Rancangan dan Uji Performansi Alt Pencacah Tandan Buah Kosong Kelapa Sawit dalam Proses Pembuatan Pupuk Ko

RANCANGAN DAN UJI PERFORMANSI
ALAT PENCACAH TANDAN BUAH KOSONG KELAPA SAWIT
DALAM PROSES PEMBUATAN PUPUK KOMPOS

Oleh :
JUYAMTO
F01498014

2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

RANCANGAN DAN UJI PERFORMANSI
ALAT PENCACAH TANDAN BUAH KOSONG KELAPA SAWIT
DALAM PROSES PEMBUATAN PUPUK KOMPOS

SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh :

JUYAMTO
F01498014

2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

RANCANGAN DAN UJI PERFORMANSI
ALAT PENCACAH TANDAN BUAH KOSONG KELAPA SAWIT
DALAM PROSES PEMBUATAN PUPUK KOMPOS

SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh :

JUYAMTO
F01498014

Dilahirkan pada tanggal 25 Oktober 1979
Di Sitiung – Sumatera Barat

Menyetujui
Bogor, Januari 2007

Ir. Agus Sutejo MSi
Dosen Pembimbing

Judul

: Rancangan dan Uji Performansi Alat Pencacah Tandan Buah
Kosong Kelapa Sawit dalam Proses Pembuatan Pupuk Kompos

Oleh

: Juyamto

NRP

: F01498014

SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat
untuk Memperoleh Gelar Sarjana
pada Departemen Teknik Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Mengetahui
Pembimbing akademik

Ir. Agus Sutejo, MSi
NIP. 131878955

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT

Rabbul ‘Izzati yang telah memberikan

kesehatan dan kekuatan sehingga penulis bisa menyelesaikan penulisan skripsi ini
yang bejudul

Rancangan dan Uji Performansi Alat Pencacah Tandan

Buah Kosong Kelapa Sawit dalam Proses Pembuatan Pupuk Kompos.
Shalawat dan salam, semoga tetap tercurah kepada junjungan kita Nabi besar
Muhammad SAW, selaku pemimpin para Nabi dan orang-orang bertaqwa, begitu
juga kepada keluarga dan sahabat-sahabat beliau, serta siapa saja yang
menyerukan dakwah dan selalu mengikuti metode serta langkah beliau. Dalam
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Agus Sutejo, MSi selaku pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan, nasehat dan arahan selama melaksanakan penelitian.
2. Bapak Dr. Sam Herodian, MS selaku dosen penguji yang telah memberikan
masukan, kritik dan saran dalam perbaikan skripsi ini.
3. Bapak Ir. Murtono selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan,
kritik dan saran dalam perbaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam laporan
penelitian ini akan tetapi penulis berharap karya ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan pembaca. Amiiin.

Bogor, Maret 2006

Penulis

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Juyamto, dilahirkan di Sitiung
Dharmasraya pada tanggal 25 Oktober 1979 yang merupakan
anak kedua dari tiga bersaudara dengan ayah bernama Sarmin
dan ibu bernama Sutarti.
Pada tahun 1992 penulis menyelesaikan pendidikan dasar di Sekolah
Dasar Negeri 1 Piruko, kemudian penulis melanjutkan pendidikan ke Sekolah
Menengah Pertama Negeri 1 Wonotiung dan lulus pada tahun 1995, lalu
melanjutkan ke Sekolah Menengah Umum 1 Sitiung dan lulus tahun 1998. Pada
tahun yang sama penulis diterima menjadi mahasiswa Institut Pertanian Bogor
(IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) di Fakultas Teknologi
Pertanian Jurusan Teknik Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif di Lembaga Dakwah Kampus
Badan kerohanian Islam Mahasiswa IPB. Penulis juga pernah menjadi asisten
dosen pada mata kuliah Traktor Pertanian.
Penulis melaksanakan praktek lapang di PT Sweet Indo Lampung di desa
Astra Ksetra kecamatan Menggala kabupaten Tulang Bawang, Lampung Utara
dengan topik Teknik Pengolahan Gula Di PT Sweet Indolampung selanjutnya
penulis melakukan penelitian dengan judul Rancangan dan Uji Performansi

Alat Pencacah Tandan Buah Kosong Kelapa Sawit dalam Proses Pembuatan
Pupuk Kompos.

