## Perancangan Mesin Bubur Sampah Organik dan Pemilah Sampah Plastik Kapasitas 180 Kg/Jam
Rony Kurniawan 1) , Angga Setiawan 2) , Rahmat Wijaya 3)
1,2,3) Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Institut Sains dan Teknologi Al Kamal Jakarta
Email kunokawan1@gmail.com

## Abstrak
Sampah adalah limbah atau buangan yang dihasilkan dari proses produksi baik domestik (rumah  tangga)  maupun  industri.  Pengolahan  sampah  harus  di  pisah  terlebih  dahulu berdasarkan  jenisnya,  yaitu  sampah  organik  dan  sampah  an  organik.  Proses  pemilahan sampah  akan  memakan  waktu  dan  tempat.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  merancang mesin pencacah sampah organik dan pemilah sampah plastik. Perancangan ini diharapkan proses pengolahan sampah lebih cepat, tidak memakan tempat. Sedangkan hasil cacahan sampah organik ini bisa dimanfaatkan untuk pakan magot, briket sampah, pupuk kompos dll. Berdasarkan pengumpulan data dan perhitungan mesin ini terdiri dari pisau pencacah, pisau penumbuk, dan blade pendorong plastik, dengan bahan poros S45C dan penggerak utama mesin diesel. Dengan Rancangan mesin ini mampu mengolah 180 kg/jam sehingga proses pengolahan sampah lebih cepat dan efisien.
Kata kunci : Bubur Sampah, Bubur Organik, Pemilah Sampah.

## Abstract
Waste  is  known  as  waste  or  waste  arising  from  industrial  and  personal  production  its activities.  Before processing  trash,  it  is  essential  to  divide  it  into  two groups:  organic  waste and inorganic waste. It will take a lot of space to sift the trash. The goal of this research is to build  a  machine  that  can  sort  and  cut  recyclables  and  organic  waste.  It  is  hoped  that  this design will finish up in a faster and more practical waste  processing process. In the interim, the  shredded  organic  waste  can  be  reused  as  compost,  waste  briquettes,  magot  feed,  and various  other  activities. This  machine  features  a  plastic  pusher  blade,  a  pounding  knife,  a chopping  knife,  and  a  diesel  engine  main  drive  with  S45C  shaft  material,  as  per  gathering information  and  calculation.  Because  of  the  machine's  180  kg/hour  processing  speed,  waste processing can be completed with greater efficiency and speed.
Keywords : Waste a sorter, Organic Slurry, Waste Slurry .

## 1. PENDAHULUAN
Sampah  rumah  tangga  merupakan limbah padat yang selalu menjadi permasalahan  lingkungan  karena  sering menimbulkan  bau  yang  tidak  sedap  serta dapat  menggangu  kesehatan  apabila  tidak ditangani dengan baik. Saat ini masih belum diupayakan lebih seksama untuk memproses kembali  sampah  rumah  tangga  agar  lebih bermanfaat  guna  menggurangi  dampak lingkungan.  Hambatan  yang  sering  kali dihadapi  adalah  keperluan  daur  ulang, seperti pemilihan dan penghancuran sampah agar  sampah  bisa  terbagi  antara  sampah organik dan anorganik serta dapat mereduksi  ukuran  dan  volumenya  menjadi lebih kecil yang homogen.
Perbandingan sampah yang dihasilkan  dari  aktivitas  manusia  sebanyak 60-70%  sampah  organik  dan  sisanya merupakan sampah anorganik sebanyak 30- 40%,  sementara  itu  14%  dari  sampah anorganik  adalah  plastik  yang  terdiri  dari kantong plastik dan plastik kemasan. Dalam pengolahan  sampah  baik  organik  dan anorganik  masih  banyak  ditemukan  dalam kondisi  tercampur  sehingga  harus  dipilah terlebih  dahulu  untuk  proses  pengolahan lebih lanjut. [1]
Pemilahan sampah  dapat dilakukan dengan  cara  manual  atau  menggunakan mesin  secara  otomatis.  Sistem  pengolahan sampah  dengan  cara  memilah  sampah terlebih  dahulu  akan  memakan  waktu, memerlukan  tempat  yang  lebih  luas  untuk memilah  dan  tempat  untuk  menempatkan masing  masing  sampah  yang  berbeda,  dan menguras banyak tenaga.
