UJI KEMIRINGAN PISAU PADA ALAT PENCACAH SAMPAH ORGANIK RUMAH TANGGAUniversitas Sumatera UtaraMETODOLOGI PENELITIANLokasi dan Waktu PenelitianPenelitian ini dilaksanakan pada bulan April sampai dengan Oktober 2009 di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.Bahan dan Alat PenelitianAdapun bahan-bahan yang digunakan adalah :1. Sampah Organik Rumah Tangga2. Mata Pisau3. Pulley4. V-belt5. Bantalan6. Pipa7. Baut dan Mur8. Plat Seng9. Besi platAdapun alat-alat yang digunakan :1. Motor Listrik2. Mesin Las3. Gergaji Besi4. Mesin Bor5. Martil6. Kunci Inggr is7. Kalkulator8. Mistar / Busur Derajat9. Pulpen/PensilMetode PenelitianDalam penelitian ini, pengumpulan data dilakukan dengan cara pengamatan tentang alat pencacah sampah organik rumah tangga yang telah dirancang sebelumnya,lalu studi literatur (kepustakaan). Kemudian dilakukan perancangan bentuk pisau dan pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat pencacah sampah organik rumah tangga. Setelah itu, dilakukan pengujian alat, dan pengamatan parameter.Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan acak lengkap (RAL) non faktorial, dengan tiga perlakuan sebagai berikut :A = 1 = 00B = 2 = 50C = 3 = 100Dengan () adalah besar sudut kemiringan.Pelaksanaan PenelitianKomponen AlatAlat pencacah sampah organik rumah tangga ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu :1. Kerangka AlatKerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya, yang terbuat dari besi plat. Alat ini mempunyai panjang 90 cm, tinggi 100 cm, dan lebar 80 cm.2. Motor ListrikMotor listrik adalah sumber penggerak untuk menggerakkan setiap komponen alat pencacah sampah organik . Pada alat ini digunakan motor listrik jenis AC satu fasa dengan spesifikasi 1 HP dan kecepatan putaran sebesar 1430 rpm.3. PorosPoros yang digunakan adalah poros transmisi,dimana daya biasanya ditransmisikan melalui kopling, puli sabuk, roda gigi,dll.Terletak ditengah yang terbuat dari besi As padat dengan diameter 1.4. Mata PisauMata pisau terletak di tengah poros, sebanyak 12 mata pisau, dengan ukuran panjang sekitar 10 cm, lebar 2,5cm, dan tebal 0,5 mm.5. Bearing / bantalanBerfungsi sebagai penumpu poros terletak di kerangka alat, dengan tipe bantalan luncur, karena akan terjadi gesekan antara poros dan bantalan, karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas, berbentuk silinder.6. PulleyPulley pada alat ini berfungsi sebagai pereduksi putaran yang dikehendaki. Pulley yang digunakan pada alat ini adalah pulley jenis alur V (V-belt), pulley berdiameter 3terdapat pada motor listrik dan pulley berdiameter 4 terdapat pada poros.7. Sabuk (V-belt)Sabuk merupakan alat transmisi pemindah daya/putaran dengan Tipe A berbentuk trapesium dengan panjang sisi terpanjang 12,5 mm dan tinggi 9 mm yang ditempatkan pada pulley.8. Saluran Pemasukan Sampah Utuh ( Hopper )Berfungsi sebagai tempat masuknya sampah organik yang akan dicacah.9. Saluran Pengeluaran Sampah Yang Sudah TercacahBerfungsi sebagai saluran pengeluaran sampah yang sudah tercacah.Prosedur Penelitian1. Persiapan Penelitian a. Persiapan BahanBahan yang akan dicacah merupakan sampah organik rumah tangga, berupa sisa sayuran,buah,dan lain-lain yang direncanakan akan diperoleh dari pasar, rumah makan serta tempat lain yang menyediakannya.b. Persiapan AlatSebelum dilaksanakan pengujian alat, pisau terlebih dahulu akan didesain dengan kemiringan tertentu. Kemudian dilakuka n persiapan peralatan dan bahan yang diperlukan dalam pembuatan