JUYAMTO. F01498014. Rancangan dan Uji Performansi Alat Pencacah
Tandan Buah Kosong Kelapa Sawit dalam Proses Pembuatan Pupuk
Kompos. Di bawah bimbingan Ir. Agus Sutejo MSi.

RINGKASAN

Indonesia merupakan salah satu negara agraris yang sedang mengalami
transformasi menuju negara industri. Salah satu industri yang potensial dan telah
berkembang serta mempunyai peluang ekspor bagus adalah industri yang
berbasiskan pada hasil pertanian (agroindustri). Kelapa sawit (Elais guineensis
Jacq) saat sekarang menjadi komoditas yang sangat pesat perkembangannya dan
menjadi komoditas unggulan pada subsektor perkebunan. Tanaman kelapa sawit
telah diusahakan dalam bentuk perkebunan besar negara, perkebunan besar swasta
dan perkebunan rakyat. Proporsi luas areal untuk masing – masing perusahaan
tersebut adalah pada PBN sebesar 50 %, PBS 22 % dan PR 28 % pada tahun
1987, sedangkan pada tahun 1998 terjadi perubahan dengan meningkatnya
proporsi untuk PR yaitu 33.5 %, PBN 48.5 % dan pada PBS 18 %. Secara

keseluruhan luas areal perkebunan kelapa sawit pada tahun 1987 sebesar 728.662
hektar dan meningkat menjadi 2.633.899 hektar pada tahun 1998 dengan
peningkatan rata – rata 12,44 % per tahun.
Tandan buah kosong merupakan salah satu limbah terbesar yang
dihasilkan dari industri pengolahan minyak kelapa sawit, dimana jumlahnya
mencapai 21 % dari tandan buah segar. Jumlah tandan buah kosong yang
dihasilkan seringkali melebihi kemampuan alam untuk mendekomposisikannya
kembali sehingga terjadilah penumpukan limbah dalam jumlah besar. Apabila
penumpukan limbah ini tidak ditangani secara optimal maka akan menjadi sumber
pencemaran lingkungan baik tanah, air maupun udara. Penanganan limbah untuk
dikonversi menjadi produk lain yang memiliki nilai tambah merupakan usaha –
usaha untuk kembali ke alam (back to nature) atau pemanfaatan sumber daya
alam agar lebih efisien. Disamping itu juga dapat menumbuhkan/membuka
lapangan usaha baru yang saat ini banyak dibutuhkan untuk dapat menampung
tenaga kerja sekaligus ikut membantu pemerintah dalam rangka mengatasi
masalah tenaga kerja dan lapangan pekerjaan.
Di dalam mengatasi masalah besarnya volume tandan buah kosong kelapa
sawit dilakukan dengan cara pembakaran di dalam incinerator. Tetapi karena
adanya larangan pembakaran mendorong dilakukannya penggunaan teknologi
alternatif yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Salah satu usaha yang dapat

ditempuh adalah dengan membuatnya menjadi kompos yang kemudian
dimanfaatkan untuk berbagai usaha pertanian lainnya. Usaha mendaur ulang
limbah tandan buah kosong kelapa sawit melalui pengomposan ini diharapkan
merupakan langkah yang tepat untuk menghasilkan pupuk yang berpotensi tinggi
dalam penggantian sebagian pupuk konvensional. Oleh sebab itu maka
penggunaan teknologi (mesin dan peralatan) sangat dibutuhkan untuk memper-

cepat dan mempermudah penanganan serta meningkatkan mutu kompos yang
dihasilkan.
Tujuan dari pelaksanaan penelitian ini adalah untuk merancang, membuat
dan menguji alat pencacah tandan buah kosong kelapa sawit dalam proses
pembuatan pupuk kompos serta mengetahui teknik yang efisien dalam pencacahan
tandan buah kosong kelapa sawit.
Penelitian ini dilakukan di bengkel METATRON selama 2.5 bulan dari
tanggal 1 Oktober sampai 15 Desember 2002 untuk perancangan dan pembuatan
mesin dan pengambilan data di PT Tidar Kerinci Agung Desa Lubuk Besar
Sungai Rumbai Sumatera Barat selama 4 bulan (Januari – April 2003). Bahan
yang digunakan pada penelitian ini antara lain (1) Motor listrik 20 HP 3 phasa (2)
Plat besi tebal 3 mm (3) Plat besi 8 mm (4) Plat besi 12 mm (5) Besi UNP 100 x
100 mm (6) Besi siku 100 x 100 (7) Besi siku 50 x 50 (8) Pipa besi berdiameter

