencanaan telah dipertimbangkan efektivitas dan efisiensi maka alat tersebut layak dan mempunyai nilai ekonomis.
Perancangan dan pembuatan alat pencacah sampah organik rumah tangga ini bertujuan untuk membantu permasalahan yang timbul pada kota-kota besar yang padat penduduknya. Dengan alat ini diharapkan tumpukan sampah dan pencemaran lingkungan akan berkurang.
Elektromotor yang digunakan disesuikan dengan kebutuhan dan kerja alat. Spesifikasi alat yang dipakai pada alat pencacah ini diusahakan memiliki daya yang cukup untuk mencacah sampah organik rumah tangga dengan karakteristik yang relatif lunak. Kecepatan putaran akan mempengaruhi proses pencacahan karena semakin cepat putaran motor maka peluang sampah mengenai mata pisau akan semakin besar. Oleh karena itu, digunakan elektromotor dengan daya 1 HP satu fase (single phase) dengan jumlah putaran per menitnya (rpm) sebesar 1400. Dengan daya tersebut elektromotor telah mampu untuk menggerakkan batang as yang terdapat mata-mata pisau. Tetapi apabila dengan jumlah sampah yang dimasukkan ke saluran pemasukan sangat banyak maka elektromotor yang digunakan tidak mampu memutar batang as dan proses pencacahan akan terhenti sementara.
Untuk mendapatkan rpm yang diingikan maka pada bagian alat juga dibuat komponen yang disebut pulley. Banyaknya pulley yang digunakan ada 2 (dua) buah yakni terdapat pada as elektromotor dengan 3 dan pada batang as tempat pisau pencacah 4 sehingga diperoleh rpm sebesar 1050 putaran per menitnya. Alat ini juga menggunakan bearing (lahar duduk) yang digunakan untuk menumpu dan menahan batang as pencacah sehingga tetap pada posisinya serta mencegah kerusakan akibat gesekan dan panas pada batang as pencacah.
1,25 dan panjang 90 cm. Besaran ukuran diameter disesuaikan dengan lebar mata pisau dan besarnya daya elektromotor serta jenis sampah yang akan dicacah.
Kapasitas Alat
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh data sebagai berikut: Tabel 1. Data hasil penelitian alat pencacah sampah organik rumah tangga
Ulangan Waktu (mnt) Sampah yang tidak tercacah sempurna (kg)
kWH
listrik Kapasitas(kg/jam)
I 5,18 0,65 0,748 115,8
II 6,14 0,40 0,748 97,2
III 5,07 0,78 0,748 118,2
Total 16,39 1,83 2,244 331,2
Rataan 5,46 0,61 0,748 110,4
Tabel 1. menunjukkan bahwa kapasitas alat rata-rata alat pencacah sampah organik rumah tangga adalah 110,4 kg/jam. Kapasitas alat tertinggi terdapat pada ulangan III yaitu sebesar 118,2 kg/jam. Sedangkan kapasitas terendah terdapat pada ulangan II yaitu sebesar 97,2 kg/jam. Dari data tersebut dapat dilihat ada perbedaan waktu yang dibutuhkan walaupun berat sampah yang dicacah sama jumlahnya. Perbedaan ini dapat terjadi dikarenakan komposisi jenis sampah yang digunakan berbeda-beda. Dari perbedaan waktu yang dibutuhkan dalam pencacahan sampah seberat 10 kg tidak terlalu banyak maka dapat dikatakan bahwa kinerja alat ini relatif konstan. Pengoperasian alat ini relatif mudah karena tidak membutuhkan keahlian khusus.
sampah sebanyak 883,20 kg. Jadi dengan 1 alat pencacah sampah organik rumah tangga dapat mencacah sampah organik yang dihasilkan 442 kk.
Adapun kelemahan yang dijumpai pada saat proses pengujian alat ini adalah pada proses aliran keluaran sampah cacahan yang tidak semuanya keluar dari alat pencacah. Hal ini dikarenakan bahan cacahan memiliki kadar air yang tinggi sehingga sampah sulit keluar, untuk itu perlu dilakukan penelitian lanjutan terhadap aliran sampah dalam alat pencacah demi meningkatkan efektivitas dan efisiensi alat.