alat. Setelah itu dilaksanakan pembuatan mata pisau, dilanjutkan dengan perakitan alat.2. Pembuatan AlatAdapun langkah-langkah pembuatan alat pencacah sampah organik rumah tangga adalah :1. Perancangan gambar alat dan mata pisau.2. Pengukuran bahan sesuai dengan gambar rancangan.3. Pemotongan bahan sesuai dengan gambar rancangan.4. Pemotongan plat untuk mata pisau dan penajaman mata pisau.5. Pengelasan bahan sesuai dengan gambar rancangan alat.6. Perakitan bahan sesuai dengan gambar rancangan alat.7.Pemasangan elektromotor, pemasangan bearing, pemasangan pulley, pemasangan poros.3. Pengujian AlatAdapun langkah proses pengujian alat pencacah sampah organik rumah tangga adalah :1. Sampah organik ditimbang sebanyak 10 Kg.2. Alat pencacah sampah organik dihidupkan3. Sampah organik yang akan dicacah dimasukkan ke dalam saluran pemasukan.4. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk mencacah sampah organik.5. Dihitung kapasitas alat perjam, bahan yang tertinggal di dalam alat,serta dilihat keseragaman cacahan.6. Perlakuan tersebut diulangi sebanyak 3 kali ulangan pada tiap kemiringan pisau yang diuji.Parameter yang diamati1. Kapasitas alat (Kg/jam)Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi berat total sampah organik yang dicacah terhadap waktu yang dibutuhkan untuk mencacah sampah organik.K = W (Kg / jam)..........................................(1)tDengan : K = Kapasitas alat ( Kg/jam )W = Berat total sampah organik yang dicacah ( Kg )t = Waktu yang dibutuhkan dalam pencacahan ( jam )2. Persentase sampah yang tertinggal di dalam alat (%)Persentase bahan yang tertinggal di dalam alat dihitung dengan membagikan berat bahan yang tertinggal di dalam alat terhadap total berat bahan yang dicacah.Pt = Wt x100%.................................................(2)WDengan : Pt = Persentase sampah yang tertinggal dalam alat (%) Wt= Berat sampah organik yang tertinggal ( Kg )W = Berat total sampah organik yang dicacah ( Kg ).3. Keseragaman cacahanPenentuan keseragaman cacahan dilihat secara visual, dengan range hasil cacahan antara 0 5 cm.HASIL DAN PEMBAHASANDari hasil penelitian yang dilakuka n, dapat ditarik kesimpulan bahwa kemiringan pisau memberi pengaruh berbeda nyata maupun sangat nyata terhadap kapasitas alat, sampah yang tertinggal di dalam alat, dan sampah yang tidak tercacah sempurna. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.Tabel 1. Data pengamatan hasil penelitianSudut kemiringan() Kapasitas efektif alat(kg/jam) Sampah yang tertinggal di dalam alat(%) Sampah yang tidak tercacah sempurna (%)A (1 = 00) 110,4 8,76 6,10B (2 = 50)C (3 = 100) 125,81141,77 4,223,11 1,830,82Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa kapasitas kerja rata-rata alat tertinggi diperoleh pada C (100)dan terendah pada A (00). Persentase rata-rata sampah yang tertinggal di dalam alat tertinggi diperoleh pada A (00) dan terendah diperoleh pada C (100).Persentase rata-rata sampah yang tidak tercacah sempurna tertinggi diperoleh pada A (00) dan terendah diperoleh pada C (100). Jika dibandingka n dengan hasil penelitian sebelumnya Ivan Binoni (2008), ada perubahan yang terjadi dari ketiga parameter yang diteliti.Kapasitas efekt if dari penelitian sebelumnya diperoleh sebesar 110,4 kg/jam mengalami peningkatan baik pada perlakuan B dan perlakuan C. Peningkatan tertinggiterdapat pada perlakuan C sebesar 31,77 kg/jam dan terendah terdapat pada perlakuan B sebesar 15,4 kg/jam. Persentase rata-rata sampah yang