Menurut  UU  Nomor  18  Tahun 2008 kegiatan pengurangan sampah meliputi  pembatasan  timbunan  sampah, pendauran  ulang  sampah  dan  pemanfaatan kembali sampah[2].
Berdasarkan permasalahan  tersebut  muncul  sebuah gagasan  untuk  memilah  antara  sampah organik  dan  anorganik,  selain  itu  nantinya sampah  organik  yang  sudah  menjadi  bubur dapat  dijadikan briket sebagai  bahan  bakar mesin incinerator atau  keperluan  lainnya. Disinilah  perencanaan  dan  pengaplikasian konsep  pemikiran  proses-proses  seperti Reduce (mengurangi), Reuse (menggunakan
kembali), Recycle (mendaur ulang), Replace (mengganti  barang  berpotensi kearah recycle ).  Sebagai  upaya  untuk menunjang langkah tersebut  maka di buat suatu  perancangan  suatu  alat  atau  mesin pemilah  sampah  plastik  dan  pencacah sampah organik.
Perancangan  alat  ini  bertujuan untuk  menghasilkan  mesin  pencacah sampah  organik  dan  pemilah  sampah plastik yang efisien dan sesusai kebutuhan,  rancangan  mesin  ini  nantinya akan  menghasilkan  bubur  sampah  yang diperoleh  dari  sampah  organik  yang dihancurkan  sementara  sampah  anorganik nantinya  akan  keluar  melalui  saluran pembuangan.
Mesin  pemilah  sampah  terdapat di  3R  Bina  Lingkingan  kutanegara  RT3  /
RW2 Dusun Cigempol Ciampel Kerawang    penggerak  mesin  diesel dengan daya 16 HP, cara untuk menghidupkan mesin diesel dengan manual  atau  engkol.  memiliki  3  pisau pencacah  dengan  3  sisi  ,  kerusakan  yang sering  dialami  adalah  sisi  pisau  sering sobek.
Mesin  pemilah  sampah  juga terdapat  Di  Tempat  Pengolahan  Sampah Terpadu  (TPST)  Pola  3R  Desa  Pelawad Kecamatan  Ciruas  Kabupaten  Serang Banten.  Penggerak motor dinamo 3 phasa daya  20  KW.  Memiliki  2  mata  pencacah dengan 3 sisi.
Secara  umum  mesin  pencacah sampah  organik  dan  pemilah  sampah plastik  terdiri  dari  motor  penggerak  yang berfungsi  menggerakkan  poros  dan  pisau pencacah  serta  dalam  poros  yang  sama terdapat  pisau  penumbuk  yang  berfungsi menumbuk  agar  sampah  menjadi  halus. Hal  yang  harus  diperhatikan  dalam pembuatan  mesin  pencacah  sampah  dan pemilah  sampah  plastik  ini  adalah bagaimana membuat mesin dengan rangka yang  kuat,  pisaunya  tajam  mampu memotong  sampah  dengan  dimensi  5mm, harganya  terjangkau  dan  peralatan  yang digunakan  mudah  didapat  di  pasaran. mesin bubur sampah dan pemilah sampah plastik  harus  berfungsi  sesuai  harapan yaitu  mampu  memotong  sampah  organik
dengan dimensi 5mm serta mampu memilah kantong  plastik,  dengan  kapasitas  sampah 180 kg/jam.
Perancangan  mesin  bubur  sampah dan  pemilah  sampah  plastik  diharapkan operator juga dengan mudah untuk menghidupkan  mesin,  selain  itu  mesin bubur  sampah  dan  pemilah  sampah  plastik juga akan dilengkapi dengan altenator  yang berfungsi sebagai charge battery .