22 panjang 65 cm (9) Roda gigi (10) Sproket dan rantai (11) Pully dan V belt (12)
Pisau dari bahan per (13) Baud – baud, kawat las, batu gerinda potong/poles,
thiner dan cat. Sedangkan peralatan yang digunakan antara lain (1) Las listrik (2)
Gerinda (3) Mesin potong (4) Mesin Bor (5) Kompresor dan spray gun (6)
Peralatan bengkel lainnya.
Alat pencacah tandan kosong kelapa sawit terdiri dari 9 bagian pokok,
yaitu (1) Hopper atas (2) Silinder pengepresan (3) Pisau gerak (4) Pisau diam (5)
Hopper bawah (6) Rangka atas (7) Rangka bawah (8) Sistem transmisi (9) Motor
penggerak.
Dari hasil pengujian mesin didapatkan kapasitas yang tidak merata, hal ini
disebabkan karena beberapa faktor, diantaranya: a) faktor manusia, berpengaruh
di dalam sistem pengumpanan tandan kosong, dimana tandan yang diumpankan
tiap menit tidak selalu sama. b) faktor tandan dimana jumlah tandan kosong yang
dikeluarkan oleh pabrik tidak selalu sama, seringkali terjadi kekosongan tandan
sewaktu mesin pencacah dioperasikan. c) faktor mesin, berpengaruh karena pada
hopper pengeluaran seringkali terjadi kemacetan maka kapasitas mesin menjadi
kecil.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Tujuan Penelitian
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Sejarah Singkat Kelapa Sawit
B. Pencacahan Ukuran
C. Prinsip Pengomposan
D. Ergonomika
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat Dan Waktu
B. Bahan Dan Alat
C. Prosedur Penelitian
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara agraris yang sedang mengalami
transformasi menuju negara industri. Salah satu industri yang potensial dan telah
berkembang serta mempunyai peluang ekspor bagus adalah industri yang
berbasiskan pada hasil pertanian (agroindustri). Kelapa sawit (Elais guineensis
Jacq) saat sekarang menjadi komoditas yang sangat pesat perkembangannya dan
menjadi komoditas unggulan pada subsektor perkebunan. Tanaman kelapa sawit
telah diusahakan dalam bentuk perkebunan besar negara, perkebunan besar swasta
dan perkebunan rakyat. Proporsi luas areal untuk masing – masing perusahaan
tersebut adalah pada PBN sebesar 50 %, PBS 22 % dan PR 28 % pada tahun
1987, sedangkan pada tahun 1998 terjadi perubahan dengan meningkatnya
proporsi untuk PR yaitu 33.5 %, PBN 48.5 % dan pada PBS 18 %. Secara
keseluruhan luas areal perkebunan kelapa sawit pada tahun 1987 sebesar 728.662
hektar dan meningkat menjadi 2.633.899 hektar pada tahun 1998 dengan
peningkatan rata – rata 12,44 % per tahun.
Peningkatan luas areal kelapa sawit tersebut didorong oleh permintaan
dunia akan produk kelapa sawit Crude Palm Oil (CPO) dan Produk Kelapa Sawit
Olahan (PKO) yang terus meningkat dan cukup tingginya daya saing terhadap
produk substitusi utama yaitu kedelai. Pada tahun 1989 produksi CPO indonesia
1.964.954 ton dan PKO 392.889 ton sedang pada tahun 1998 meningkat menjadi
5.902.178 ton CPO dan 1.302.907 PKO. Dengan demikian terjadi peningkatan
rata – rata CPO 13,2 % dan PKO 14,6 % tiap tahunnya.
Buah kelapa sawit yang dihasilkan biasanya diolah dan dijual dalam
bentuk minyak kelapa sawit. Minyak ini dihasilkan dari bagian sabut dan inti
kelapa sawit. Tahun demi tahun, seiring dengan meningkatnya produksi kelapa
sawit maka industri pengolahan kelapa sawitpun semakin berkembang.
Peningkatan produksi minyak kelapa sawit ini akan memberikan konsekuensi
berupa bertambahnya limbah industri pengolahan kelapa sawit tersebut. Tandan
buah kosong merupakan salah satu limbah terbesar yang dihasilkan dari industri
pengolahan minyak kelapa sawit, dimana jumlahnya mencapai 21 % dari tandan

buah segar. Jumlah tandan buah kosong yang dihasilkan seringkali melebihi
kemampuan alam untuk mendekomposisikannya kembali sehingga terjadilah
penumpukan limbah dalam jumlah besar. Apabila penumpukan limbah ini tidak
ditangani secara optimal maka akan menjadi sumber pencemaran lingkungan baik
tanah, air maupun udara. Penanganan limbah untuk dikonversi menjadi produk
lain yang memiliki nilai tambah merupakan usaha – usaha untuk kembali ke alam
(back to nature) atau pemanfaatan sumber daya alam agar lebih efisien.
Disamping itu juga dapat menumbuhkan/membuka lapangan usaha baru yang saat
ini banyak dibutuhkan untuk dapat menampung tenaga kerja sekaligus ikut
membantu pemerintah dalam rangka mengatasi masalah tenaga kerja dan
lapangan pekerjaan.
Di dalam mengatasi masalah besarnya volume tandan buah kosong kelapa
sawit dilakukan dengan cara pembakaran di dalam incinerator. Tetapi karena
adanya larangan pembakaran mendorong dilakukannya penggunaan teknologi
alternatif yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Salah satu usaha yang dapat
ditempuh adalah dengan membuatnya menjadi kompos yang kemudian
dimanfaatkan untuk berbagai usaha pertanian lainnya. Usaha mendaur ulang
limbah tandan buah kosong kelapa sawit melalui pengomposan ini diharapkan
merupakan langkah yang tepat untuk menghasilkan pupuk yang berpotensi tinggi
dalam penggantian sebagian pupuk konvensional. Oleh sebab itu maka
penggunaan teknologi (mesin dan peralatan) sangat dibutuhkan untuk
mempercepat dan mempermudah penanganan serta meningkatkan mutu kompos
yang dihasilkan.

B. Tujuan Penelitian
Tujuan dari pelaksanaan penelitian ini adalah :
1. Merancang, membuat dan menguji alat pencacah tandan buah kosong
kelapa sawit dalam proses pembuatan pupuk kompos
2. Mengetahui teknik yang efisien dalam pencacahan tandan buah kosong
kelapa sawit

II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tandan Kosong Kelapa Sawit
Buah kelapa sawit dapat mulai dipanen pada saat pohon berumur 3.5 – 4
tahun (Hartley, 1967). Pemanenan atau pemetikan tandan seharusnya setelah
terjadi pelepasan secara alami.
Kandungan utama dari tandan buah kosong kelapa sawit adalah selulosa
dan lignin (Kume et.al., 1993). Kandungan selulosanya mencapai 54 – 60 % dan
lignin 22 – 27 %. Selulosa merupakan polimer glukosa linier dengan ikatan
glikosidik. Setiap serat selulosa tersusun oleh kurang lebih 3000 molekul glukosa
dengan berat molekul diperkirakan mencapai 500.000. Secara alamiah selulosa
tersusun dalam bentuk fibril yang terdiri atas beberapa molekul selulosa paralel
yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Fibril – fibril tersebut membentuk
struktur kristal pada kayu. Struktur kristal itu dibungkus oleh lignin yang berperan
sebagai pelindung selulosa terhadap serangan enzim pemecah selulosa (Suhadi
et.al., 1989).
Lignin merupakan senyawa dengan rantai karbon yang sangat komplek
dengan berat molekul yang tidak terbatas. Secara alami lignin dapat berubah atau
terdegradasi menjadi karbondioksida, biomassa mikroorganisme maupun mineral
– mineral (Kirk et.al.,1980).
Selulosa dan hemiselulosa merupakan suatu bentuk polisakarida. Lignin
merupakan suatu zat komplek yang tidak dapat dicerna yang terdapat pada bagian
kayu tanaman. Lignin mengandung unsur karbon, hidrogen dan oksigen, akan
tetapi perbandingan karbonnya lebih tinggi daripada yang terdapat pada
karbohidrat. Terdapat pula zat nitrogen antara 1 – 5 %. Dalam tumbuhan, lignin
terdapat dalam ikatan yang kuat dengan selulosa (Maynard dan Loosli, 1969).

