Perancangan Mekanisme Pengaduk Kompos Sampah Organik dengan CAD/CAE

Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material e-ISSN: 2579-7433 Basuki, Ismail, Sugiyanto, Hasan & Alif, Vol. 8, No. 2, November 2024, Hal: 200-205 Perancangan Mekanisme Pengaduk Kompos Sampah Organik dengan CAD/CAE 1) *Budi Basuki, 1)Andhi Akhmad Ismail, 1)Sugiyanto, 1)Dani Anggoro Hasan, 1)Muhammad Alif (1) Departemen Teknik Mesin, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada, Jl. Yacaranda Sekip Unit IV, Yogyakarta *Email: Diterima: 31.10.2024, Disetujui: 29.11.2024 Diterbitkan: 02.12.2024 ABSTRACT The management of organic waste into compost is one of the important solutions in an effort to reduce the negative impact of organic waste on the environment. A compost mixer is one of the technologies that can be used to speed up the process of decomposing and forming compost from organic waste. This research aims to continue previous research that has succeeded in making organic waste shredding machines. The methods used in this study include a literature survey on the basic principles in organic waste management, available technologies, and the design of stirring machine mechanisms that have been carried out previously. Based on the literature analysis, some factors in the design of the compost mixer machine are the material and shape of the composting blade, adequate construction strength, the need for sufficient rotation to achieve organic waste homogenization, and the ease of operation and maintenance. The design process utilizes CAD/CAE software to compile 3D models and simulate various operational conditions. The result of this research is the design of an efficient compost mixing machine mechanism. In addition, special attention is paid to the selection of materials and the shape of the stirring blades that are resistant to wear and corrosion. This design also takes into account the ease of access for routine cleaning and maintenance. Keywords: organic waste, mixer, CAE ABSTRAK Pengelolaan sampah organik menjadi kompos adalah salah satu solusi penting dalam upaya mengurangi dampak negatif limbah organik terhadap lingkungan. Mesin pengaduk kompos merupakan salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk mempercepat proses penguraian dan pembentukan kompos dari sampah organik. Penelitian ini bertujuan untuk melanjutkan penelitian terdahulu yang telah berhasil membuat mesin pencacah sampah organik. Metode yang digunakan dalam penelitian ini meliputi survei literatur tentang prinsip-prinsip dasar dalam pengelolaan sampah organik, teknologi yang tersedia, serta perancangan mekanisme mesin pengaduk yang telah dilakukan sebelumnya. Berdasarkan analisis literatur, beberapa faktor dalam perancangan mesin pengaduk kompos adalah material dan bentuk bilah pengaduk, kekuatan konstruksi yang memadai, kebutuhan putaran yang cukup untuk mencapai homogenisasi sampah organik, dan kemudahan pengoperasian dan pemeliharaan. Proses perancangan memanfaatkan perangkat lunak CAD/CAE untuk menyusun model 3D dan melakukan simulasi berbagai kondisi operasional. Hasil dari penelitian ini adalah perancangan mekanisme mesin pengaduk kompos yang efisien. Selain itu, perhatian khusus diberikan pada pemilihan bahan dan bentuk bilah pengaduk yang tahan terhadap keausan dan korosi. Perancangan ini juga memperhitungkan kemudahan akses untuk pembersihan dan perawatan rutin. Kata kunci: sampah organik, pengaduk, CAE I. Pendahuluan dibuang. Sampah dapat digolongkan pada sampah organik dan sampah anorganik. Sampah organik dapat terurai secara alami yang berasal Sampah adalah apa saja yang sudah tidak memiliki nilai jual sehingga biasanya akan -200- Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material e-ISSN: 2579-7433 Basuki, Ismail, Sugiyanto, Hasan & Alif, Vol. 8, No. 2, November 2024, Hal: 200-205 dari sisa organisme makhluk hidup seperti tumbuhan dan hewan. Pengelolaan sampah saat ini masih belum sepenuhnya dilakukan dengan tuntas. Kesadaran dan kepedulian masyarakat tentang sampah beraneka ragam sehingga sampah masih menjadi permasalahan yang harus diselesaikan. Dalam lingkungan rumah tangga maupun kota besar proses pengurangan sampah hanya dapat dilakukan dengan munculnya kesadaran masing-masing pribadi untuk meminimalkan terjadinya sampah, (Chen, 2022). Tempat pembuangan akhir (TPA) sampah saat ini masih banyak yang bersifat sebagai lahan penimbunan. Pengelolaan dan pengolahan sampah masih sangat rendah untuk dimanfaatkan menjadi produk yang bernilai. Berdasarkan data dari sistem informasi pengolahan sampah nasional (SIPSN), timbulan sampah pertahun sebesar 19 juta ton dan yang masih tidak terkelola sekitar 22% atau 4 juta ton per tahun. Diagram komposisi sampah disajikan pada Gambar 1. Komposisi sampah terbesar dihasilkan dari rumah tangga berupa sisa makanan dan kayu/ranting/daun. Kajian yang dilakukan oleh Rizqi (2017) merangkum dua permasalahan penting pengelolaan sampah dan tempat pembuangan akhir sampah (TPA) yaitu sampah tidak mengalami proses pengolahan dengan sistem yang tidak tepat. Pengelolaan sampah masih berfokus pada lahan urug. Hal ini kemudian disimpulkan bahwa penyelesaian permasalahan sampah tidak dilakukan secara komprehensif dari hulu sampai ke hilir dan tidak melibatkan berbagai pihak. Permasalahan samapah seperti ini menjadikan hambatan utama berjalannya pengelolaan sampah yang berkelanjutan. Pengolahan sampah organik dapat dimanfaatkan untuk pupuk organik berupa (a) Berdasarkan jenis sampah kompos, pakan ternak atau hewan peliharaan berupa pelet atau sumber energi berupa biogas. Kelebihan pengolahan menjadi kompos adalah konsumsi energi pengolahannya rendah dan ramah lingkungan karena mikro organisme tanah menjadi aktif. (Xin Liu, 2023). Pengolahan sampah organik lainnya dapat menjadi pakan ternak atau hewan peliharaan berupa pelet atau sumber energi berupa biogas. Pupuk organik berupa kompos hasil dari sampah yang telah mengalami proses penguraian atau pelapukan akibat interaksi antara mikro organisme. Cara pembuatan kompos memerlukan penyiapan wadah atau ruang yang dilengkapi dengan ventilasi udara dan saluran air. Sampah organik perlu dicacah atau dipotong-potong kecil sekitar 1cm, kemudian biasanya dicampurkan dengan larutan untuk mempercepat proses penguraian sampah. Selanjutnya didiamkam beberapa hari hingga hasil menyerupai tanah terbentuk. Fanny (2022) melakukan rancang bangun alat pengaduk pupuk organik menggunakan rangka baja hollow. Sistem transmisi menggunakan gearbox yang terhubung melalui sabuk V dua jalur dengan motor penggerak. Hasil penguian didapatkan kemampuan mesin pengaduk adalah 40 kg beban pupuk. Perancangan mesin pengaduk sampah organik berkapasitas 50 kg/menit dengan dimensi 1000 mm x 850 mm x 900 mm dilakukan oleh Rafi (2023). Mesin pengaduk ini menggunakan plat besi ukuran 0,7 mm dengan spesifikasi hook mixer. Panjang poros 1100 mm dengan diameter 40 mm dan ketebalan hook mixer 5 mm dan panjang 580 mm serta lebar 25 mm dengan menggunakan material plat strip. Bentuk hook mixer tampak pada Gambar 2. b) Berdasarkan sumber sampah Gambar 1. Kompos (...truncated)