ISSN: 2721-6225 (print)
ISSN: 2745-6331 (online)
page 41-52

## RANCANG BANGUN MESIN PENGADUK PUPUK ORGANIK CAIR (POC)
DESIGN AND CONSTRUCTION OF LIQUID ORGANIC FERTILIZER (POC) MIXING MACHINE
Katiko Imamul Muttaqin 1) , Raybian Nur 1)
1 Politeknik Negeri Banjarmasin, Banjarmasin, Indonesia email: katikoim@poliban.ac.id*, raybianbyan@poliban.ac.id
Received:
07 September 2023 Accepted: 08 Januari 2024 Published: 08 Januari 2024

## Abstract
Through the Indonesian Government's policy to create food security and improve farmers' welfare, researchers are looking at agricultural and plantation activities again to increase agricultural and plantation production. Some efforts to support increased  agricultural  and  plantation  production  include  producing  a  tool  that helps/makes the production process easier. The purpose of this study is to design and calculate the performance of liquid organic fertilizer (POC) mixers which will later  be  used  in  Masingai  II  Village,  Tabalong  Regency  by  farmer  groups. Experimental methods were used in the study. The research results show that the machine works optimally using 426 W of power which produces 66 rpm rotation with an electricity consumption of 0.0007 kWh every minute.
Keywords: Mixer, POC

## Abstrak
Melalui kebijakan Pemerintah Indonesia dalam mencapai ketahanan pangan dalam negeri maka kegiatan dibidang pertanian dan perkebunan kembali dilirik oleh para peneliti  untuk  meningkatkan  hasil  produksi  pertanian  dan  perkebunan.  Beberapa upaya dalam mendukung peningkatan produksi pertanian dan perkebunan diantara yaitu  menghasilkan  sebuah  alat  yang  membantu/mempermudah  dalam  proses kegiatan  produksi.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  merancang  dan  mengetahui performa  dari  sebuah  mixer  pengaduk  pupuk  organik  cair  (POC)  yang  nantinya akan  digunakan  di  Desa  Masingai  II  Kabupaten  Tabalong  oleh  para  kelompok tani. Pada penelitian ini menggunakan metode experimental pada mesin POC yang dibuat.  Hasil  penelitian  menunjukkan  mesin  bekerja  secara  optimal  dengan penggunaan  daya  426  W  yang  menghasilkan  putaran  66  rpm  dengan  konsumsi listrik sebesar 0,0007 kWh dengan kapasitas yang diaduk hingga 200 liter.
Kata kunci: Mixer, POC
DOI: 10.20527/jtamrotary.v7i`1.216 How to cite : Muttaqin, K. I., & Nur, R., “Rancang Bangun Mesin Pengaduk Pupuk Organik Cair (POC)” . JTAM ROTARY, 6(1), 41-52, 2024.