Pesentase Sampah Yang Tidak Tercacah
Dari Tabel 1. dapat dilihat bahwa banyaknya sampah yang tidak tercacah yang paling tinggi terdapat pada ulangan III yakni sebesar 0,78 kg dan yang paling rendah terdapat pada ulangan II yakni sebesar 0,4 kg. Dan hasil rata-rata cacahan yang tidak sempurna adalah 0,61 kg atau sebesar 6,1 %. Dari besarnya hasil cacahan yang tidak sempurna relatif kecil maka dapat disimpulkan bahwa sampah organik yang dihasilkan dari alat pencacah ini adalah seragam.
Analisis Ekonomi
Faktor yang sangat menentukan layak atau tidaknya suatu alat untuk digunakan adalah biaya produksi. Dari hasil analisis ini dapat diketahui seberapa besar biaya produksinya sehingga keuntugan alat tersebut juga dapat dihitung. Biaya produksi dipengaruhi oleh kapasitas alat. Semakin tinggi kapasitas alat maka biaya produksi akan semakin rendah dan keuntungan akan semakin meningkat.
Dari analisa biaya yang diperoleh dengan biaya produksi pembuatan alat sebesar Rp. 1.858.000,00 maka biaya pencacahan sampah organik rumah tangga adalah sebesar Rp 54,10/kg. Hasil ini diperoleh dari perhitungan biaya produksi terhadap kapasitas alat pencacah. Perhitungan biaya dapat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya tetap (BT) dan biaya tidak tetap (BTT).
1. Biaya Tetap (Rp/thn) a. Biaya Penyusutan
Biaya penyusutan adalah banyaknya biaya untuk mengganti alat jika umur ekonominya telah habis atau alat tersebut dijual sebelum umur ekonominya habis. Besarnya biaya penyusutan alat ini adalah sebesar Rp 334.440.
b. Biaya Bunga Modal dan Asuransi
c. Biaya Sewa Gudang
Biaya sewa gudang ini diasumsikan sebagai biaya selama proses pembuatan alat yang besarnya 1% per tahun dari nilai awal. Biaya gedung dari alat pencacah sampah ini adalah Rp. 18.580,00.
d. Biaya Pajak
Biaya pajak diperkirakan sebesar 2% per tahun dari nilai awal yakni sebesar Rp. 37.160,00.
2. Biaya Tidak Tetap a. Biaya Listrik
Dalam pembuatan alat pencacah sampah organik rumah tangga ini menggunakan motor listrik sebagai sumber tenaga penggeraknya. Biaya listrik dari alat ini adalah Rp. 126,412/jam.
b. Biaya Reparasi
Biaya reparasi merupakan biaya yang dikeluarkan untuk memperbaiki alat apabila mengalami kerusakan. Biaya reparasi dari alat ini adalah Rp. 20,06.
c. Biaya Perawatan
d. Biaya Operator
Biaya operator merupakan biaya untuk menggaji operator dalam pengoperasian alat. Biaya yang dikeluarkan adalah sebesar Rp. 5.000,00/jam.
Jadi total biaya tidak tetap (BTT) dari alat pencacah sampah organik rumah tangga adalah sebesar Rp. 5.332,272/jam.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Kapasitas rata-rata yang diperoleh dalam pengujian alat pencacah sampah organik rumah tangga ini sebesar 110,40 kg/jam.
2. Hasil rata-rata cacahan yang tidak sempurna adalah 0,61 kg atau sebesar 6,1% sehingga cacahan dianggap seragam.
3. Adanya cacahan yang tertinggal di dalam alat diakibatkan karena bahan cacahan memiliki kadar air yang cukup tinggi.
4. Biaya pencacahan sampah organik rumah tangga adalah sebesar Rp. 54,10/kg.
5. Alat pencacah ini dapat digunakan oleh operator dengan tingkat keterampilan yang biasa, tidak membutuhkan keahlian yang tinggi, tetapi hanya membutuhkan adaptasi (kebiasaan kerja) pada alat alat tersebut.
6. Energi listrik yang terpakai oleh alat pencacah ini adalah sebesar 0,748 kWH.
Saran
1. Perlu dilakukan pengujian kinerja alat lebih lanjut, terutama untuk meningkatkan kapasitas cacahan.
DAFTAR PUSTAKA
Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian USU, Medan.
Daryanto, 1993. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Rineka Cipta, Jakarta. Daryanto, 2002. Pengetahuan Listrik. Bumi Aksara, Jakarta.
Ginting, P., 2004. Mengelola Sampah, Mengelola Gaya Hidup. http://www.walhi.or.id. Akses : 28 Januari 2008.