Berdasarkan  uraian  di  atas,  penulis mengambil  Tugas  Akhir  dengan  judul “Perancangan Mesin bubur sampah organik dan  pemilah  sampah  plastik  kapasitas 180kg/jam”.  Dengan  demikian  diharapkan perancangan  mesin  ini  dapat  membantu keperluan  industri  rumah  tangga  dan  dapat mengurangi  dampak  sampah  yang  semakin hari semakin banyak jumlahnya.

## 2. METODE PENELITIAN Diagram Alir Penelitian
Proses  perancangan  mesin  bubur sampah  dan  pemilah  sampah  plastik dengan  mengikuti  diagram  alir  sebagai berikut:
YA
Gambar 1. diagram alir penelitian

## Tahapan perancangan
Tahapan perancangan mesin pemilah  sampah  dan  pencacah  sampah organik  menggunakan  langkah  langkah sebagai berikut :
a. Observasi Observasi  dilakukan  langsung  di  TPS
3R Bina Lingkingan kutanegara RT3 / RW2 Dusun Cigempol Ciampel Kerawang. Dan  Di  Tempat  Pengolahan  Sampah
Terpadu  (TPST)  Pola  3R  Desa Pelawad Kecamatan Ciruas Kabupaten Serang Banten,
b. Studi pustaka
Studi  literatur  dilakukan  dengan  jalan mempelajari  buku-  buku  pedoman serta  hasil  publikasi  ilmiah,  serta melalui  penelitian  yang  dilakukan peneliti lain yang berhubungan dengan perencanaan  mesin  pencacah,  dalam rangka  memperoleh  dasar  teori  dan melengkapi perancangan.
c. Konsep rancangan Konsep Perancangan, merupakan konsep  pembuatan  desain  rancangan yang  diwujudkan  berupa  konsep tertulis  atau  verbal.  Konsep  untuk menetapkan  pemilihan  fungsi,  jenis dan hal-hal apa saja yang menyangkut pembuatan perancangan d. Perancangan mesin Perancangan mesin adalah penggambaran mesin, perencanaa atau pengaturan dari beberapa elemen yang terpisah  kedalam  satu  kesatuan  yang utuh dan berfungsi perancangan sistem  dapat  dirancang  dalam  bentuk bagan alir sistem
e. Perhitungan Perancangan Perhitungan  perancangan  bertujuan untuk  menentukan  diameter  poros, menentukan diameter pulley, mengetahui daya perancangan.
f. Menentukan bahan Menentukan material merupakan proses  dari  pemilihan  material  dan komponen yang sesuai dengan rancangan  alat seperti : jenis  material, kekuatan material yang digunakan.
mulai observasi Daftar pustaka Menentukan bahan Konsep Pearncangan Identifikasi masaah Perhitungan Perancangan mesin Apakah rancangan sudah sesuai selesai TIDAK YA

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  bab  ini  akan  dibahas perhitungan  mesin  pemilah  sampah  plastik dan pencacah sampah organik yang diperlukan  oleh  mesin  agar  dapat  berjalan dan  berfungsi  dengan  baik.  Setelah  itu menghitung  elemen-  elemen  mesin  yang mendukung  perencanaan  mesin  ini  seperti  : perhitungan  daya,  gaya  potong, pulley,  belt, bantalan,  poros,  dan  kapasitas  mesin sehingga aman dalam penggunaannya.
a. Perencanaan pisau
Pisau direncanakan terdiri atas pisau potong sebanyak  9  buah  dan  3buah blade sebagai kipas  pendorong  sampah  plastik  untuk keluar. perencanaan pisau bergerak : PxLxT (1506  mm  x  401mm  x  441mm)  yang dipasangkan  pada  poros  dengan  spesifikasi perencaan poros : 1635 mm.
b. Analisa gaya dan torsi pemotong Pemotongan sampah organik pada
perencanaan  mesin  akan  dilakukan  secara acak,  tapi  untuk  mengetahui  gaya  potong yang paling besar, dilakukan percobaan pada sampah  organik  yang  sering  dilakukan pencacahan, adapun beberapa sampah organik  yang  kami  uji  diantaranya  adalah bonggol  jagung,  ranting  pohon,  kangkung, kulit semangka, ubi, dan sawi.