tertinggal di dalam alat dari penelitian sebelumnya diperoleh sebesar 8,76% mengalami penurunan baik pada perlakuan B, dan perlakuan C. Penurunan tertinggi terdapat pada perlakuan C sebesar 5,65% dan terendah terdapat pada perlakuan B sebesar4,54%. Persentase rata-rata sampah yang tidak tercacah sempurna dari penelitian sebelumnya diperoleh sebesar 6,10% mengalami penurunan baik pada perlakuan B, dan perlakuan C. Penurunan tertinggi terdapat pada perlakuan C sebesar 5,28% dan terendah terdapat pada perlakuan B sebesar 4,27%.Kapasitas Kerja AlatDari hasil analisis sidik ragam dapat dilihat bahwa kemiringan pisau memberi pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kapasitas kerja alat. Hasil pengujian least significant range (LSR) menunjukkan pengaruh kemiringan pisau terhadap kapasitas alat untuk tiap-tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 3 di bawah ini.Tabel 2. Uji LSR pengujian kemiringan pisau terhadap kapasitas kerja alatJarak LSR Perlakuan Rataan Notasi 0,05 0,01 0,05 0,01 -A110,40aA215,272923,1300B125,81bAB315,802624,3218C141,77cBKeterangan :Notasi yang berbedapada kolomyangsama menunjukkanberbedanyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%Tabel 2 di atas menunjukkan pada taraf 5% memberikan pengaruh berbeda nyata antara satu dengan yang lainnya. Pada taraf 1% perlakuan A berbeda nyata terhadap perlakuan B dan berbeda sangat nyata terhadap perlakuan C. Kapasitas kerja alat yang tertinggi terdapat pada perlakuan C, yaitu sebesar 141,77 kg/jam,sedangkan kapasitas rata-rata terendah terdapat pada perlakuan A, yaitu sebesar110,40 kg/jam.Hubungan kemiringan pisau terhadap kapasitas kerja alat dapat dilihat pada Gambar 1 berikutGambar 1 . Hubungan kemiringan dengan kapasitas alat (kg)Dari Gambar 1 di atas menunjukkan bahwa semakin besar kemiringan pisau maka semakin besar pula kapasitas yang dihasilkan. Demikian juga sebaliknya semakin kecil kemiringan alat maka kapasitas kerja alat semakin kecil. Hal ini disebabkan oleh adanya peningkatan kecepatan aliran sampah pada setiap tingkat kemiringan pisau.Bila dibandingka n dari hasil penelitian sebelumnya yang dilakuka n oleh Jhunedi Oppusunggu (2009), didapatkan penurunan kapasitas alat dari sebelumnya 155,07 kg/jam menjadi 141,77 kg/jam.Sampah yang Tertinggal di Dalam AlatDari hasil analisis sidik ragam secara umum dapat dilihat bahwa kemiringan pisau memberi pengaruh berbeda sangat nyata terhadap sampah yangtertinggal. Hasil pengujian least significant range (LSR) menunjukkan pengaruh kemiringan pisau terhadap sampah yang tertinggal untuk tiap-tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 4 di bawah ini.Tabel 3. Uji LSR pengujian kemiringan terhadap sampa h yang tertingga l Jarak LSR Perlakuan Rataan Not asi 0,05 0,01 0,05 0,01 -A0,31aA20,10720,1623B0,42bA30,11090,1707C0,85cBKeterangan : Notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan berbeda nyatapada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%Tabel 3 di atas menunjukkan bahwa pada taraf 5% setiap perlakuan memberikan pengaruh berbeda nyata antara satu dengan yang lainnya, sedangkan pada taraf 1% perlakuan A berbeda tidak nyata terhadap perlakuan B dan berbeda sangat nyata dengan perlakuan C . Sampah yang tertinggal tertinggi terdapat pada perlakuan C sebesar 8,76 %, sedangkan sampah yang tertinggal yang paling rendah terdapat pada perlakuan C sebesar 3,11 %.Hubungan kemiringan pisau dengan sampah yang tertinggal dapat dilihatdari Gambar 2 berikut