## P ERANCANGAN M ESIN O RGANIC B IN R ECYCLER D ENGAN

## B IOAKTIVATOR U NTUK M ENGHASILKAN P UPUK K OMPOS

## D ESIGN O F A N O RGANIC B IN R ECYCLER M ACHINE W ITH

## B IOACTIVATOR T O P RODUCE C OMPOST F ERTILIZER
Aidil zamri 1*
Politeknik Negeri Padang, Teknik Mesin, Kampus Limau Manis 25164, Padang , Indonesia Telp: 0751-72590, Fax: 0751-72576
Email:zamriaidil@gmail.com a P m,

## A BSTRACT
The Organic Bin Recycler machine is designed on a small scale to be placed in the kitchen and functions as a special trash can for organic waste. The design of this machine aims to reduce the problems related to the disposal of organic food waste  and kitchen waste, reduce environmental pollution, and to produce compost. Composting in this machine is done by adding a bioactivator. The design is carried out with the catia  v5  software  in  accordance  with  the  calculations  that  have  been  done.  The  machine  has two  main components, the organic waste crusher, and the waste stirring component. The crusher uses an electric motor with a power of 0.75 kW or 1 Hp with a rotation of 1400 rpm. The stirring component uses a motor with a power of 0.18 kW or 0.245 Hp and a rotation of 1400 rpm which is reduced to 30 rpm using a 1:20 reducer gearbox. The transmission system used is a belt and pulley transmission.
Keywords: organic waste, bioactivator, design, crusher, stirring.

