Pengembangan Mesin Pencacah Sampah Berbasis Motor Listrik sebagai Teknologi Tepat Guna untuk Mendukung Sistem Pengelolaan Sampah Berkelanjutan
DOI:
https://doi.org/10.59563/djtech.v6i1.296Keywords:
Desain Mekanik, Mesin Pencacah, Sampah, Teknologi Tepat GunaAbstract
Peningkatan volume sampah di Indonesia, baik organik maupun anorganik, menjadi permasalahan lingkungan yang serius. Sebagian besar pengelolaan sampah masih bersifat konvensional, yaitu dengan cara dikumpulkan dan dibuang ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA), sehingga menimbulkan penumpukan dan pencemaran. Salah satu upaya untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan menerapkan teknologi tepat guna berupa mesin pencacah sampah yang mampu memperkecil ukuran material agar lebih mudah diolah kembali melalui proses daur ulang maupun komposting. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menguji kinerja mesin pencacah multifungsi yang dapat mengolah sampah organik dan anorganik secara efisien. Metode penelitian yang digunakan adalah pendekatan rekayasa (engineering research) yang meliputi tahapan studi literatur, analisis kebutuhan, perancangan mesin, perhitungan teknis (torsi, daya, dan rasio transmisi), pembuatan prototipe, serta pengujian kinerja. Mesin yang dirancang menggunakan motor listrik 1 HP (750 Watt) dengan sistem transmisi sabuk–pulley dan pisau pencacah berbahan baja SKD11. Hasil pengujian menunjukkan bahwa mesin mampu mencacah sampah organik hingga kapasitas 75 kg/jam dan sampah anorganik hingga 60 kg/jam, dengan ukuran cacahan rata-rata 5–15 mm. Konsumsi daya rata-rata sebesar 720–750 Watt, dengan efisiensi pencacahan mencapai 82–88%. Desain mesin terbukti stabil, mudah dioperasikan, serta aman bagi pengguna.Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa mesin pencacah yang dirancang mampu bekerja secara efektif untuk dua jenis sampah dengan konsumsi energi rendah dan struktur mekanik sederhana. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi dasar pengembangan teknologi tepat guna pengolahan sampah di tingkat rumah tangga, sekolah, dan bank sampah, guna mendukung program pengelolaan sampah berkelanjutan dan ekonomi sirkular di Indonesia.
References
H. Ali, M. A. Khan, dan S. M. Khan, “Mechanical recycling of plastic waste: A review,” Materials Today: 45, pp. 512–520, 2021. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.10.123
A. Rahman dan B. Suryanto, “Design and performance analysis of dual-shaft plastic shredder machine,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 1096, 2021. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1096/1/012045
S. Yuliana, R. Kurniawan, dan D. Prasetyo, “Optimization of transmission system in plastic shredding machines,” Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, vol. 45, no. 2, 2022. https://doi.org/10.26480/jmerd.02.2022.85.90
M. T. Hasan, A. R. Fadhil, dan N. Hidayat, “Effect of blade material and hardness on shredder performance,” International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 120, 2022. https://doi.org/10.1007/s00170-022-08945-3
S. O. Oyedepo et al., “Design and performance evaluation of a plastic shredding machine,” Heliyon, vol. 6, no. 9, 2020. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04825
A. Rahman dan B. Suryanto, “Design and performance analysis of dual-shaft plastic shredder machine,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 1096, 2021. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1096/1/012045
M. T. Rahman et al., “Experimental analysis on shredder for recycling thermoplastics,” Materials Today: Proceedings, vol. 66, 2022. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.04.353
A. Trada et al., “Optimizing plastic shredder rotor design through structural finite element analysis,” Mechanics Based Design of Structures and Machines, 2024. https://doi.org/10.1080/15397734.2024.2360680
T. Lasch et al., “Influence of wear on coarse waste shredders,” Waste Management & Research, 2024. https://doi.org/10.1177/0734242X241306602
J. H. Wong et al., “Wear processes and blade performance in plastic shredders,” Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 2023. https://doi.org/10.1002/mawe.202200270
T. Lasch et al., “Dynamic control and characterization of shredding machines,” Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems, 2024. https://doi.org/10.13044/j.sdewes.d12.0492
R. K. Singh, A. Kumar, and S. K. Patel, “Design and development of multipurpose organic and plastic waste shredding machine,” Materials Today: Proceedings, vol. 47, 2021. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.05.312
J. Hopewell, R. Dvorak, and E. Kosior, “Plastics recycling: challenges and opportunities,” Philosophical Transactions of the Royal Society A, vol. 379, 2021. https://doi.org/10.1098/rsta.2020.0369
M. M. Rahman, M. A. Hannan, and A. Mohamed, “Design considerations of shredding machine for mixed waste materials,” Journal of Cleaner Production, vol. 330, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.129901
L. Zhang, Y. Wang, and X. Li, “Effect of moisture content on mechanical shredding performance of biomass materials,” Bioresource Technology, vol. 344, 2022. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126186
P. K. Sahoo and S. Das, “Design optimization of hybrid shredding system for municipal solid waste,” Waste Management, vol. 156, 2023. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2022.11.021
A. K. Gupta and R. Sharma, “Modular design approach for sustainable waste management machines,” Sustainable Production and Consumption, vol. 40, 2024. https://doi.org/10.1016/j.spc.2023.10.012