## PENDAHULUAN
Dalam  beberapa  tahun  ini,  pemerintah  Indonesia  mendorong  peningkatan perokonomian  dibidang  agrikultur  melalui  berbagai  kebijakan  guna  mencapai  ketahanan pangan  dalam  negeri  (Kementerian  Koordinator  Bidang  Perekonomian  Republik Indonesia, 2020). Agrikultur merupakan bentuk usaha yang kegiatannya banyak dilakukan pada  sektor  pertanian  dan  perkebunan  seperti  budidaya  sayura-sayuran,  buah-buahan, ternak  serta  menggunakan  mikroorganisme  dalam  kegiatannya  (Hastuti,  Sumarmi, Budijanto, & Utomo, 2019). Menurut data konsumsi pupuk tahun 2017 hingga 2022 oleh Asosiasi  Pengusaha  Pupuk  Indonesia,  kebutuhan  pupuk  di  sektor  agrikultur  adalah  yang tertinggi  dibandingkan  dengan  sektor  lainnya  di  Indonesia  yaitu  dengan  persentase  rata- rata  sebesar  48%  dari  seluruh  konsumsi  pupuk  yang  ada  di  Indonesia  (Asosiasiasi Pengusaha Pupuk Indonesia, 2022).
Tanaman  membutuhkan  pupuk  guna  merubah  sifat  kimia,  fisik  dan  biologi  yang terkandung  didalam  tanah  menjadi  lebih  baik  untuk  pertumbuhana  dan  perkembangan tanaman.  Kebutuhan  pupuk  yang  tinggi  namun  tidak  sama  dengan  jumlah  pupuk  kimia yang  tersedia  serta  harga  pupuk  kimia  yang  mahal  membuat  petani  saat  ini  mengalami kesulitan  dalam  mendapatkan  pupuk  kimia  untuk  kebutuhan  pertanian/perkebunan.  Hal tersebut  mendorong  upaya  untuk  mencari  alternatif  lain  dalam  pemenuhan  nutrisi  untuk pertumbuhan tanaman yaitu dengan pupuk organik.
Pupuk organik adalah pupuk yang yang berasal dari bahan organik baik dari tanaman atau  hewan  yang  dapat  berbentuk  padat,  cair  atau  pasta  yang  dapat  digunakan  sebagai alternatif  pupuk  kimia  (Menteri  Pertanian,  2006).  Pupuk  organik  dapat  berupa  pupuk organik  padat  dan  pupuk  organik  cair  (POC).  Dalam  pembuatan  pupuk  organik  terdapat proses  yang  harus  dilakukan  yaitu  fermentasi  dan  pengadukan/pencampuran  (mixing). Fermentasi  adalah  proses  pembiakan  mikroorganisme  dengan  menambahkan  bahan  yang mengandung  banyak  mikroorganisme  yang  menguntungkan  bagi  tumbuhan.  Sedangkan proses  mixing  adalah  proses  pencampuran  seluruh  bahan  pembentuk  pupuk  agar  menjadi homogen  yang  dapat  dilakukan  secara  manual  atau  menggunakan  alat  (Purnomo et  al ., 2020).
Mutu  kompos  yang  diaduk  menggunakan  mesin  pengaduk  kompos  (drum  rotary double helix) dengan variabel bebas kecepatan putaran mesin pengaduk kompos dan lama pengomposan  diketahui  tidak  mempengaruhi  kualitas  kompos  untuk  diproduksi.  Kualitas kompos  tetap  dapat  mencapai  kompos  standar  mutu  sesuai  Standar  Nasional  Indonesia (Bulan, Sitorus, & Ruslan, 2021).
Penggunaan alat pengaduk (mixer) meningkatkan efektivitas dan efisiensi yang lebih besar  daripada  pengadukan  manual  seiring  dengan  bertambahnya  kapasitas  dan  kualitas produk yang akan diolah sehingga meningkatkan pendapatan dan memungkinkan industri lebih  berkembang  (Melly,  Harni,  Ernita,  Herdian,  &  Batubara,  2022).  Seiring  dengan peningkatan  putaran  alat  pengaduk  memberikan  pengaruh  pada  peningakatan  viskositas liquid  material  yang  diolah  (Suttibak,  Deesapa,  Saengmanee,  &  Chuntanapum,  2021). Peningkatan  viskositas  membuat  kebutuhan  daya  untuk  produksi  juga  meningkat  serta penyerapan pupuk organik oleh tanaman menjadi lebih lambat.
Metode  TRIZ  dapat  digunakan  dalam  perancangan  alat  produksi  pupuk  cair. Karakteristik  teknik  untuk  mengatasi  masalah  kontradiksi  antara  tenaga  motor  dan  berat motor  adalah  dengan  menyeimbangkan  bobot  motor  dengan  menggabungkannya  dengan benda lain yang dapat memberikan daya angkat dianggap sebagai solusi yang baik karena proses aplikasi lebih sederhana dan lebih murah (Rochman & Wati, 2021).
Berdasarkan pemaparan sebelumnya, peneliti berinisiatif untuk meneliti lebih dalam tentang kinerja mesin pengaduk pupuk organik cair (POC) dalam membuat pupuk organik
cair  (POC).  Pada  penelitian  ini  peneliti  fokus  untuk  menguji  performa  mesin  pengaduk pupuk organik cair. Penelitian dilakukan dengan mitra Kelompok Tani Ramah Lingkungan untuk  meningkatkan  produktivitas  hasil  perkebunan  dan  pertanian  di  daerah  Kabupaten Tabalong sehingga mendorong pertumbuhan ekonomi dan pendapatan anggota Kelompok Tani Ramah Lingkungan di daerah Kabupaten Tabalong.