## I. P ENDAHULUAN
Permasalahan  sampah  di  Indonesia  sudah menjadi  mimpi  buruk  bangsa  ini.  Pengelolaan sampah  menjadi  masalah  seiring  meningkatnya jumlah  penduduk.  Faktor  yang  mempengaruhi jumlah  sampah  selain  akitivitas  penduduk  antara lain  adalah:  jumlah  atau  kepadatan  penduduk, sistem  pengelolaan  sampah,  keadaan  geografi, musim dan waktu, kebiasaan penduduk, teknologi, serta tingkat sosial ekonomi [1].
Selama bertahun-tahun sampah menjadi penyebab  tidak  seimbangnya  lingkungan  hidup mulai  dari  sampah  daun,  sampah  plastik,  dan berbagai  jenis  sampah  lainnya.  Selain  sampah plastik,  sampah  organik  juga  menyebabkan masalah  yang  tak  kalah  merepotkan.  Sebagian besar penyebab kerusakan lingkungan dari sampah organik  adalah  sampah  sisa  makanan  ( food  waste ).
Food and Agricultur Organization menyatakan bahwa  sepertiga  makanan  yang  diproduksi  yakni sebesar  1,3  miliar  ton  merupakan food  waste . Sementara  World  Hunger  News  menyatakan  dari 7,6  miliar  orang,  terdapat  setidaknya  815  juta orang  yang  kelaparan.  The  economist  intelligence unit  menyatakan  Di  Indonesia  sendiri  tercatat bahwa  per  orang  menghasilkan  sebesar  300  kg food  waste setiap  tahunnya,  hal  inilah  yang akhirnya  menjadikan  Indonesia  sebagai  negara dengan food waste terbesar kedua di dunia setelah Arab Saudi [2].
Jessop, Sparks, dan Graham-Rowe menjelaskan food  waste berkontribusi  menghasilkan  gas metana  dimana  gas  ini  berpotensi  sebagai  gas rumah  kaca,  meningkatkan  pemanasan  global  34 kali lebih banyak dibandingkan dengan gas karbon dioksida,  permintaan  tinggi  pada  lahan  pertanian yang  harus  membabat  pohon-pohon  di  hutan,  dan membuang-buang  sumber  persediaan  air  yang tersedia.  Jessop,  Sparks,  dan  Graham-Rowe  juga menjelaskan  bahwa  dari  aspek  sosial, food  waste dapat  menyebabkan  terjadinya  peningkatan  harga pangan,  makanan  menjadi  sulit  didapat  terutama pada kaum miskin sehingga terjadinya gizi buruk. Sedangkan  dari  aspek  ekonomi  yaitu  terjadinya pemborosan uang terutama bila makanan itu tidak dikonsumsi lalu dibuang begitu saja [3].
Rusaknya  lingkungan  disebabkan  oleh  sampah yang ditumpuk terlalu lama di tempat pembuangan sampah. Sampah-sampah ini tak kunjung mendapat penangan berarti sehingga menyebabkan rusaknya  lingkungan  dan  estetika  di  sekitar Tempat  Pembuangan  Akhir  (TPA).  Selain  di Tempat  Pembuangan  Akhir  (TPA),  tumpukan sampah  juga  mudah  ditemui  di  banyak  tempat. Bahkan  ada  masyarakat  yang  menjadikan  pinggir jalan  atau  tempat-tempat  tertentu  sebagai  tempat pembuangan  sampah  sementara  yang  merupakan tempat pembuangan sampah ilegal.
Salah  satu  penyebab  banyaknya  masyarakat membuang  sampah  di  sembarang  tempat  adalah karena  tidak  adanya  tempat  sampah  dan  tempat pembuangan  sampah  sementara.  Di  daerah
pedesaan, masyarakat biasa membuang sampah di parit  atau  tempat  yang  tidak  terpakai.  Hal  ini menyebabkan  rusaknya  lingkungan  dan  estetika lingkungan di sekitar tempat pembuangan sampah. Jika  pemilik  lahan  yang  dijadikan  tempat pembuangan  sampah  ingin  mengambil  lahannya untuk  diolah,  maka  masyarakat  tidak  memiliki tempat  pembuangan  sampah  lagi  sehingga masyarakat terpaksa membuang sampah ke sungai.
Chaerul dalam Mahyudin menganalisis permasalahan  yang  dihadapi  dalam  pengelolaan sampah di Indonesia, diantaranya kurangnya dasar hukum  yang  tegas,  tempat  pembuangan  sampah yang  kurang  memadai,  kurangnya  usaha  dalam melakukan pengomposan, dan kurangnya pengelolaan TPA dengan sistem yang tepat [4].
Untuk  mengatasi  permasalahan  yang  sering dihadapi terkait sampah organik rumah tangga ini, maka  dirancanglah  sebuah  tempat  sampah  yang dapat  menguraikan  sampah  organik  secara langsung hingga menjadi kompos. Dengan begitu, diharapkan  masyarakat  tidak  lagi  mengalami masalah  dalam  hal  pembuangan  sampah  karena sampah  yang  dihasilkan  rumah  tangga  dapat langsung  diolah  menjadi  pupuk  kompos.  Pupuk kompos  ini  dapat  digunakan  untuk  pertanian  atau dikelola hingga dapat dijual. Selain itu, permasalahan lingkungan akibat tumpukan sampah yang bau dan kotor dapat berkurang.
Dalam  proses  perencanaan,  langkah  yang dilakukan  setelah  menetapkan  masalah  utama adalah  melakukan  penentuan  penyebab  masalah dan  akibat  dari  masalah    dengan  menggunakan methoda Pohon masalah (Problem Tree).
Mengilustrasikan  korelasi  antara  masalah  utama, penyebab masalah dan akibat yg ditimbulkan oleh masalah  tersebut  yg  digambarkan  dalam  bentuk diagaram pohon seperti Gambar.1
Pohon masalah
. `
Gambar 1. Pohon Masalah

## II. M ETODE P ENELITIAN
Diagram  alir  pembuata  rancangan  ini  dapat dilihat pada Gambar 2
Gambar 2. Diagram alir

## A. Penjelasan Diagram Alir
1. Idetifikasi masalah : Menentukan masalah
2. Pencarian  referensi  :  Buku,  literatur,  artikel, diktat kuliah, konsultasi, dan pengamatan.
3. Gambar sketsa : Gambar awal rancangan .
4. Perhitungan  daya,  kapasitas,  dan  sistim transmisi.  :  Perhitungan  untuk  menentukan daya,  kapasitas, dan sistem penggerak mesin.
5. Perhitungan telah sesuai standar : Jika ya, maka dapat  dilanjutkan.  Jika  tidak,  harus  dilakukan perhitungan kembali.
6. Hasil  perhitungan  :  Hasil  perhitungan  untuk perancangan mesin.
7. Gambar  hasil  rancangan  :  Perancangan  sesuai perhitungan yang telah  dilakukan.
B. Rancangan dan Mekanisme Kerja Mesin Rancangan  mesin Organic  Bin  Recycler dapat dilihat pada Gambar 3 di bawah.
Pengolahan Sampah rumah tangga Methoda Manusia Minim nya penge tahuan Lingkungan Kebiaaa n buang sampah sembara
nagan
Sampa h ber seraka n Lingk unga n kotor Kuran g nya penyu luhan Polusi dan pencemaran lingkungan
Menghasilkan gas metana Mengganggu kesehatan dan keindahan Kepe dulian appa rat setem pat Akibat Sebab Tidak Identifikasi masalah Gambar sketsa rancangan Perhitungan telah sesuai standar Hasil perhitungan Gambar hasil rancangan Ya Selesai Perhitungan daya, kapasitas, dan sistim transmisi Mulai Kesimpulan Pencarian referensi
Gambar 3. Mesin Organic Bin Recycler
Komponen  utama  mesin  sesuai  Gambar  3 yaitu:
1. Hopper : Tempat masuknya sampah organik
2. Pisau  Pencacah:  Mencacah  dan  memperkecil ukuran sampah yang masuk.
3. Saringan:  Menyaring  sampah  yang  telah dicacah dengan ukuran 0.2 sampai 0.6 cm.
4. Motor  Listrik  Penggerak  Pisau  :  Penggerak pisau pencacah.
5. Gearbox Reducer :  Menurunkan  putaran motor.
6. Motor  Listrik  Penggerak  Alat  Pengaduk: Menggerakkan alat pengaduk.
7. Pengaduk: Mengaduk sampah organik.
8. Wadah Penampung: Menampung hasil pengadukan
Cara  kerja  alat  ini  dibagi  menjadi  2  yaitu pencacahan  dan  pengadukan  sampah  organik. Prinsipnya  yaitu  dengan  membuat  lingkungan pengomposan  alami  yang  ada  di  tanah  ke  dalam sebuah  tempat  sampah.  Sampah  sisa  makanan dimasukkan  melalui  hopper  bersamaan  dengan bioaktifator atau mikroorganisme pengurai.
Beberapa  jenis  bioaktifator  yang  digunakan untuk  pengomposan  seperti,  EM4,  OrgaDec, SuperDec,  ActiComp,  BioPos,  Promi,  M-Dec, Orlitani,  dan  sebagainya  seperti  terlihat  pada Gambar 4.
(a) (b)
(c)
Gambar 4. Contoh bioaktifator yang ada di pasaran (a) orgadec, (b) EM4, (c) Stardec.
Sumber: (www.google.com)
Berdasarkan  penelitian,  dapat  diasumsikan bahwa dari fase termofilik hingga penurunan suhu atau  tahap  pendinginan  diperlukan  paling  cepat  2 hari.  Untuk  itu,  dalam  rancangan  penulis mekanisme  kerja  komponen  pengaduk  yaitu kompos akan diaduk selama 48 jam.
Kemudian  sampah  akan  dicacah  menjadi ukuran berkisar 0.2-0.6 cm atau kurang dari 1 cm. Sampah  yang  telah  berukuran  kecil  masuk  ke tempat  pengaduk  sampah  melalui    proses penyaringan.  Kompos  yang  dihasilkan  dari pengadukan akan masuk ke tempat penampungan. Kompos yang dihasilkan dapat diaplikasikan pada tanaman.

## III. H ASIL D AN P EMBAHASAN
A. Penentuan Kapasitas Kapasitas mesin organic bin recycler ditentukan  dengan  seberapa  banyak  sampah organik  yang  dapat  ditampung  oleh  wadah pengaduk.  Wadah  pengaduk  dirancang  dengan jari-jari 92 mm dan tinggi 388 mm. Volume wadah pengadukan dapat dihitung dengan rumus:
V = π r 2 t                                                           (1)
= 3,14 x (92 mm) 2 x 388 mm = 1,031 x 107 mm 3
= 10,311 liter
dengan  V  adalah  volume  wadah  (mm 3 ),  r  adalah jari-jari  wadah  (mm),  dan  t  adalah  tinggi  wadah (mm).
Sampah  di  dalam  wadah  pengadukan  dapat  diisi sebanyak 4/5 dari volume wadah pengaduk. Maka volume sampah di dalam pengaduk yaitu :
Volume sampah = 4/5x V wadah
= 4/5 x 10,311 liter = 8,248 liter Massa sampah di dalam wadah pengaduk yaitu: M  =ρ x V (2)
= 0,13 kg/liter x 8,248 liter
= 1,072 kg
dengan m adalah massa sampah yang masuk (kg), ρ  adalah  massa  jenis  sampah  organik  (0,13 kg/liter)  [5],  dan  V  adalah  volume  sampah  yang
Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume 18,  Nomor 2, April  2023                 p-ISSN: 1858-3709,  e-ISSN: 2685-3922
bisa  ditampung  (liter).  Maka,  kapasitas  mesin dapat di hitung dengan persamaan:
B =  m/t (3)
=  1,071 kg/48 jam = 1,071 kg/2 hari
dengan  B  adalah  kapasitas  kerja  mesin  (kg/jam)  , m  adalah  massa  sampah  yang  diolah  (kg),  dan  t adalah waktu pengolahan (jam).

## B. Komponen Pencacahan
1) Penentuan Daya
a] Luas Penampang Potong
Diasumsikan  tebal  sampah  yang  dipotong adalah  20  cm  dengan  panjang  pisau  yang dirancang  adalah  65  mm  seperti  terlihat  pada Gambar 5.
Gambar 5 Sketsa pemotongan pisau pada wortel.
Luas pemotongan dihitung dengan rumus:
A  = t x l x n (4)
= 20 x 65 x 16
= 20800 mm 2
dengan  t  adalah  tebal  sampah  (mm),  l  adalah panjang  pisau  (mm),  dan  n  adalah  jumlah  mata pisau yaitu 16 buah.
b] Gaya Potong (F) Gaya  pemotongan  sampah  organik  dapat dihitung dengan persamaan:
F  = τg x A (5)
= 6,7 x 10-4 kg/mm2 x 20800 mm2
= 13,936 kg
= 13,936 kg x 9,8 m/s2 F = 136,573 N dengan  F  adalah  gaya  pemotongan  (N),  τg adalah  tegangan  geser  sampah  organik  (0,067 kg/cm2  kg/cm2).  Dalam  satuan  Newton,  gaya dapat dikalikan
c] Panjang Lengan Gaya (r)
Panjang  lengan  gaya  pemotongan  adalah jarak pusat konsentrasi gaya ke pusat poros  atau jarak dari pusat poros ke bagian tengah pisau.
r = (1/2) d + (1/2) l r = (1/2) x 28 + (1/2) x 65 r = 46,5 mm r = 0,046 m
dengan  r  adalah  panjang  lengan  gaya  (mm),  d adalah  diameter  poros tempat  pemasangan  pisau = 28 mm, dan l adalah panjang pisau (mm).
d] Penentuan Daya Daya  yang  dibutuhkan  untuk  pemotongan sampah organik dapat dihitung dengan rumus:
P  = F .  r x (2.π.1000)/60 (6) = 136,573N x 0,046m x (2 x3.14x1000)/60    = 657,553 Nm/s = 657,553 watt
= 0,657 kW
= 0,894 Hp

## 2) Spesifikasi Motor
Spesifikasi motor yang dipakai sesuai yang ada di pasaran yaitu motor dengan daya 0,75 kW atau 1 Hp dan putaran 1400 rpm tipe YL802-4.
3) Daya Perencanaan (Pd)
Daya  perencanaan atau  daya  desain  (Pd)  dapat dinyatakan dengan persamaan :
Pd = fc x P (7)
dengan  Pd  adalah  daya  perencanaan  (kW),  fc adalah  faktor  koreksi,  dan  P  adalah  daya  yang ditransmisikan  (kW).  Faktor  koreksi  (fc)  yang dipakai dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel  1  Faktor  koreksi  daya  yang  akan  ditransmisikan  (fc) [6].
Daya yang akan ditransmisikan Fc Daya rata-rata yang diperlukan 1,2 – 2,0 Daya maksimum yang diperlukan 0,8 – 1,2 Daya normal 1,0 – 1,5 Faktor koreksi yang diambil adalah 1,2 Pd = fc x P
= 1,2 x 0,75 kW
= 0,9 kW
4) Perencanaan sabuk dan puli
a] Perbandingan putaran puli perencanaan
Perbandingan  putaran  puli  dapat  dihitung dengan persamaan:
i = n 1 /n 2 (8)
= 1400/1000
= 1,4
Dengan  i  adalah  perbandingan  putaran  puli penggerak  dan  yang  digerakkan,  n 1 adalah putaran  puli  penggerak  (rpm),  dan  n 2 adalah putaran puli yang digerakkan yang direncanakan sebesar 1000 rpm.
b] Pemilihan Jenis Sabuk
Pemilihan penampang sabuk-V dapat dilakukan  dengan  melihat  diagram  pada Gambar . 6
Gambar 6 Ukuran penampang sabuk-V tipe A Sumber: (Sularso, 20018:164)
Dengan  daya  perencanaan  (Pd)  yang digunakan  adalah  1,32  kW  dan  putaran  puli penggerak atau puli kecil (n 1 ) adalah 1400 rpm, maka  berdasarkan  diagram  di  atas  dipilih penampang sabuk yaitu sabuk-V tipe A dengan bahan  sabuk rubber dengan  luas  sabuk  yaitu 83,02 mm 2 .
c] Diameter  Puli  Penggerak  (dp)  dan  Puli yang Digerakkan (Dp)
Diameter  minimum  puli  atau  diameter  puli kecil  atau  diameter  puli  penggerak  dapat ditentukan berdasarkan Tabel 2 di bawah ini.
Tabel  2  Diameter  minimum  puli  yang  diizinkan  dan dianjurkan
Penampang A B C D E Diameter min. yang diizinkan 65 115 175 300 450 Diameter min. yang dianjurkan 95 145 225 350 550
Untuk  sabuk-V  tipe  A  dapat  ditentukan diameter  minimum  puli  yang  dianjurkan  atau diameter puli penggerak (dp) adalah 95 mm.
Diameter  puli  yang  digerakkan  dapat dihitung dengan persamaan:
Dp = dp x i (9) = 95 mm x 1,4
= 133 mm
Diambil  diameter  puli  140  mm  sesuai  puli standar yang ada di pasaran. Dengan Dp adalah diameter puli yang digerakkan (mm), dp adalah diameter  puli  penggerak  (mm),  dan  i  adalah rasio putaran puli.

## d] Koreksi Perbandingan putaran puli
Dengan  didapatkan  diameter  puli  yang digerakkan sesuai standar yang ada di pasaran, maka perbandingan putaran puli dapat dikoreksi lagi dengan persamaan:
i = D p /d p = 140/95 = 1,47
sehingga,  didapat  perbandingan  putaran  puli yaitu:
n 2 = n 1 /i
= 1400/1,47 n 2 = 952 rpm e] Momen (T)
Momen  puntir  pada  poros  pisau  pencacah dapat dihitung dengan persamaan:
T = 9,74 x 10 5 x (P d /n) (10) = 9,74 x 10 5 x 0,9 kW/952 rpm
= 920,798 kg.mm
dengan  T  adalah  momen  (kg.mm),  Pd  adalah daya  perencanaan  (kW),  dan  n  adalah  putaran poros (rpm)
f] Kecepatan Linier Sabuk (v)
Besarnya  kecepatan  keliling  atau  kecepatan linier sabuk dapat dinyatakan dengan persamaan:
v = (π . d p . n 1 )/ (60x1000) (11) = (3,14 . 95 . 1400)/(60 . 1000) = 6,96 m/s dengan v  adalah  kecepatan  linier  sabuk
(m/s), dp adalah diameter puli penggerak (mm), dan n adalah putaran puli penggerak (rpm),
g] Panjang Keliling Sabuk (L)
Jarak  antar  sumbu  poros  direncanakan sebesar  371  mm.  Panjang  keliling  sabuk  dapat dihitung dengan persamaan:
L = 2C + (π/2)x(dp+Dp)+(1/4C)(Dp-dp) 2 (12)
= 2 x 371 + (3.14/2) x (95 +140) + (1/(4 x 371) x
(140-95) 2
= 1112,315 mm
dengan  L  adalah  panjang  keliling  sabuk  (mm), C  adalah  jarak  sumbu  poros  (mm),  Dp  adalah diameter  puli  yang  digerakkan  (mm),  dan  dp adalah diameter puli penggerak (mm).
Berdasarkan  tabel  panjang  sabuk-V  standar dapat  diambil  nomor  nominal  sabuk  yaitu nomor  44  dengan  panjang  sabuk  (L)  adalah 1118 mm.

## h] Sudut Kontak (θ)
Sudut kontak dapat dihitung dengan rumus:
θ =   -  57(D p -d p )/ C (13) = 180 0 -  57 x(140-95) = 173 o
= 3,02 rad Dengan θ adalah sudut kontak ( o ), C adalah jarak  sumbu  poros  (mm),  Dp  adalah  diameter
puli  yang  digerakkan  (mm),  dan  dp  adalah diameter puli penggerak (mm).

## i] Gaya Pada Sabuk
Gaya  yang  terjadi  pada  sabuk  dihitung dengan persamaan:
F =T/rp (14) = (920,978 kg.mm)/(70 mm)
= 13,15 kg dengan F adalah gaya sabuk (kg), T adalah momen rencana puli yang digerakkan (kg.mm), rp adalah jari-jari puli yang digerakkan (mm).
Gaya  yang  mampu  ditahan  oleh  bahan sabuk dihitung dengan rumus: F = σb. A
(15)
= 10 kg/ cm 2 . 0,83 cm 2
= 8,3 kg dengan F adalah gaya yang mampu ditahan oleh bahan sabuk (kg), σb adalah tegangan tarik bahan  sabuk  ( rubber )  =  10  kg/cm 2 ,  dan  A adalah luas penampang sabuk (cm 2 ), gaya yang mampu  ditahan  oleh  sabuk  adalah  8,3  kg sedangkan gaya yang terjadi pada sabuk adalah 13,15  kg,  maka  jumlah  sabuk  yang  digunakan adalah 2 buah.

## 5) Perencanaan Poros
Bahan  poros  yang  dipakai  adalah  baja karbon S30C dengan kekuatan tarik 48 kg/mm 2

## a] Tegangan Geser Izin
Tegangan  geser  izin  pada  poros  dapat dihitung dengan persamaan:
τ g = σ b / (Sf 1 x Sf 2 ) (16)
= 48 kg/mm 2 /(6x2) = 4 kg/mm 2 dengan τα  adalah  tegangan  geser  izin (kg.mm),  σb  adalah  tegangan  tarik  bahan  =  48 kg/mm 2 ,  Sf 1 =  6,0  (faktor  keamanan  untuk bahan S-C), dan Sf 2 = (1,3 – 3,0), diambil 2.

## b] Diameter Poros
Diameter  poros  pada  pencacah  dapat dihitung dengan persamaan:
ds =   [(5,1/τg) x Kt Cb T] 1/3
(17) =  [(5,1/4  kg/mm 2 x1,5x  2  x  920,798 kg.mm] 1/3 = 15,2 mm
dengan  ds  adalah  diameter  poros  (mm),  τα adalah  tegangan  geser  izin  =  4  kg/mm 2 ,  Kt adalah  faktor  koreksi  momen  puntir  =  1,5,  Cb adalah  faktor  beban  lentur  =  2,  dan  T  adalah momen rencana poros pencacah (kg.mm).
Dengan  pertimbangan  estetika  dan  standar poros  yang  ada  di  pasaran,  maka  dipakai diameter poros 20 mm.
6) Perencanaan Pasak
a] Pemilihan Pasak
Sesuai  tabel  ukuran  pasak  standar,  untuk diameter  17-22  mm  didapatkan  ukuran  pasak seperti terlihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Dimensi pasak
Penampang pasak (b x h) : 6 x 6 Kedalaman alur pasak pada poros (h1)  : 3,5 Kedalaman alur pasak pada naf (h2)  : 2,8
b] Gaya Tangensial Pasak (F)
Gaya  tangensial  pasak  dihitung  dengan rumus: F = T/ (ds/2) (18) = (920,978 kg.mm)/(20 mm/2)
= 92,08 kg
Dengan F adalah gaya tangensial pasak (kg), ds  adalah  diameter  poros  (mm),  T  adalah momen rencana pada poros pisau (kg.mm).

## c] Tegangan Geser pasak
Bahan  pasak  yang  dipakai  adalah  ST  37 dengan tegangan tarik  σb =  37  kg/mm 2 .  Maka tegangan geser pasak yaitu:
τg = 0,8 x 37 kg/mm 2 (19)
= 29,6 kg/mm 2
d] Panjang pasak
Panjang pasak dihitung dengan rumus:
L   =  F/(τ g x b) (20) = 92,08/ (29,6 x 6)
= 0,51 mm
dengan  pertimbangan  estetika  dan  sesuai  tabel pasak  menurut  standar  JIS,  maka  dipakai panjang pasak  14 mm.