c. Analisa daya pemotongan sampah organik
Daya  pemotongan  dapat  ditentukan  rumus sebagai berikut
Keterangan :
= Torsi (Nm)
P = Daya Perencanaan (Kw) n = putaran poros (rpm).
d. Perencanaan pulley dan belt
Daya  perencanaan  mesin  yang  digunakan untuk  menrecanakan  belt  dan pulley dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
Pd = Fc . p .....................................(1) Nilai  fc  =  1,6  (berdasar  tabel  faktor koreksi  sularso  hal  165)  transmisi  sabuk v
= 8,3328 Kw Torsi  perencanaan  mesin  yang  digunakan untuk merencanakan belt dan pulley dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
Keterangan
Sehingga,
3116,8 kgf.mm = 30,57 N.m Maka, untuk menghitung perencanaan belt dan pulley menggunakan  data  putaran pada  motor  sebesar  (n)  2600  rpm,  Daya perencanaan sebesar  (Pd)  8,3328  KW  dan Torsi perencanaan (Td) sebesar 30,57 Nm.
e. Perencanaan poros
Perhitungan  jenis  bahan  poros  yang  akan digunakan Daya yang diketahui Daya motor (P) : 5,672 HP Putaran poros (n2) : 1700 rpm Bahan yang digunakan : S45C AISI 1050 : kekuatan tarik 58 kg/mm²
Nilai  sf1  &sf2  sebesar  1,3  sampai
3,0 = 2,5.
f. Perencanaan pasak
Untuk  diameter  poros  50  mm  maka digunakan  pasak  tipe square .  Pasak  ini umumnya mempunyai dimensi W = H= ¼ (ds)
= 1/4 (50mm)
= 12.5 mm
Bahan pasak direncanakan baja AISI 1030 dengan  kekuatan  tarik  (  σyp  )  30,94 kgf/mm² maka σyps = 0,58 x σyp
= 0,58 x 30,94 kgf /mm²
= 17,94 kgf/mm².
Merencanakan  lebar  tinggi  pasak  dapat dipilih  berdasarkan  standart  ukuran  lebar dan tinggi .
g. Perhitungan bantalan
Fr = Ft Tan α°
Fr = =
=821,161kgf
Fr = 821,161 tan 20° = 821,161 x 2,237
= 1836,939 kgf
h. Analisa Ekonomi Berikut  ini  analisa  kisaran  harga  pokok produk  mesin  pencacah  sampah  organik dan pemilah sampah plastik Tabel 1. Perkiraan Harga komponen No  Nama Komponen Nama Spare part Harga 1  Mesin penggerak mesin diesel 8 HP 5.000.000 2 rangka , filter  dan cover besi U 50 mm 1.000.000 engsel dan plat 3x3 200.000 plat besi 2 mm 1.000.000 besi beton 10 mm 600.000 besi siku 40mm 500.000 3 Poros dan pisau as s45c 1.200.000 pisau 9pcs 500.000 plat strip besi 50mmx5mm 1.200.000 v belt type B 200.000 mur dan baut 200.000 plat 3mm (blade ) 150.000 plat besi tebal 5 mm 1.000.000 4 Elektrik aki 50 mah 800.000 Altenator 800.000 Starter 2.000.000 kabel dan skun 100.000 5  Jasa jasa pengelasan dan cat 2.000.000 jasa bubut 1.500.000 jasa rol cover 500.000 6 Sparepart pendukung bearing , pulley 800.000 oli mesin diesel sae40 150.000 Solar 200.000 transportasi 650.000 Lain lain 1.000.000 Jum JUMLAH 23.250.000
i. Kapasitas mesin
Untuk  mencari  kapasitas  hasil  mesin pencacah  sampah  organik  dan  pemilah sampah plastik dapat menggunakan rumus:
kapasitas = = = 3kg/menit Data mengenai kapasitas mesin :
Dalam  1  menit  mesin  diharapkan  mampu mencacah sebanyak 3 kg.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan perhitungan rancangan mesin  bubur  sampah  organik  dan  pemilah sampah  plastik  dengan  kapasitas  180 kg/jam mendapatkan hasil sebagai berikut
1.  Bagian  poros  pisau  terdapat  pisau pencacah,  pisau  penumbuk  dan  blade pendorong sampah plastik,
2.  Type  pisau  pencacah  yang  digunakan square  pipih  yang  jumlahnya  3pcs. Dan terdapat 4  mata pisau penumbuk. Dengan bahan pisau baja jenis S45C 3.  Daya perencanaan belt 8,3328 Kw 4.  Torsi pada pulley 30,57 N.m
5.  Gaya  radial  bantalan  yang  terjadi 1836,939 kgf
6.  Sedangkan  motor  penggerak  yang digunakan  adalah  motor  diesel,  Daya motor  yang  digunakan  6,98  HP  atau yang tersedia dipasaran 7 HP.