Indriani, Y. H., 2001. Membuat Kompos Secara Kilat. Penebar Swadaya, Jakarta. Litauditomo, 2007. Mengolah Sampah Rumah Tangga.
http://www.lintauditomo.muliply.com. Akses : 19 Nopember 2007. Murbandono, L., 2000. Membuat Kompos. Penebar Swadaya, Jakarta.
Pratomo, M. dan K. Irwanto, 1983. Alat dan Mesin Pertanian. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.
Sastrawijaya, A. T., 1991. Pencemaran Lingkungan. Rineka Cipta, Jakarta. Sastrawijaya, A. T., 2000. Pencemaran Lingkungan. Rineka Cipta, Jakarta.
Smith, H. P., dan L.H. Wilkes, 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. Terjemahan T. Purwadi. UGM Presss, Yogyakarta.
Sofian, 2006. Sukses Membuat Kompos Dari Sampah. AgroMedia Pustaka, Jakarta.
Stolk, J. dan C. Kros, 1981. Elemen Mesin, Elemen Konstruksi Bangunan Mesin. Terjemahan H. Hendarsin dan A. Rahman. Erlangga, Jakarta.
Sudrajat, 2006. Mengelola Sampah Kota. Penebar Swadaya, Jakarta.
Sularso dan K. Suga, 1997. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. PT. Pradnya Paramita, Jakarta.
Sutanto, R., 2002. Penerapan Pertanian Organik. Kanisius, Yogyakarta. Sutejo, M.M., 2002. Pupuk Dan Cara Pemupukan. Rineka Cipta, Jakarta
Lampiran 1. Alat pencacah sampah organik
Alat pencacah sampah organik rumah tangga (tampak samping)
Lampiran 2. Sampah organik yang sudah tercacah
Sampah yang tercacah
Pengolahan sampah organik untuk proses pengomposan masih menggunakan golok untuk mencacah,
Mulai
Ya Tidak
Merancang Alat
Pengelasan dan Pengeboran
Pengukuran dan Pemotongan
Pemasangan Kerangka Pemasangan
elemen mesin Motor listrik
Pulley,V Belt, Bantalan dan Poros
Finishing
Pengujian alat
Analisis Pengukuran parameter
Selesai i
1. Biaya Pembuatan Alat
(1) Elektromotor 1 HP Rp. 550.000,00 (2) Bearing P 207 GHB Rp. 100.000,00
(3) Besi poros Rp. 72.000,00
(4) Besi pipa 10,8 Rp. 350.000,00
(5) Pulley 3 Rp. 30.000,00
(6) Pulley 5 Rp. 45.000,00
(7) V-Belt A 49 Rp. 25.000,00
(8) Besi plat Rp. 70.000,00
(9) Besi siku Rp. 145.000,00
(10) Pisau pencacah Rp. 100.000,00
(11) Kabel/wayar Rp. 12.000,00
(12) Bubut Rp. 50.000,00
(13) Biaya Pengelasan Rp. 350.000,00
(14) Saklar Rp. 5.000,00
Total P Rp. 1.858.000,00
2. Tarif Listrik 1 kWH Rp. 169,00
3. Umur Ekonomi (n) 5 tahun
4. Nilai Akhir Alat (S) 10 % dari P
5. Jam Kerja 8 jam/hari
6. Produksi/hari 879,36 kg/hari
10. Biaya Sewa Gudang 1 % dari P
11. Pajak 2 % dari P
12. Jam Kerja Alat/tahun 1000 jam II. Pergitungan Biaya Produksi
1. Biaya Tetap (BT) (1). Biaya Penyusutan
D = (P S) / n Rp. 334.440,00
(2). Bunga Modal dan Asuransi
Bunga bank untuk bulan Agustus adalah 18% Asuransi = 2%, jadi total i = (18 + 2)% = 20% Total Biaya Tetap (BT) Rp. 613.140,00 2. Biaya Tidak Tetap (BTT)
(1). Biaya Perbaikan Alat(reparasi)
(4). Biaya Operator
Biaya Operator Rp. 5.000/jam
Total Biaya Tidak Tetap (BTT) Rp. 5.332,272/jam
Biaya Pokok Produksi BTT C
Panjang : 90 cm
Lebar : 50 cm
Tinggi : 100 cm
2. Berat : 75,7 kg
3. Elektromotor : 1 HP 1400 rpm
4. Kapasitas : 110,40 kg/jam