## C. Komponen Pengadukan
1) Penentuan Daya
a] Volume pengaduk (V)
Volume  alat  pengaduk  terdiri  dari  volume poros,  volume  lengan,  dan  volume  daun
pengaduk.  Ukuran  alat  pengaduk  sebagai berikut:
• Poros (V1) : Ø 35 x 340 mm
• Lengan pengaduk (V2) : Ø 15 x 51 mm x 12 buah
• Daun pengaduk (V3) : 60 x 10 x 30 mm
x 12 buah, maka:
Vt = V1 + V2 + V3 = π r 12 t 1 + π r 22 t 2 x 12 + p.l.t x 12 =  (3,14  x  17,52  x  340)  +  (3,14  x  7,52  x 51 x 12) + (60 x 10 x 30 x 12)
= 651047 mm 3

## b] Massa Pengaduk (m)
Bahan untuk poros dan daun pengaduk yang dipakai  adalah  S30C  yang  merupakan  baja karbon rendah  dengan  massa  jenis  7850  kg/m 3 atau  sama  dengan  7,85  x  10-6  kg/mm 3 .  Massa alat pengaduk dihitung dengan rumus:
m = ρ x V = 7,85 x 10-6 kg/mm3 x 651047 mm 3
= 5,111 kg
Dengan m adalah massa alat pengaduk (kg), ρ adalah massa jenis bahan pengaduk  = 7,85 x 10-6  kg/mm 3 ,  dan  V  adalah  volume  alat pengaduk (mm 3 ).
Massa  total  pengadukan  adalah  massa  alat pengaduk  ditambah  massa  bahan  yang  diaduk yaitu 1,072 kg
m tot = m pengaduk + m bahan = 5,111 kg +1,072 kg = 6,183 kg
c] Gaya Pengaduk (F)
Gaya yang terjadi pada pengaduk yaitu: F = m x g (21)
= 6,183 kg x 9,8 m/s 2

## = 60,593 N
d] Daya Pengaduk (P)
Putaran pengaduk yang direncanakan adalah 30  rpm.  Daya  yang  dibutuhkan  untuk pengadukan  sampah  organik  yang  telah dihancurkan dapat dihitung dengan rumus:
P = F .  r x (2xπxn)/60
= 60,593 N x 0,075 m x (2x3,14x30)/60
= 16,362 watt
= 0,016 kW

## 2) Spesifikasi Motor
Spesifikasi  motor  yang  ada  di  pasaran  diambil motor  dengan  daya  0,18  kW  atau  0,245  Hp  dan putaran 1400 rpm tipe YC712-4.

## 3) Daya Perencanaan (Pd)
Pd = fc x P = 1,2 x 0,18 kW
= 0,216 kW
dengan . fc adalah faktor koreksi = 1,2.

## 4) Gearbox Reducer
Gearbox  reducer yang  digunakan  adalah gearbox dengan ratio putaran  1:20.  Input gearbox reducer (n 2 )  sama  dengan  putaran  motor penggerak  yaitu  1400  rpm  Dengan  begitu, output gearbox reducer (n 3 ) adalah:
n 3 = n 1 x ratio (22)
= 1400 x 1/20 = 70 rpm
Transmisi mesin dapat dilihat pada Gambar 8.

## Gambar 8. Sistem transmisi mesin
5) Perhitungan Perancangan
a] Perbandingan putaran puli
Putaran  puli  penggerak  adalah  putaran output  gearbox yaitu  70  rpm.  Sedangkan Putaran  puli  yang  digerakkan  adalah  putaran poros  pengaduk  sebagaimana  yang  telah direncanakan yaitu 30 rpm.
i = n 1 /n 2 = 70/30
= 2,24
b] Diameter Puli Penggerak (dp) dan Puli yang Digerakkan (Dp)
Dp = dp x i = 95 mm x 2,24 = 212,8 mm
Berdasarkan perhitungan di atas, maka diambil diameter puli 224 mm sesuai puli standar yang ada di  pasaran.  Berikut  perhitungan  perencanaan  pada komponen pengaduk:
c] Kecepatan Linier Sabuk (v) v =  (π .dp. n)/(60 .1000)
= (3,14 x 95 x 70)/(60 x 1000) = 0,348 m/s

## d] Panjang Keliling Sabuk (L)
Jarak  antar  sumbu  poros  direncanakan sebesar 291 mm.
L = 2C + π/2 (dp+Dp) +(1/4c)x(Dp-dp) 2 = 2 x 291 +  3,14/2(95+ 224) + (1/(4x291) x (224-95) 2 = 1097,126 mm = 1118 mm (sesuai standar)
e] Jarak Sumbu Poros (C)
b = 2L – 3,14 (Dp + dp) = 2 x 1118 mm – 3,14 (224 mm + 95 mm) = 1234,34 mm
= 301,7 mm
f] Perencanaan poros
• Momen
T = 9,74 x 10 5 x (Pd/n)
T = 9,74 x 10 5 x(0,216 kW/30)
T = 7012,8 kg.mm
• Diameter poros ds = [(5,1/τg).Kt Cb T] 1/3
=  [(5,1/4  kg/mm 2 )  x  2  x  7012,8 kg.mm] 1/3 = 29,935 mm
Dengan  pertimbangan  estetika  dan  standar poros  yang  ada  di  pasaran,  maka  dipakai diameter poros 30 mm.

## g] Perencanaan Pasak
Untuk diameter ds = 30 mm
Penampang pasak (b x h) : 10 x 8 Kedalaman alur pasak pada poros (t 1 ) : 5,0
Kedalaman alur pasak pada naf (t 2 ): 3,3
Sesuai  tabel  pasak  menurut  standar  JIS, maka dipakai panjang pasak  22 mm.

## IV. K ESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari rancangan mesin organic  bin  recycler ini  yaitu  sebagai berikut.
Mesin  ini  berfungsi  untuk  menghasilkan kompos  dari  sampah  organik  yang  ada  di  rumah tangga  yang  bertujuan  untuk  mengurangi  polusi akibat  sampah  organik  dan  memudahkan  dalam pembuangan  sampah  selain  itu  juga  untuk menghasilkan pupuk kompos bagi tanaman.
Mesin  memiliki  dua  komponen  utama  yaitu komponen  pencacahan  sampah  organik,  dan komponen pengadukan sampah. Komponen pencacahan  membutuhkan  daya  0,657  kW  dan daya motor listrik yang dipakai yaitu 0,75 kW atau 1  Hp  dengan  putaran  1400  rpm.  Komponen pengadukan  menggunakan  motor  dengan  daya 0,18 kW atau 0,245 Hp dan putaran 1400 rpm.

## A CKNOWLEDGEMENT
Terimakasih  kepada  seluruh  civitas  akademika Program  Studi  Teknik    Manufaktur  dan    tim pendukung  lainya  yang  gtelah  banyak  membantu untuk pelaksanaan penelitian ini.

## R EFERENCES
[1] Harahap, R.D., 2016. Pengaruh Sampah Rumah Tangga  Terhadap  Pelestarian  Lingkungan Ditinjau  dari  aspek  biologi  di  Komplek Perumahan  Graha  Pertiwi  Kel.  Urung  Kompas Kec.  Rantau  Selatan. Cahaya  Pendidikan .  2 (2), pp.92-104.
[2] Siaputra,  H.,  C.  Nadya.  dan  A.  Grace,.  2019. Analisa Implementasi
Food waste
Management di Restoran ‘X’ Surabaya. Jurnal Manajemen Perhotelan . 5 (1), pp.1-8.
[3] C.Jessop,  D.,  Sparks,  P.,  dan  Graham-Rowe, E,. 2014. Identifying Motovations and Barriers to  Minimising  Household Food  waste . Resources,  Conservation,  and  Recycling .  84, pp.15-23.
[4]  Mahyudin,  RP.  2017.  Kajian  Permasalahan Pengelolaan  Sampah  dan  Dampak  Lingkungan di  TPA  (Tempat  Pemrosesan  Akhir). Jukung Jurnal Teknik Lingkungan . 3 (1), pp.66-74.
[5] Jaspi, K., E. Yenie., dan S. Elystia. 2015. Studi Timbulan Komposisi dan Karakteristik Sampah Domestik Kecamatan Tampan Kota Pekanbaru. Jom FTEKNIK. 2 (1), pp.1-6.
[6] Sularso  dan  K.  Suga.  2018. Dasar Perencanaan  dan  Pemilihan  Elemen  Mesin . Cetakan ke 11.  Jakarta:PT Pradnya Paramita.