## REFERENSI
[1] P. Purwaningrum, “Upaya
mengurangi  timbulan  sampah  plastik di  lingkungan,” Indones.  J.  Urban Environ.  Technol. ,  vol.  8,  no.  2,  pp. 141–147, 2016.
[2] S.  N.  Qodriyatun,  “Meningkatkan kesejahteraan  masyarakat  melalui pengelolaan sampah berdasarkan UU No. 18 Tahun 2008,” Aspir. J. Masal.
Sos. , vol. 5, no. 1, pp. 21–33, 2014.
[3] E.  Damanhuri  and  T.  Padmi,
“Pengelolaan sampah,” Diktat kuliah  TL ,  vol.  3104,  pp.  5–10,
2010.
[4] A.  Taufiq,  “Sosialisasi  sampah organik  dan  non  organik  serta pelatihan  kreasi  sampah,” Asian  J. Innov.  Entrep. ,  vol.  4,  no.  01,  pp. 68–73, 2015. [5] R. Siregar, “Desain Mekanik Sistem Pemilah  Sampah  Plastik  Otomatis
Di  Tempat  Pembuangan  Akhir Sampah  (Tpa),” Mach.  J.  Tek. Mesin ,  vol.  8,  no.  1,  pp.  1–7,  2022,
doi: 10.33019/jm.v8i1.2125.
[6] Dian  Anisa  Rokhmah  Wati  and Agung  Samudra,  “Rancang  Bangun Mesin  Pencacah  Sampah  Plastik,”
Steam Eng. , vol. 4, no. 1, pp. 9–13, 2022, doi: 10.37304/jptm.v4i1.5180.
[7] D.  Pembimbing,  I.  Pembimbing,
and  F. Vokasi, “JIWO MULYONO S  .  Pd  DEPARTEMEN  TEKNIK MESIN  INDUSTRI  KERJASAMA ITS- DISNAKERTRANS PROVINSI JAWA TIMUR,” 2017. [8] Sularso.MSME and K. Suga, Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen  Mesin ,  11th  ed.  Jakarta,
2004.
[9] E.  Ricky  and  T.  Daco,  “Rancang Bangun  Mesin  Pencacah  Sampah Organik  Kapasitas  200  Kg/Jam dengan  Variasi  Mata  Pisau  dan Putaran  Mesin.”  Universitas  17 Agustus 1945 Surabaya, 2021.
[10] G. A. Rimartin, B. Purwantana, and R.  Radi,  “Rancangbangun  Starter Elektrik  Portabel  untuk  Mesin Traktor  Tangan,” agriTECH ,  vol.
40, no. 1, pp. 48–56, 2020.
[11] L. A. Dewi, “Peningkatan
Perancangan  dan  Perakitan  Produk
Dengan  Bantuan  CAD  System,” 2022. [12] F. W. PRANANDA, “PERANCANGAN MESIN PENCACAH  PELEPAH  SAWIT BERKAPASITAS  90  KG/JAM.” 2022.