## Pencampuran ( Mixing )
Mixing adalah suatu proses untuk mengurangi ketidaksamaan sifat dan kondisi suatu bahan  dengan  bahan  lainnya  dengan  berbagai  cara.  Pencampuran  dilakukan  dengan menimbulkan gerak di dalam bahan sehingga bagian bahan saling bergerak satu sama lain baik  untuk  bahan  padat,  cair  atau  gabungan  padat-cair.  Pencampuran  fasa  cair  dibedakan menjadi  pencampuran  yang  dapat  saling  tercampur  ( miscible ),  dan  pencampuran  yang tercampur sebagian ( immiscible ). Mixing bertujuan untuk menciptakan homogenisasi pada setiap ikatan kimia dari bahan-bahan pembentuk (Senen, 2017).
Liquid  Mixing dapat  dilakukan  pada  suatu  bejana  berbentuk  tabung  dengan  sudu pengaduk  yang  terpasang  vertikal.  Sudu  ini  dihubungkan  dengan  motor  listrik  yang digunakan sebagai penggeraknya.

## Kecepatan Mixing
Kecepatan putaran sudu mesin pengaduk POC diklasifikasikan menjadi:
a. Kecepatan putaran rendah digunakan hingga 400 rpm.
b. Kecepatan putaran sedang digunakan hingga kecepatan 1150 rpm.
c. Kecepatan putaran tinggi digunakan lebih dari kecepatan 1150 rpm.

## Perancangan Fungsional Mixer
Penelitian  merancang  sebuah  alat  pengaduk  pupuk  organik  cair  yang  terdiri  dari  bagian- bagian yang memiliki fungsi penting antara lain kerangka alat, motor listrik, pillow block, gearbox, pulley dan belt , dan poros pengaduk.
a. Kerangka
Kerangka  merupakan  penopang  alat  pengaduk  pupuk  organik  cair  yang  bekerja sebagai  penguat  ketika  alat  bergerak  atau  berputar,  alat  tersebut  tidak  goyang  dan  agar stabil dalam pengoperasiannya.
b. Motor
Motor  berfungsi  sebagai  tenaga  utama  penggerak  pengaduk  pupuk  organik  cair dengan kecepatan maksimal 1400 RPM dan tenaga 1,5 HP.
c. Pillow block
Pillow block berfungsi membuat putaran poros pengaduk menjadi stabil.
d. Gearbox Fungsi  dari gear  box adalah  untuk  mereduksi  putaran  dari  dinamo/mesin  dengan tingkatan reduksi tertentu. Pada pembuatan alat pengaduk, gearbox yang digunakan adalah tipe  WPX  dengan  perbandingan  rasio  1:20.  Hal  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  tenaga putaran  yang  lebih  besar  dibandingkan  kecepatan  putaran.  Berikut  merupakan  spesifikasi dari gear box WPX yang digunakan.
e. Pulley
Pulley  berfungsi  untuk  meneruskan  tenaga  atau  kecepatan  putaran  yang  dihasilkan oleh  motor  listrik/mesin  melalui  perantara  belt  (sabuk).  Dalam  pembuatan  alat  pengaduk POC, puli yang digunakan memiliki diameter 4 inch untuk diaplikasikan pada motor listrik (dinamo)  dan gear  box .  Hal  ini  bertujuan  untuk  mempertahankan  tenaga  putaran  dari motor listrik.
f. Poros pengaduk
Poros  pengaduk  merupakan  suatu  batang  poros  yang  dilengkapi  dengan  sudu pengaduk  yang  berfungsi  untuk  membuat  suatu  aliran  didalam  suatu  cairan  untuk mencampurkan bahan-bahan pembuat pupuk organik cair.

## METODE PENELITIAN
Diagram alir penelitian ini seperti yang terlihat dalam gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Mesin Pengaduk POC

## Perancangan dan Desain Mesin
Mesin  Pengaduk  POC  yang  direncanakan  dalam  penelitian  ini  seperti  yang  telihat dalam gambar 2.

## Gambar 2. Design Mesin Pengaduk POC
Spesifikasi  mesin  pengaduk  pupuk  organik  cair  yang  direncanakan  memiliki  putaran output pada sudu impeller 60-70 rpm.
a. Motor listrik ( Dinamo) Spesikfikasi:
 Putaran : 1400 rpm
 Daya : 1,1 kW  Arus
: 3 A
 Tegangan : 220 V
Gambar 3. Dinamo Nosch
b. Gearbox
Spesikfikasi:
 Ratio : 1:20  Tipe : WPX
Gambar 4. Gearbox WPX
c. Pulley
Putaran output pada gearbox (N og ) 60-70 rpm. Diasumsikan 65 rpm, maka:
(1)
Diasumsikan  diameter pulley  dalam  output  dinamo (d od )  =  67  mm  dan  randemen pengopelan V belt (η p ) = 0,97, maka:
(2)
Peralatan
a. Tachometer
Spesikfikasi:
 Accuracy : ± 0,02% + Digital
 Measuring range : 2,5 - 99999 rpm
 Measuring distance : 50 - 500 mm
 Response time
: 0,5 s (above 120 rpm)  Voltage : 9 V
Gambar 5. Tachometer Digital
b. Wattmeter
Spesikfikasi:
 Voltage range display : 0 - 250 V
 Current range display : 0,00 - 16 A
 Frequency range display : 0 - 9999 Hz
 Wattage range display : 0 - 3680 W
Gambar 6. Wattmeter Stop Kontak

