Perancangan dan Pembuatan Mesin Pengaduk Sampah Organik

Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Vol. 9 No. 1 Mei 2025 hal: 001 - 008 Perancangan dan Pembuatan Mesin Pengaduk Sampah Organik Ignatius Aris Hendaryanto1 Galuh Bahari2 Radhian Krisnaputra3 1,2,3 Departemen Teknik Mesin, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada, Jl. Yacaranda, Sekip Unit IV, Yogyakarta, Indonesia 1 Korespodensi penulis: Article Info: Received: November 22, 2024 Accepted: February 7, 2025 Available online: May 01, 2025 DOI: 10.30588/jeemm.v9i1.2023 Abstract. Waste is a byproduct of production activities, both in the industrial and household sectors. Solid waste, commonly known as garbage, can be divided into organic and inorganic waste. Organic waste from households, such as food scraps and plant materials like wood, twigs, or leaves, can be converted into compost or organic fertilizer that has economic value. The process of organic waste treatment requires a mixer machine to blend the chopped waste with other additional materials. In this study, the design and construction of an organic waste mixer machine were carried out. The mixing mechanism uses two ribbon-shaped twisted (helical) blades that rotate in opposite directions. As they spin, they produce a rotating movement while shifting to the left and right, creating a more even mixing effect. The shaft and mixing blades are rotated by the main drive, a 1 hp single-phase electric motor with a speed of 1420 rpm. From the electric motor, the speed is reduced using a speed reducer gearbox with a 40:1 ratio, bringing the shaft and blade rotation speed to 35,5 rpm. The mixing force generated on the mixer blade is 752,6 N. Keywords: design, manufacturing, mixer machine, organic waste Abstrak. Limbah merupakan produk sampingan dari aktivitas produksi, baik di sektor industri maupun rumah tangga. Limbah padat, yang lebih dikenal sebagai sampah, dapat dibagi menjadi sampah organik dan anorganik. Sampah organik dari rumah tangga, seperti sisa makanan dan material tanaman seperti kayu, ranting, atau daun, dapat diubah menjadi kompos atau pupuk organik yang bernilai ekonomis. Proses pengolahan sampah organik ini memerlukan mesin pengaduk untuk mencampur sampah yang telah dicacah dengan bahan tambahan lainnya. Dalam penelitian ini, dilakukan perancangan dan pembuatan mesin pengaduk sampah organik. Mekanisme pengaduk menggunakan dua sudu berbentuk pita berpilin (heliks) yang saling berlawanan arah, sehingga ketika berputar akan menghasilkan gerakan berputar sambil bergeser ke kiri dan ke kanan. Hal ini akan menimbulkan efek pengadukan yang lebih merata. Poros dan sudu pengaduk digerakkan berputar oleh penggerak utama berupa motor listrik 1 hp 1 fasa dengan putaran 1420 rpm. Dari motor listrik, putaran direduksi menggunakan speed reducer gearbox dengan rasio 40:1 sehingga putaran poros dan sudu pengaduk menjadi 35,5 rpm. Gaya pengaduk yang dihasilkan pada sudu pengaduk sebesar 752,6 N. Kata Kunci: perancangan, manufaktur, mesin pengaduk, sampah organik I. Pendahuluan Sampah adalah segala jenis limbah yang dihasilkan dari aktivitas manusia yang tidak lagi memiliki nilai guna dan dianggap sebagai barang yang tidak diinginkan. Sampah dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, termasuk sampah organik (seperti sisa makanan dan limbah taman), sampah anorganik Jurnal Engine ISSN (online) 2579-7433 1 Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Vol. 9 No. 1 Mei 2025 hal: 001 - 008 (seperti plastik, kertas, dan logam), serta limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun). Pengelolaan sampah yang efektif sangat penting untuk menjaga kebersihan lingkungan dan mencegah pencemaran. Berdasarkan data dari Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional (SIPSN) Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, total timbulan sampah di Indonesia pada tahun 2023 tercatat mencapai sekitar 38,2 juta ton. Dari jumlah tersebut, 61,79% sampah terkelola dengan baik, sementara 38,21% atau sekitar 14,6 juta ton masih tidak terkelola. Komposisi sampah nasional terdiri dari 39,87% sisa makanan, 19,16% plastik, 11,83% kayu, dan 10,83% kertas, seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Sumber utama timbulan sampah berasal dari rumah tangga (50,78%), pusat perniagaan (14,77%), dan pasar (12,19%). Gambar 1. Komposisi sampah berdasarkan jenis sampah, data nasional tahun 2023 (sumber sipsn.menlhk.go id) Data ini menunjukkan tantangan yang dihadapi dalam pengelolaan sampah di Indonesia, terutama terkait dengan sampah organik yang berpotensi menjadi sumber emisi gas rumah kaca jika tidak dikelola dengan baik. Edukasi dan peningkatan sistem pengelolaan sampah berbasis ekonomi menjadi kunci untuk mengurangi dampak negatif sampah terhadap lingkungan. Dari Gambar 1 dapat dilihat bahwa komposisi sampah terbesar adalah sampah yang bersumber dari rumah tangga sirkular, yaitu jenis sampah sisa makanan dan dari tanaman berupa kayu, ranting atau daun. Hingga saat ini sampah rumah tangga dan sejenisnya masih menjadi permasalahan yang belum bisa terselesaikan dengan tuntas di Indonesia. Cara pengelolaan sampah yang lebih banyak dilakukan saat ini hanya sebatas menimbunnya di Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Upaya pengelolaan dan pengolahan sampah menjadi produk yang bermanfaat dan memiliki nilai ekonomis masih sangat rendah. Alternatif solusi pengelolaan sampah organik adalah dimanfaatkan untuk pupuk organik berupa kompos, pakan ternak atau hewan peliharaan berupa pelet atau sumber energi berupa biogas. Perancangan dan pengembangan mesin pengaduk sampah organik untuk kompos telah menjadi perhatian penting dalam teknologi pengelolaan sampah, terutama di era peningkatan kesadaran akan keberlanjutan lingkungan. Salah satu tantangan utama dalam pengolahan sampah organik adalah memastikan bahwa proses degradasi mikroba terjadi secara optimal. Proses pengadukan yang efektif diperlukan untuk memastikan distribusi udara, kelembaban, dan suhu yang merata dalam tumpukan sampah organik, yang sangat penting untuk proses pengomposan yang efisien. Jurnal Engine ISSN (online) 2579-7433 2 Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Vol. 9 No. 1 Mei 2025 hal: 001 - 008 Ferdiansyah & Fauzi (2023) meneliti tentang perancangan dan pembuatan mesin pengaduk sampah organik dengan kapasitas 50 kilogram per menit. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan efisiensi pengolahan sampah organik melalui pengadukan yang lebih cepat dan merata. Mesin ini dirancang dengan spesifikasi yang meliputi motor listrik sebagai penggerak utama, poros pengaduk berbahan stainless steel untuk daya tahan terhadap korosi, serta desain baling-baling yang dioptimalkan untuk menciptakan sirkulasi udara yang baik di dalam tumpukan sampah. Penelitian ini menemukan bahwa mesin tersebut mampu mempercepat proses pengomposan dengan meningkatkan pencampuran material organik dan distribusi udara, yang berperan penting dalam mempercepat dekomposisi. Hasil rancangan mesin ini diharapkan dapat menjadi solusi untuk kebutuhan pengolahan sampah organik dalam skala menengah, khususnya bagi (...truncated)