ini.Gambar 2. Hubungan kemiringan terhadap sampah yang tertinggal (%)Dari Gambar 2 di atas menunjukkan bahwa semakin besar kemiringan pisau maka semakin kecil persentase sampah yang tertinggal di dalam alat, demikian juga sebaliknya semakin kecil kemiringan pisau maka persentase sampah yang tertinggal semakin besar. Hal ini disebabkan oleh kemiringan dari pisau yang berfungsi seperti layaknya ulir sehingga mendorong sampah keluar.Dari hasil penelitian sebelumnya yang telah dilakukan oleh saudara Jhunedi Oppusunggu (2009),dan parameter yang sama yaitu jumlah sampah yang tertinggal di dalam alat, dengan pengujian kemiringan alat, didapatkan bahwa jumlah sampah yang tertinggal pada penelitian ini menunjukkan hasil yang hampir sama dari penelitian sebelumnya. Dimana pada penelitian sebelumnya didapatkan jumlah sampah yang tertinggal paling sedikit adalah pada kemiringanalat 150 yaitu sebesar 3 %, sedangkan pada penelitian ini didapatkan sebesar 3,11% pada kemiringan pisau 100.Sampah yang Tidak Tercacah SempurnaDari hasil sidik ragam dapat dilihat bahwa kemiringan memberi pengaruh berbeda nyata terhadap sampah yang tidak tercacah. Hasil pengujian least significant range (LSR) menunjukkan pengaruh kemiringan terhadap sampah yang tidak tercacah untuk tiap-tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 5 ini.Tabel 4. Uji LSR pengujian kemiringan terhadap sampah yang tidak tercacahJarak LSR Perlakuan Rataan Not asi 0,05 0,01 0,05 0,01 -A0,08aA20,49830,7546B0,18aA30,51560,7935C0,72bAKeterangan : Notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan berbeda nyatapada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%Tabel 4 di atas menunjukkan pada taraf 5% perlakuan A berbeda tidak nyata terhadap perlakuan B dan berbeda nyata terhadap perlakuan C. Pada taraf1% setiap perlakuan berbeda tidak nyata satu sama lain. Sampah yang tidak tercacah sempurna terbesar terdapat pada perlakuan A sebesar 6,10 % sedangkan yang paling rendah terdapat pada perlakuan C sebesar 0,82 %.Hubungan kemiringan pisau dengan sampah yang tidak tercacah dapatdilihat pada Gambar 3 berikut :Gambar 3. Hubungan kemiringan terhadap sampah yang tidak tercacah (%)Dari Gambar 3 di atas menunjukkan bahwa semakin besar kemiringan pisau maka semakin kecil persentase sampah yang tidak tercacah sempurna, demikian juga sebaliknya semakin kecil kemiringan pisau maka persentase sampah yang tidak tercacah sempurna semakin besar. Hal ini disebabkan karena semua sampah yang masuk kedalam alat merata terpotong pisau pencacah.Bila dibandingkan dengan penelitian saudara Jhunedi Oppusunggu (2009), dari hasil penelitian ini didapatkan penurunan hasil yang cukup signifikan untukjumlah sampah yang tidak tercacah sempurna, dari sebelumnya 1,77 % menjadi0,82 %.Keseragaman Hasil CacahanDari hasil penelitian diperoleh persentase sampah yang tidak tercacah sempurna relatif kecil, maka dapat disimpulkan bahwa hasil cacahan yang dihasilkan dari alat pencacah ini adalah seragam.Dimensi dari alat ini adalah:1. P x L x T (cm) = 90 x 50 x 1102. Daya Elektromotor = 1 HP = 1440 rpm, jenis satu fasa.3. Kapasitas tertinggi dari penelitian = 141,77 kg/jam4. Jumlah pisau 36 buah.KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan1. Kapasitas rata-rata kerja alat tertinggi terdapat pada sudut kemiringan C yaitu sebesar 141,77 kg/jam sedangkan kapasitas rata-rata kerja alat terendah terdapat pada sudut kemiringan A yaitu sebesar 125,81 kg/jam.2. Persentase rata-rata sampah yang