## Pengujian Performa
Pengambilan data  performa mesin  (voltase, arus  listrik  dan daya)  dilakukan dengan menggunakan wattmeter yang  langsung  dihubungkan  pada  mesin.  Kemudian  untuk pengambilan data putaran yang dihasilkan mesin menggunakan tachometer.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  pengujian  performa yang  dilakukan  dengan  menggunakan wattmeter dan taachometer dapat dikatuhui daya rata-rata, tegangan operasi rata-rata, arus listrik rata-rata, dan putaran rata-rata yang dihasilkan mesin.

## Pengujian Performa
1. Hasil  daya  rata-rata  yang  digunakan  untuk  menggerakkan  mesin  pengaduk  POC terhadap lama waktu penggunaan mesin POC.
Data  pengujian  daya  rata-rata  ditunjukkan  dalam  grafik  yang  ditunjukkan  pada Gambar 7.
Gambar 7. Grafik Kebutuhan Daya Rata-Rata Terhadap Waktu
Dari  Gambar  7  menunjukkan  terdapat  dua  kondisi  berbeda.  Pertama,  kondisi  yang tidak  stabil  terjadi  pada  5  menit  awal  operasi.  Pada  kondisi  tersebut  ditandai  adanya lonjakan kebutuhan daya dan penurunan daya yang tajam pada grafik yaitu diketahui nilai puncaknya adalah 425 W yang terjadi pada menit-menit awal dan nilai terendahnya adalah 365  W  yang  terjadi  pada  sekitar  menit  ke-5  operasi  mesin.  Kondisi  ketidakstabilan  ini dipengaruhi  oleh  keadaan  mesin  yang  awalnya  diam  menuju  kondisi  optimal  dalam bekerja. Kondisi yang kedua adalah kondisi stabil mesin pengaduk POC yaitu kondisi kerja optimal.  Kondisi  stabil  ini  ditandai  dengan  line  grafik  yang  datar  dengan  kenaikan  dan penurunan  yang  tidak  tajam.  Pada  kondisi  stabil  ini  dapat  dikatakan  sebagai  performa sebenarnya dari mesin pengaduk POC yaitu dengan kebutuhan daya sebesar ± 426 W.
2. Hasil putaran rata-rata yang dihasilkan mesin pengaduk POC
Data  pengujian  putaran  rata-rata  ditunjukkan  dalam  grafik  yang  ditunjukkan  pada Gambar 8.
Gambar 8. Grafik Putaran Rata-Rata Yang Dihasilkan Setiap Waktu
Dari  Gambar  8  menunjukkan  terdapat  dua  kondisi  berbeda.  Pertama,  kondisi  yang tidak  stabil  terjadi  pada  5  menit  awal  operasi.  Pada  kondisi  tersebut  ditandai  adanya kenaikan kecepatan putaran dan penurunan kecepatan putaran yang signifikan pada grafik yaitu  diketahui  nilai  puncaknya  adalah  73  rpm  yang  terjadi  dalam  5  menit  awal  operasi mesin.  Setelah  mencapai  nilai  tertinggi,  putaran  yang  dihasilkan  mesin  pengaduk  POC menurun menuju kondisi putaran yang optimal dalam bekerja. Kondisi yang kedua adalah kondisi stabil mesin pengaduk POC yaitu kondisi kerja optimal. Kondisi stabil ini ditandai dengan  line  grafik  yang  datar  dengan  kenaikan  dan  penurunan  yang  tidak  tajam.  Pada kondisi stabil ini dapat dikatakan sebagai performa sebenarnya dari mesin pengaduk POC yaitu dengan putaran rata-rata yang dihasilkan oleh mesin pengaduk POC sebesar ±66 rpm.
3. Konsumsi listrik yang diperlukan untuk menggerakkan mesin pengaduk POC Data kebutuhan energi listrik mesin POC ditunjukkan dalam grafik yang ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar 9. Grafik Kebutuhan Energi Listrik Setiap Waktu
Dari  Gambar  9  memperlihatkan  grafik  linear  yang  menunjukkan  bahwa  konsumsi pemakaian listrik oleh mesin pengaduk POC stabil setiap waktu operasinya. Dengan nilai konsumsi  energi  listrik  setiap  menitnya  adalah  0,007  kWh.  Untuk  sekali  melakukan pengadukan  POC, mixer bekerja  hingga  12  jam  setiap  harinya.  Sehingga  membutuhkan konsumsi  listrik  sebesar 1,28 kWh. Untuk pemakaian pada listrik  rumah tangga 900 VA, maka  besaran  biaya  pemakaian mixer adalah  Rp.1.247,-  per  hari  dan  Rp.38.000,-  per bulannya. Besarnya biaya operasi mixer masih terjangkau untuk UMKM yang ada di Desa Masingai II.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Pada  bagian  ini,  kami  selaku  penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  keluarga Jurusan  Teknik  Mesin  POLIBAN  yang  telah  memberikan  fasilitas  sehingga  dapat melakukan  penelitian  ini.  Selain  itu,  perlu  diketahui  bahwa  penelitian  ini  dilakukan menggunakan pendanaan yang berasal dari DIPA Politeknik Negeri Banjarmasin.

## KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  penelitian  ini,  yaitu:  mesin  pengaduk  pupuk  organik  cair  (POC) bekerja  secara  optimal  dengan  penggunaan  daya  426  W  yang  menghasilkan  putaran  66 rpm  dengan  konsumsi  listrik  sebesar  0,0007  kWh  dengan  kapasitas  yang  diaduk  hingga 200 liter

## REFERENSI
Asosiasiasi  Pengusaha  Pupuk  Indonesia.  (2022). Fertilizer  Consumption  on  Domestic Market and Export Market, year 2017 - 2022. Jakarta: APPI.
Bulan,  R.,  Sitorus,  A.,  &  Ruslan.  (2021).  Effect  of  the  compost  mixer  machine  on  the quality of compost made from shredded oil palm fronds (OPF). ICATES 2020. 644. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science.
Hastuti, K. P., Sumarmi, Budijanto, & Utomo, D. H. (2019). Etno-agrikultur suku Banjar di  lahan  rawa  pasang  surut:  etnografi  masyarakat  petani  di  desa  Mekarsari Kecamatan Mekarsari Kabupaten Barito Kuala, Kalimantan Selatan. Malang: Media Nusa Creative.
Kementerian  Koordinator  Bidang  Perekonomian  Republik  Indonesia.  (2020). Pemerintah Dorong Peningkatan Sektor Pangan dan Pertanian untuk Kesejahteraan Masyarakat Indonesia. Jakarta.
Melly,  S.,  Harni,  M.,  Ernita,  Y.,  Herdian,  F.,  &  Batubara,  F.  Y.  (2022).  The  Design  of  a Red  Cracker  (Kerupuk  Merah)  Dough  Mixing  Machine  in  the  Development  of  the Small  Industry  in  Lima  Puluh  Kota  Regency. 1st  Lekantara  Annual  Conference  on Natural  Science  and  Environment  (LeNS  2021). 1097. IOP  Conf.  Series:  Earth  and Environmental Science.
Menteri  Pertanian.  (2006). Peraturan  Menteri  Pertanian  No.02/Pert/HK.060/2/2006 tentang Pupuk Organik dan Pembenah Tanah. Jakarta. Purnomo, M. R., Panggabean, E. L., & Mardiana, S. (2020). Respon Pemberian Campuran Kompos  Baglog  Dengan  Pupuk  Kandang  Sapi  dan  Pupuk  Organik  Cair  (POC) Limbah  Cair  Pabrik  Kelapa  Sawit  Terhadap  Pertumbuhan  dan  Produksi  Tanaman Kacang  Panjang  (Vigna  sinensis  L.).  Jurnal  Ilmiah  Pertanian  (JIPERTA),  2(1),  33- 43.
Rochman,  Y.  A.,  &  Wati,  D.  A.  (2021).  Modular  Mixer  Machine  Design  for  Liquid Fertilizer. ICETIA 2020. 1858. Journal of Physics: Conference Series. Senen, S., & Darmanto, S. D. S. (2017). Rancang Bangun Mesin Pengolah Kotoran Sapi. INFO, 16(1), 9-12.
Suttibak, S., Deesapa, K., Saengmanee, C., & Chuntanapum, A. (2021). Development of a herbal cream mixer with a homogenizerstirrer and circulating water cooling system. The11th  International  Conference  on  Mechanical  Engineering  (TSME-ICOME 2020). 1137. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering.