## RANCANG BANGUN   PROTOTYPE ALAT PENGANGKUT SAMPAH OTOMATIS PADA SALURAN AIR
Saripuddin Muddin 1 , Andi Haslinah 2* , Syamsul Ma’ruf 3 , Hendri Gunawan 4
Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Makassar, Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 9 No. 29 Makassar Indonesia 90245 Email: shirua01@gmail.com, haslinah.dty@uim-makassar.ac.id, syamsulma39ruf@yahoo.com, henri.gunawan@gmail.com

## ABSTRAK
Penanganan sampah kota adalah biaya operasional yang tinggi dan sulitnya ruang  pembuangan sampah. Tujuan dari  penelitian  ini,  merancang  bangun  prototype  alat  pengangkut  sampah  otomatis  berbasis  Arduino  Uno  dan melakukan  pengujiaan  perancangan  prototype  alat  pengangkut  sampah otomatis  dengan  mengukur  respon  sensor  dan waktu  tempuh  sampah.  Metode  yang  digunakan  meliputi  pengumpulan  data  melalui  studi  laboratorium,  analisa  data mengenai  daya  yang diperlukan untuk menggerakkan konveyor,  menghitung gaya  beban dari  sampah,  menguji waktu tempuh sampah dan respon sensor ultrasonic terhadap jarak sampah. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini berupa alat pengangkut  sampah  otomatis  dengan  menggunakan  arduino  uno  dan  sensor  ultrasonic  sebagai  media  pendeteksi sampah  pada  proses  pengangkutan.  Pengujian  diperoleh  pada  jenis  sampah  styrofoam  membutuhkan  waktu  selama  9 second, sampah kayu selama 10 detik, Botol air minum plastic dan kaleng almunium  selama 8 detik. Kesimpulan dari penelitian alat pengangkut sampah yang dihasilkan yaitu sistem otomatis yang berbasis arduino dalam proses kerja yang mengefesienkan tenaga manusia dan daya motor. Dengan torsi             5,55 N, gaya dari sampah sebesar 0,37 Newton.
Kata Kunci : Perancangan, Pengangkut, Sampah, Otomatis

## ABSTRACT
Handling municipal solid waste is a high operational cost and difficult waste disposal space. The purpose of this research is to design a prototype of an Arduino Uno-based automatic waste transporter and to test the prototype design of an automatic waste transporter by measuring sensor response and waste travel time. The methods used include data collection through laboratory studies, data analysis regarding the power required to drive the conveyor, calculating the load force of the waste, testing the travel time of the waste and the response of the ultrasonic sensor to the distance of the waste. The results obtained from this study are in the form of an automatic waste transporter using Arduino Uno and ultrasonic sensors as a medium  for detecting waste in the transportation process. The test  was obtained on the type of styrofoam waste that took 9 seconds, wood waste for 10 seconds, plastic drinking water bottles and aluminum cans for 8 seconds. The conclusion of the research. The resulting waste transporter is an Arduino-based automatic system in the work process that streamlines human power and motor power. With a torque of 5.55 Nm, the force from the garbage is 0.37 Newton.
Keywords : Design, Transporter, Garbage, Automatic

## PENDAHULUAN
Penanganan  sampah  dan  pengelolaannya  kini menjadi masalah yang kian mendesak di kota-kota besar di  Indonesia,  khususnya  di  kota  makassar  sebab  apa bila  tidak  dilakukan  penanganan  yang  baik  akan mengakibatkan  terjadinya  perubahan  keseimbangan lingkungan  yang  merugikan  atau  tidak  diharapkan sehingga  dapat  mencemari  lingkungan,  baik  terhadap tanah,  air  dan  udara.  Untuk  mengatasi  masalah pencemaran  tersebut  diperlukan  penanganan  dan pengendalian terhadap sampah. ( Amr i, 2 0 10) Masalah yang  sering  muncul  dalam  penanganan  sampah  kota adalah  masalah  biaya  operasional  yang  tinggi  dan semakin sulitnya ruang yang pantas untuk pembuangan. Sebagai  akibat  biaya  operasional  yang  tinggi, kebanyakan  kota-kota  di  Indonesia  hanya  mampu mengumpulkan  dan  membuang  sekitar  60%  dari seluruh  produksi  sampahnya.  Dari  60%  ini,  sebagian besar  ditangani  dan  dibuang  dengan  cara  yang  tidak saniter, boros dan mencemari. (Sahil et al., 2016)
Menurut  UPTD  TPA  Tamangapa  tahun  2016 bahwa  produksi  sampah  di  kota  Makassar  sebanyak 700-800 ton/hari. Hal ini bisa menjadi sebuah ancaman dan peluang dalam pengelolaan sampah. Jika pemanfaatan  peluang  lebih  tinggi  dan  ancaman pencemaran  di  tekan,  maka  hal  ini  akan  mewujudkan program pemerintah kota Makassar yaitu TPA berbasis lima  pertama  di  Indonesia  dan  senantiasa  menjadikan kota  Makassar  tidak  rantasa  yang  berkelanjutan (Malina et al., 2017)
Makassar  dapat  dijadikan  sebagai  kota  tidak rantasan,  maka  dari  itu  untuk  mendapatkan  tingkat efektifitas dan efisiensi  yang  tinggi  dalam  penanganan sampah di kota makassar, dalam pengelolaannya harus cukup  layak  diterapkan,  sekaligus  disertai  upaya pemanfaatannya  sehingga  diharapkan  mempunyai keuntungan  berupa  nilai tambah.  Untuk  mencapai  hal tersebut,  maka  perlu  pemilihan  metode  dan  teknologi yang  tepat,  perlu  partisipasi  aktif  dari  masyarakat  dari mana  sumber  sampah  berasal,  serta  dilakukan kerjasama antar lembaga pemerintah yang terkait.(Afrian et al., 2018)
Sampah  tidak  hanya  tentang  timbunan  sampah dan  cara  mengolahnya,  tetapi  juga  tentang  perilaku membuang sampah itu sendiri. kurangnya kemasyarakat  dalam  proses  pembuangan  sampah  pada tempatnya  membuat  lingkungan  sekitar  menjadi tercemar. Sampah pada saat ini sudah mencapai tingkat yang  sangat  tinggi,  khususnya  sampah  yang  terdapat pada pintu Air. (Aini, 2019)
Seiring perkembangan teknologi dengan melihat sampah  merupakan  pokok  permasalahan  setiap  kota, menurut  peniliti  (Indra  Komara  &  Fattah  Buchari, 2019)  bahwa  Sistem  pengangkut  sampah  yang dirancang  memiliki  dimensi  terluar  dengan  dan kapasitas yang dihasilkan 35 kg/min , dinilai belum bisa efektif  dalam  menangani  segi  pengangkutan  yang masih  terbilang  manual  dan  masih  berkerja  secara kontinyu .
Ditinjau  dari  hasil  penelitian  (Oktaviandri,
2017)  perancangan  elektronika  dan  pemrograman alat  perngangkut  sampah  otomatis  bahwa  setelah didapatkan hasil analisa perhitungan dengan  berat  beban  2  kg  maka  kecepatan  dan  torsi harus  disesuaikan  dengan  beban  yang  diterima robotic,  dari  kebutuhan  tersebut  maka  dipilih  jenis motor DC.
Tujuan  dari  penelitian  ini,  untuk  merancang bangun  prototype  alat  pengangkut  sampah  otomatis dengan  menguji    pengangkut sampah otomatis dengan mengukur respon sensor dan waktu tempuh sampah ke keranjang penampungan.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Alat Dan Bahan
Beberapa  peralatan  yang  digunakan  dalam membuat  alat  pengangkut  Sampah  Otomatis  Pada Saluran  Air  antara  lain;  mesin  las,  mesin  gerinda, mesin  bor,  tang  potong,  laptop  dan  kabel  dan Sedangkan  beberapa  bahan  yang  digunakan  untuk membuat  alat  pengangkut  Sampah  Otomatis  antara lain;  materia:  ram  kawat,  besi  siku,  besi  cor,  rantai motor,gear,  bearing  duduk,  mata  gerinda,  baut,  ring dan elektroda dan bahan elektronik antara lain: dinamo, aki, relay, ardiuno uno dan sensor ultrasonic.

## Tahap Perancangan
Tahap  perancangan  yang  digunakan  memiliki  3 tahapan yaitu tahapan pertama adalah tahap perencangan  yang  digunakan  untuk  merancang  suatu objek  atau  alat  perancangan  pertama  adalah  tahap perencanaan yang dilakukan menentukan Posisi rangka tiang selaku penopang di letakan tegak lurus sedangkan posisi  pengangkut  sampah  di  buat  dengan  posisi diagonal dan keranjang penampungan sampah berbentuk  persegi  berukuran  panjang  47  cm  tinggi  41 cm  lebar  25  cm  dengan  posisi  di  belakang  agar sampah  yang  di  angkut  dapat  langsung  terbuang kekeranjang  penampungan  dan  di  berikan  dudukan agar memudahkan ketika sampah ingin di buang.
Tahapan  kedua  adalah  kerja  lapangan  atau merancang pengangkut sampah dengan panjang 87 cm dan  tinggi  73cm dengan  4  bearing  duduk  dan  poros pengangkut  berdiameter  15mm,  di  lengkapi  6  pcs pengangkut  dan  rantai  sepeda  sebagai  conveyour  di pasang ram  jawat jaring di setiap landasan pengangkut hal  ini  bertujuan  agar  sampah  pada  saat pengangkutan tidak terjatuh.
Tahapan  ketiga  adalah  tahap  uji  coba  yang dilakukan untuk mengaplikasikan alat secara langsung.
Metode Analisa Data Rancangan .
Metode analisa yang gunakan dalam perancangan prototype alat  pengangkut sampah  adalah sebagai berikut;
Menentukan daya yang diperlukan untuk menggerakkan konveyor dengan menggunakan rumus ;
( 𝑛 = 2.𝜋.𝑇 60 ) ……………………………………….(1)
ket ; 𝑛 = putaran poros 𝑇 = torsi
Menghitung  gaya  beban  dari  sampah  menggunakan rumus;
F = 𝑝 𝑎 (N) ………………………………………….(2)
ket :  F   =  gaya 𝑝 = panjang 𝑎 = luas pengangkut

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Rancang Bangun Pengangkut Sampah
Produk  yang  di  hasilkan  dari  perancangan  alat ini  berupa  alat  prototype  pengangkut  sampah  otomatis dengan model  pengangkutan  sampah  pada  saluran  air. Alat  pengangkut  sampah otomatis  dirancang  dengan menggunakan  arduino  uno  sebagai  controller  dan sensor  ultrasonic  sebagai  media  pendeteksi  sampah pada proses pengangkutan.
Gambar 1. Desain rancangan secara utuh
Rangka  terbuat  dari  besi  siku  yang  dipotong sepanjang  87  cm.  rangka  bertujuan  untuk  menopang pengangkut  sampah  agar  tidak  jatuh.  Di  dipasang  4 buah  bearing dengan cara di baut pada  masing-masing rangka  dengan tujuan agar  poros dapat  berputar  secara maksimal.  Pada  bagian  poros,  besi  as  yang  digunakan berukuran  5/8  dengan diameter  15  mm.Sedangkan untuk as pada bagian atas dipasang dua buah gir sepeda yang menyatu dengan puli  agar  pada  saat  puli  berputar besi  as  akan  ikut  berputar. Kemudian  masing-masing ujung besi as dipasang pada bearing yang telah  di baut pada besi siku dan kemudian dieratkan dengan mur dan baut.
Selanjutnya  pembuatan  alat  pengangkut  yang nantinya    berfungsi      sebagai    penerus      sampah    agar masuk    ke    keranjang    penampungan      dengan menggunakan motor dc sebagai penggerak dan  sensor ultrasonic  sebagai pedenteksi sampah.
Pada  perancangan  (Afrian  2018)  prototipe pengangkut  sampah  dibuat  seperti  tangan  robot menggunakan  tali  untuk  mengangkat  dan  menurunkan
keranjang  sampah  yang  terdapat  pada  tali  untuk menampung  sampahnya  dan  membuang  sampahnya pada wadah penampung.
Pengangkut sampah  menurut  (Endhartana et al.,
n.d.) menggunakan bucket conveyor sebagai pengangkut  sampah  yang  terapung  pada  permukaan sungai  yang  dilengkapi belt  conveyor sebagai pembawah sampah ketempat yang telah disediakan
Gambar 2. Rancangan tampak depan
Pengangkut sampah dilengkapi 6 pcs pengangkut dan rantai sepeda motor sebagai conveyour di  pasang  ram  kawat  jaring  di  setiap  landasan pengangkut  hal  ini  bertujuan  agar  sampah  pada  saat pengangkutan tidak terjatuh.
Gambar 3. Rancangan tampak atas
Model  keranjang penampungan  di  bentuk persegi  agar  sampah  yang  sudah  terangkut  oleh pengangkut  mudah  terbuang  ke  dalam  keranjang,  dan keranjang  di  berikan  dudukan  pada  rangka  agar memudahkan  proses  pembuangan  ketika  sampah  terisi full, dan dinding pelapis berupa ram kawat jaring  yang dilas setiap   sudutnya.
Gambar 4. Rancangan tampak samping

## Hasil Perhitungan dan Pengujiaan Alat  Pengangkut Sampah
Hasil  perhitungan  perancangan  memuat  diantaranya daya  yang  diperlukan  untuk  menggerakkan  konveyor dan  gaya  beban  dari  sampah  maka  hasil  perhitungan yang didapatkan, dapat dilihat pada table 1.
Tabel 1. Data hasil perhitungan perancangan
Perhitungan Perancangan Indikator Hasil Daya Motor Daya yang diperlukan untuk menggerakkan konveyor 8 Volt Gaya Beban Gaya beban dari sampah 0,37 Newton Berdasarkan  tabel  1  terlihat  bahwa  hasil perhitungan perancangan di butuhkan saat pengoprasiaan  mesin  adalah  8  V  dengan  torsi  5,55 Nm.Tekanan  dari  dinamo  (P)  =  11,2  kg/cm,  luas pengangkut  (A)    =  30  cm 2 maka  didapatkan  gaya  dari sampah  sebesar  0,37  Newton  dari  adanya  pembagian antara tekanan dinamo dan luas pengangkut.
Berbeda  dengan  Kebutuhan  daya  dari  (Indra Komara & Fattah Buchari, 2019) dalam menggerakkan sistem  konveyor  dihitung  berdasarkan  kondisi  layout konveyor  dan  beban-beban  yang  bekerja  pada  sistem konveyor  sebesar  0,75  kW  dan  torsi  0,524  kNm, dinama  daya  untuk  menggerakan  conveyour  cukup besar  sedangkan  alat  yang  di  rancang  hanya membutuhkan daya 8  volt dalam proses pengangkutan dengan gaya beban 0,37 Newton .
Setelah  di  lakukan  perancangan  alat  angkut maka  selanjutnya  akan  di  lakukan  proses  pengujian pada alat pengangkut sampah  otomatis  guna mengetahui  apakah  alat  berfungsi  dengan  baik  dalam proses pengangkutannya. Adapun bahan yang diperlukan  dalam  pengujiaan  alat  tersebut  merupakan sampah  yang  berpotensi  mengapung  pada  saluran  air sampah yang dijadikan bahan pengujiaan adalah sampah Styrofoam  ukuran  sedang,  kayu,  botol  air  minum  250 ml utuh, botol air 250 ml remuk dan kaleng alumunium
110 ml  yang utuh dan remuk, bahan kedua stop watch untuk  menghitung  durasi  dalam  proses  pengangkutan hingga  ke  bucket  sampah  dan  bahan  ketiga  meteran untuk  mengukur  jenis  sampah  dan  jarak  sampah  pada sensor.

## Pengujian waktu tempuh sampah ke bucket
Tabel  2. Data  hasil  pengujian  waktu  tempuh  sampah  ke bucket No Jenis sampah Waktu (second) ukuran keterangan 1. styrofoam 9 7 cm Tidak utuh 2. kayu 10 120 mm Tidak utuh 3. Botol air minum 9 240 ml Kondisi utuh 4. Botol air minum 8 600 ml Kondisi remuk 5. Kaleng alumunium 8 600 ml Kondisi utuh
Berdasarkan  table  2  terlihat  bahwa  hasil pengujian  pada  waktu tempuh sampah ke bucket dapat diketahui  pada  jenis  sampah  styrofoam  membutuhkan waktu  selama  9  detik,  hal  ini  dikarenakan  saat  proses pengangkutan  permukaan  styrofoam  yang  licin  sering kembali ke permukaan air pada saat pengangkutan.
Berbanding  terbalik  dengan  jenis  sampah  kayu dengan  permukaan  yang  kasar  mempermudah  saat proses  pengangkutan  namun  waktu  di  butuhkan  10 detik  untuk  sampai  ke  penampungan  karena  bobot kayu  yang  berat.  Botol  air  minum  plastic  dan  kaleng almunium yang mudah terangkat namun membutuhkan 8  detik,  pada  posisi  horizontal  beda  dengan  botol  air minum  kondisi  remuk  mudah  terangkat  baik  posisi horizontal  maupun  vertical.  Setelah  di  lakukan pengujiaan  pada  kinerja  alat  pengangkut  sampah otomatis dengan 5 jenis sampah  yang di uji pada  table 1  menunjukan  bahwa  semua  jenis  sampah  yang  di  uji dapat diangkat oleh alat pengangkut meski waktu yang di perlukan dalam mengangkut bervariasi.
Perbandingan  waktu  hasil  pengujian  (Aini, 2019) dalam mengangkut sampah pada pintu air waduk Lhokseumawe  dengan  jarak  sampah  yang  terdeteksi oleh  sensor  adalah,  10  cm  dengan  waktu  tempuh  588 µs,  sedangkan  pada  alat  yang  dirancang  ini  hanya membutuhkan waktu selama 10 µs .
Pengujian sensor ultrasonic mendeteksi sampah
Tabel  3. Data  hasil  pengujian  sensor  ultrasonic  mendeteksi sampah No Jarak sensor ke sampah (cm) Respon sensor (second) Tegan gan (volt) Keterangan 1. 5 2 12 Terdeteksi 2. 8 5 12 Terdeteksi 3. 15 9 12 Terdeteksi 4. 30 9 12 Terdeteksi 5. 35 8 12 Tidak Terdeteksi
Berdasarkan  table  3  terlihat  bahwa  hasil pengujian  sensor  ultrasonik  yang  digunakan  untuk mendeteksi sampah pada simulasi bekerja dengan baik di karenakan setiap ada sampah yang  melewati sensor, langsung  mendeteksi  sampah  tersebut  akan  tetapi sensor  membutuhkan  waktu  4  sampai  5  detik  untuk medenteksi  sampah  sedangkan  sampah  yang  tidak terdeteksi di karenakan jarak yang jauh.
Perbandingan waktu dalam mengangkut sampah ke keranjang penampungan pada penelitian (Kristyawan  et  al.,  2016)  diperoleh  Sampah  jenis styrofoam memerlukan  waktu  yang  lebih  lama  untuk diangkat  hingga  41  detik,  sedangkan  pada  alat  yang dirancang  ini  hanya  membutuhkan  waktu  selama  9 detik.

## KESIMPULAN
Alat  pengangkut  sampah  yang  dihasilkan  yaitu sistem  otomatis  yang  berbasis  arduino  dalam  proses kerja mesin ini sangat mengefesienkan tenaga  manusia dan  daya  motor.  Dengan  torsi   5,55  Nm,  gaya  dari sampah  sebesar  0,37  Newton.  Dengan  5  jenis  sampah yang  diuji  dapat  diangkat  oleh  alat  pengangkut  meski waktu  yang  di  perlukan  bervariasi  dan  respon  sensor waktu 4 sampai 5 detik untuk medenteksi sampah.

## DAFTAR PUSTAKA
Afrian, M. C., Asron, M. T., & Wicaksono, R. (2018). Prototipe  Pengangkut  Sampah  Otomatis  Pada
Pintu Ali Dengan Sistem Informasi Menggunakan  Node  Mcu  Esp8266  Berbasis  Plc (Programmable Logic Controller). Jurnal Autocracy , 5 (2), 95–105.
https://doi.org/10.21009/autocracy.05.2.5 Aini,  N.  (2019). Rancang  Bangun  Prototype  Alat Pemungut  Sampah  Otomatis  Pada  Pintu  Air .
3 (1), 34–39. http://e-
jurnal.pnl.ac.id/index.php/TEKTRO/article/view/ 1542 Amri,  N.  (2010).  Sistem  penerapan  dan  pengolahan persampahan  di  kota  makassar.  In Universitas
Hasanuddin Makassar (Issue 0411).
Endhartana, B., Notosudjono, D., Rijadi, B. B., Things, I.  O.,  Belakang,  L.,  Pengangkat,  A.,  Pada,  S., Berbasis,  S.,  Studi,  P.,  &  Elektro,  T.  (n.d.). Rancang  Bangun  Simulasi  AlatPengangkut Sampah Pada Sungai Berbasis Internet OfThings ( IOT) . Indra  Komara,  A.,  &  Fattah  Buchari,  L.  (2019). Perancangan  Alat  Pengangkut  Sampah  Pada Saluran  Air  Secara  Kontinyu. Jurnal  Teknologi Dan Rekayasa Manufaktur , 1 (2), 15–28. https://doi.org/10.48182/jtrm.v1i2.10 Kristyawan,  I.  P.  A.,  Yuliani,  M.,  &  Nugroho,  R. (2016). Rancang  Bangun  Alat  Pengangkat
Sampah pada Saluran Air (Issue 38).
Malina,  A.  C.,  Suhasman,  Muchtar,  A.,  &  Sulfahri. (2017).  Kajian  Lingkungan  Tempat  Pemilahan Sampah  di  Kota  Makassar. Jurnal  Inovasi  Dan Pelayanan Publik Makassar , 1 (1), 14–27.
Oktaviandri,  M.  (2017). Perancangan  Elektronika  Dan Pemograman Alat Pengangkut Sampah Otomatis.
Zona Mesin , 8 (2), 47–57.
Sahil, J., Henie, M., Al, I., Rohman, F., & Syamsuri, I.
(2016). Sistem Pengelolaan dan Upaya Penanggulangan  Sampah. Jurnal  Bioedukasi , 4 (2), 478–487.