tertinggal di dalam alat tertinggi terdapat pada sudut kemiringan A yaitu sebesar 8,76 % sedangkan yang terendah terdapat pada sudut kemiringan C sebesar 3,11 %.3. Persentase rata-rata sampah yang tidak tercacah sempurna tertinggi terdapat pada sudut kemiringan A yaitu sebesar 6,10 % sedangkan terendah terdapat pada sudut kemiringan C sebesar 0,82 %.4. Semakin besar kemiringan pisau maka kapasitas kerja alat semakin besar, persentase sampah tertinggal semakin kecil, persentase sampah tidak tercacah sempurna semakin kecil, demikian sebaliknya semakin kecil kemiringan alat maka kapasitas kerja alat semakin kecil, persentase sampah tertinggal semakin besar, persentase sampah yang tidak tercacah semakin besar.5. Dari hasil penelitian didapatkan kemiringan pisau 10 0 adalah kemiringanpisau yang paling optimal karena kapasitas yang dihasilkan besar, sampah yang tertinggal lebih sedikit, dan sampah yang tidak tercacah sempurna juga lebih sedikit.6. Kapasitas hopper dari alat adalah sebesar 2,53 Kg.Saran1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menguji kemiringan pisau serta penambahan ulir agar hasil lebih maksimal lagi.2. Perlu dilakukan modifikasi alat untuk mengifesiensikan kerja alatDAFTAR PUSTAKAAstuti,I. A., 2008. Mesin Pencacah Sampah. http://www.JawaPos.com. [ 20 Agustus 2008 ].Daryanto, 1993. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Rineka Cipta, Jakarta. Daryanto, 2002. Pengetahuan Listrik. Bumi Aksara, Jakarta.Ginting, P., 2004. Mengelola Sampah, Mengelola GayaHidup.http://www.walhi.or.id.[28 Agustus 2008].Indriani, Y. H., 2001. Membuat Kompos Secara Kilat. Penebar Swadaya, Jakarta.Lintauditomo, 2007. Mengolah Sampah Rumah Tangga. http://www.lintaud itomo.muliply.com. [19 Nopember 2008].Murbandono, L., 2000. Membuat Kompos. Penebar Swadaya, Jakarta.Pratomo, M. dan K. Irwanto, 1983. Alat dan Mesin Pertanian. DepartemenPendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.Republika, 2008. Si Penyulap Sampah Yang Ramah.http://www.Republika.com. [28 Januari 2008]Sastrawijaya, A. T., 1991. Pencemaran Lingkungan. Rineka Cipta, Jakarta. Sastrawijaya, A. T., 2000. Pencemaran Lingkungan. Rineka Cipta, Jakarta.Smith, H. P., and L.H. Wilkes, 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani.Terjemahan T. Purwadi. UGM Presss, Yogyakarta.Sofian, 2006. Sukses Membuat Kompos Dari Sampah. AgroMedia Pustaka, Jakarta.Stolk, J. and C. Kros, 1981. Elemen Mesin, Elemen Konstruksi Bangunan Mesin.Terjemahan H. Hendarsin dan A. Rahman. Erlangga, Jakarta.Sudradjat, H.R., 2006. Mengelola Sampah Kota: Solusi Mengatasi Masalah Sampah Kota dengan Manajemen Terpadu dan Mengelolanya Mejadi Energi Listrik dan Kompos. Penebar Swadaya, Jakarta.Sularso dan Suga, K., 1991. Dasar-dasar Perecanaan dan Pemilihan ElemenMesin. Pradnya Phramita, Yakarta.Suastawa,I.N.,A. Setiawan, Prima. S.,2003. Torsi Pemotongan dan Efek Hembusan dari Model Pisau Miring untuk Mesin Pemotong Rumput Tipe Rotari. Buletin Keteknikan Pertanian IPB, IPB Press, Bogor.Sutanto, R., 2002. Penerapan Pertanian Organik. Kanisius, Yogyakarta.Sutejo, M.M., 2002. Pupuk Dan Cara Pemupukan. Rineka Cipta, JakartaTejoyuwono, N., 1998. Tanah dan Lingkungan. Direktorat Jenderal PendidikanTinggi Depaartemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.Tim Penulis, 2008. Penanganan dan Pengolahan Sampah. Penebar Swadaya, Jakarta.Wardhana, W. A., 2001. Dampak Pencemaran Lingkungan. Andi Yogyakarta, Yogyakarta.Yuwono, D., 2006. Kompos. Penebar Swadaya. Jakarta.