B. Pencacahan Ukuran
Untuk mendapatkan hasil yang optimal dilakukan pengecilan ukuran,
dimana semakin kecil ukuran maka akan semakin ceepat proses pengomposan
terjadi. Dalam hal pengomposan tandan buah kosong kelapa sawit (TBKKS),
maka faktor utama yang harus dipenuhi adalah dilakukannya pengecilan ukuran
agar proses dekomposisi berlangsung cepat. Pengecilan ukuran tandan ini
dilaksanakan untuk menjamin adanya kontak sebanyak mungkin dengan mikroba
pembusuk. Dapat dijadikan gambaran bahwa TBKKS yang utuh dan diletakkan
dilapangan memerlukan waktu 12 – 18 bulan untuk lapuk. Dengan mencacah/
merajang sampai ukuran 2.5 cm TBKKS dapat lapuk dalam 3 bulan saja. TBKKS
yang sudah melapuk ini selanjutnya hanya memerlukan waktu 3 bulan lagi untuk
menyatu dengan tanah. Untuk memperpendek masa pelapukan tersebut digunakan
mikroba penghancur bahan organik mentah seperti Tricoderma pseudokoningii
dan cytophaga sp. Mikroba ini berfungsi untuk menghancurkan senyawa lignin
dan selulosa yang ada pada TBKKS dan mengubahnya menjadi senyawa air,
karbondioksida dan energi (Goenadi, 1997).

C. Prinsip pengomposan
Pengomposan merupakan suatu proses biokimiawi dimana bahan organik
didekomposisi menjadi zat – zat seperti humus (kompos) oleh kelompok –
kelompok mikroorganisme campuran dan berbeda – beda pada kondisi yang
dikontrol. Biokonversi terhadap bahan organik pada saat pengomposan dilakukan
oleh kelompok – kelompok mikroorganisme heterotrofit yang berbeda – beda
yang meliputi bakteri, kapang, protozoa dan aktinomicetes. Dengan demikian
penambahan kompos dapat memperbaiki struktur, tekstur dan lapisan tanah (Gaur,
1983). Produk yang dihasilkan dan kondisi dari proses pengomposan memiliki
kemiripan dengan dekomposisi bahan organik secara alami pada tanah.
Perbedaannya adalah pada proses pengomposan kondisi – kondisi prosesnya
dikendalikan. Kondisi terkendali tersebut mencakup nisbah antara karbon dan
nitrogen (C/N), kelembaban, pH dan kebutuhan oksigen untuk aerasi (Gotaas,
1956).

Selama pengomposan bahan –

bahan organik didekomposisi menjadi

bentuk – bentuk anorganiknya. Menurut Alexander (1977), bahan – bahan organik
didekomposisi terlebih dahulu menjadi berbagai senyawa organik sederhana oleh
enzim ekstra seluler yang dihasilkan mikroorganisme heterotrofik. Dalam proses
dekomposisi bahan organik tersebut melibatkan dua proses biokimia yaitu
mineralisasi dan amobilisasi yang terjadi secara bersamaan dan berlawanan arah.
Mineralisasi adalah proses biokimia dimana senyawa organik sederhana
dikonversi oleh mikroorganisme heterotrofik menjadi bentuk anorganik yang
lebih

stabil,

sedangkan

amobilisasi

merupakan

proses

biokimia

oleh

mikroorganisme heterotrofik dimana bentuk anorganik disintesis kembali menjadi
senyawa organik yang menyusun sel – sel tubuhnya.
Pengomposan

dapat

berlangsung

secara

aerobik

dan

anaerobik.

Pengomposan aerobik terjadi dalam keadaan terdapat oksigen dan akan
menghasilkan CO2, air dan panas. Sedangkan pengomposan anaerobik terjadi
ketika tidak ada oksigen dan akan dihasilkan metana/alkohol, CO2 dan senyawa
antara seperti asam organik (Indriani, 1999). Menurut Gaur (1983), pada
pengomposan secara aerobik terjadi reaksi – reaksi biokimia utama yang terlibat
dalam biokonversi bahan organik yaitu sebagai berikut:
1. Gula, Selulosa, Hemiselulosa
(CH2O)x + xO2

xCO2 + xH2O + energi

2. Protein (senyawa N – Organik)
N – Organik

NH4+

NO2 –2

NO3– + energi

3. Sulfur Organik
S + xO

SO4 –2 + energi

4. Fosfor Organik, Fitin, Lesitin
P – Organik

H3PO4

Ca(HPO4)2

5. Reaksi secara keseluruhan adalah :
Bahan Organik

O2 + H2O + Nutrien + Humus +

energi
Haug (1980) menyatakan bahwa pada pengomposan anaerobik timbul bau
busuk karena adanya H2S dan sulfur organik. Reaksi – reaksi yang terjadi dalam
proses pengomposan secara anaerobik adalah sebagai berikut :

1. (CH2O)x

xCH3COOH

2. H3COOH

CH4 + CO2

3. N – Organik

NH3

4. 2H2S + xCO2

(CH2O)x + S + H2O

D. Ergonomika
Salah satu faktor penting yang harus diperhatikan dalam merancang atau
membuat alat adalah kesesuaian alat tersebut dengan kemampuan manusia
(Kusen, 1980). Ergonomika sebagai disiplin ilmu yang meninjau manusia dari
aspek keteknikan dan sistem dengan fasilitas dan lingkungan tempat melakukan
kegiatan kerja dengan tujuan agar tercapai secara optimal nilai – nilai yang
dikehendaki manusia perlu diterapkan dalam merancang dan membuat alat
(fasilitas).
Penerapan ergonomika pada berbagai jenis pekerjaan telah terbukti
menyebabkan efisiensi dan kenaikan produktifitas yang dapat dilihat dari kualitas
dan kuantitas hasil kerja yang mencapai 10 % atau lebih (Kusen, 1989). Manusia
dengan kegiatan kerja bersama perlengkapan yang digunakan dapat ditinjau
sebagai suatu sistem. Sistem tersebut dapat dibagi menjadi 3 kategori yaitu :
1.

Sistem manual, dimana manusia berfungsi sebagai tenaga penggerak
dan tenaga pengendali.

2.

Sistem mekanik, dimana manusia berfungsi sebagai operator atau
pengendali sedangkan sumber tenaga utama berasal dari mesin itu
sendiri.

3.

Sistem otomatik, dimana pada mesinnya sudah dilengkapi dengan
peralatan otomatis sebagai pengganti operator dan manusia bukan
sebagai pengendali langsung tetapi sebagai monitor.

1. Antropometri dan Biomekanik
Ukuran-ukuran statis tubuh atau anggota tubuh manusia lebih dikenal
dengan istilah antropometri, sedangkan ukuran yang menyangkut gerak tubuh atau
anggota tubuh manusia dikenal dengan biomekanik. Keduanya merupakan aspek
ergonomi yang diperlukan dalam merancang peralatan atau mesin ( Daniel, 1983).

Menurut Mc. Cormick (1979) istilah antropometri erat hubungannya
dengan pengukuran sifat fisik dan mekanik tubuh manusia. Antropometri
memiliki pengertian tentang tubuh dan anggotanya yaitu mengenai panjang, tebal,
berat atau volume tubuh. Penerapan antropometri terlihat jelas dalam merancang
suatu alat atau mesin yang dioperasikan oleh manusia.
Dalam merancang suatu mesin atau perlengkapan kerja lainnya agar dapat
dioperasikan dengan nyaman, efisien dan aman, seseorang perlu mengetahui
struktur fisik pengguna peralatan tersebut, selang respon emosional, tingkat
kenyamanan dan perkiraan – perkiraan lainnya (Kusen, 1989).
Menurut Suma’mur (1989) ukuran tubuh berbeda – beda dari satu bangsa
ke lain bangsa atas dasar keturunan dan faktor lingkungan. Selain itu juga terdapat
perbedaan nyata antara laki – laki dan perempuan. Salah satu ukuran tubuh yang
penting adalah tinggi badan, yaitu tinggi yang diukur dari telapak kaki yang
mendatar sampai garis horizontal yang melalui puncak kepala. Standar di luar
negeri (eropa) memiliki tinggi 1.70 meter untuk pria dan 1.60 meter untuk wanita.
Tinggi rata – rata orang dari suatu bangsa bertambah seiring dengan perbaikan
gizi dan kesehatan. Bagi orang indonesia tinggi standar untuk pria dewasa 1.60
meter dan untuk wanita dewasa 1.50 meter.
Studi mengenai gerak tubuh atau bagian – bagiannya meliputi selang,
kekuatan, daya tahan, kecepatan dan ketelitian gerak termasuk kedalam
biomekanik (Mc. Cormick, 1979).

2. Kapasitas Tenaga Manusia
Pengeluaran tenaga mekanis seseorang dapat ditinjau dari dua segi.
Pertama, pengeluaran tenaga total tubuh atau laju metabolisme dan yang kedua,
pengeluaran tenaga mekanis. Tenaga yang dapat dimanfaatkan sebagai tenaga
mekanis disalurkan melalui kinerja otot.
Kerja yang dilakukan pada suatu kondisi aerobik dapat menunjukkan
energi total yang dibutuhkan tubuh untuk melakukan kerja atau aktifitas (Astrand
dan Rodhal, 1977). Selama pengeluaran energi masih berada pada tingkat aerobik
yang mantap, dimana kondisi tersebut masih dapat dipertahankan dalam waktu
yang cukup lama, maka intensitas kerja ini dapat dikategorikan sebagai beban

normal yang harus ditanggung. Mengingat efisiensi kerja manusia normal hanya
10 – 30 %, maka besar beban normal yang harus ditanggung seseorang
sebenarnya hanya 10 – 30 % dari energi total yang dikeluarkan dalam
mengerjakan beban tersebut (Zander, 1972).

3. Efisiensi Tenaga Manusia
Pengertian efisiensi secara umum sebenarnya adalah perbandingan (rasio)
antara uotput dengan input. Didalam konteks kerja tubuh manusia, efisiensi
diartikan sebagai perbandingan antara tenaga mekanis tubuh yang disalurkan
melalui kinerja otot dengan tenaga total tubuh yang dihasilkan melalui proses
metabolisme. Oleh sebab itu efisiensi kerja dapat dirumuskan :
Efisiensi =

Kerja yang dilakukan
X 100 %
Kerja yang dilakukan + Panas yang dihasilkan

4. Pengukuran Tenaga Manusia
Sumber tenaga tubuh yang dapat dimanfaatkan menjadi tenaga mekanis
otot berasal dari senyawaan ATP (Adenosin triphosphate). Metabolisme oleh otot
dengan sel – sel tubuh lainnya dapat berlangsung secara aerobik dimana udaranya
diperoleh melalui proses pernapasan.
Pengukuran tenaga manusia dapat dilakukan melalui dua cara yaitu cara
langsung dan cara tidak langsung. Prinsip yang digunakan pada pengukuran
secara langsung berdasarkan pada kesetaraan antara panas dengan energi (prinsip
kalorimeter). Metode ini memerlukan ruangan khusus yang terisolasi untuk
mencegah kehilangan panas. Pengukuran secara langsung ini akan memberikan
hasil yang akurat, tetapi akan membutuhkan biaya yang besar dan ketelitian kerja
yang tinggi. Metode ini biasanya dilakukan di laboratorium dan untuk
penggunaan di lapangan biasanya dipakai metode tidak langsung ( Kusen,1989).
Pada metode pengukuran tidak langsung dikenal ada tiga cara yaitu
pengukuran konsumsi oksigen, jumlah denyut jantung dan kenaikan suhu
tubuh.pengukuran pengeluaran energi tubuh dengan cara mengukur konsumsi
oksigen merupakan salah satu dari metode analisis gas. Dengan menggunakan
pengukur gas pernapasan model Max Planck (Jerman) akan lebih praktis, dimana

cukup dengan melakukan analisis kadar oksigen sisa pernapasan saja dengan
menggunakan oxygen analyzer. Cara lain adalah menggunakan aparatus Heldane,
yaitu melakukan analisis terhadap kadar CO2 disamping O2 (Kusen,1989).
Kadang – kadang cara pengukuran denyut jantung dikombinasikan dengan
cara konsumsi oksigen agar diperoleh hasil pengukuran yang lebih akurat, atau
untuk keperluan kalibrasi. Bilamana angka denyut jantung permenit cukup tinggi,
tetapi konsumsi oksigen rendah hal ini menunjukkan terjadinya kelelahan otot.
Peningkatan suhu tubuh dapat dijadikan indikator bahwa pengeluaran
energi tubuh juga meningkat. Perubahan naiknya suhu baru jelas terlihat pada
tingkat pekerjaan setengah berat atau sedang.
Hubungan antara varibel faal dengan fenomena metabolisme tubuh dapat dilihat
pada tabel berikut ini.
Variabel
Beban kerja

Konsumsi

Denyut jantung

Kebutuhan

Suhu rektal

oksigen (lt/mnt)

(denyut/mnt)

tenaga (kkal/mnt)

(0C)

Sangat ringan

0.5

-

2.5

-

Ringan

0.5 – 1.0

75 – 100

2.5 – 5.0

-

Sedang

1.0 – 1.5

100 – 125

5.0 – 7.5

37.5 – 38.0

Berat

1.5 – 2.0

125 – 150

7.5 – 10.0

38.0 – 38.5

Sangat berat

2.0 – 2.5

150 –170

10.0 – 12.5

38.5 – 39.0

Luar biasa

2.5

175

12.5

39

Zander, 1973 dalam Kusen 1990

III. METODE PENELITIAN
A. Tempat Dan Waktu
Penelitian ini dilakukan di bengkel Metatron selama 2.5 bulan dari tanggal
1 Oktober sampai 15 Desember 2002 untuk perancangan dan pembuatan mesin
dan pengambilan data di PT Tidar Kerinci Agung Desa Lubuk Besar Sungai
Rumbai Sumatera Barat selama 4 bulan (Januari – April 2003).

B. Bahan Dan Alat
Bahan dan alat yang digunakan pada penelitian ini adalah antara lain:
Bahan penelitian :
™ Motor listrik 20 HP 3 phasa 1 buah
™ Plat besi tebal 3 mm

2 lembar

™ Plat besi 8 mm

2 lembar

™ Plat besi 12 mm

1 lembar

™ Besi UNP 100 x 100 mm, Besi siku 100 x 100, Besi siku 50 x 50
™ Pipa besi berdiameter 22 panjang 65 cm 3 buah
™ Roda gigi
™ Sproket dan rantai
™ Pully dan V belt
™ Pisau dari bahan per
™ Baud – baud, kawat las, batu gerinda potong/poles, thiner dan cat
Alat yang digunakan :
™ Las listrik, gerinda, mesin bor, mesin potong, mesin bubut, kompresor &
spray gun.

C. Prosedur Penelitian
1. Penelitian Pendahuluan
Prosedur ini perlu dilakukan untuk mendapatkan cara yang tepat dalam
mencacah tandan kosong kelapa sawit, yang antara lain dilakukan dengan :

a. Pencacahan tandan kosong kelapa sawit tanpa menggunakan alas
Pencacahan ini menggunakan golok yang sudah diasah dan
hasilnya masih kurang berhasil karena sifat liat dari tandan sawit.
b. Pencacahan tandan kosong kelapa sawit dengan menggunakan alas
Dilakukan juga menggunakan golok tetapi dibawah golok diberi
landasan sebagai alas cacah dan tandan sawit yang tercacah lebih
banyak dibandingkan cara yang pertama.
2. Pembuatan Mesin Pencacah Tandan Kosong Kelapa Sawit
3. Pengukuran tenaga Manusia
Pengukuran kebutuhan tenaga total tubuh dapat menggunakan
parameter denyut jantung dengan memakai rumus sebagai berikut :
Y = -1.4259 + 0.0207 X + 0.0202 A
Dimana , Y = Laju kebutuhan oksigen (l/menit)
X = Denyut jantung (pulsa/menit)
A = Luas Permukaan tubuh (m2)

Luas permukaan tubuh dapat dicari dengan persamaan :
0.444

A=B

0.663

xH

-4

x 88.83 x 10

Dimana : B = Berat badan (kg)
H = Tinggi badan (cm)

Sehingga tenaga total tubuh dapat digunakan persamaan :
T = Y x 4.93 x 69.44
Dimana : T = Tenaga total tubuh (Watt)
1 liter O2 = 4.93 kkal, 1 kkal/menit = 69.44 Watt
1. Kapasitas Mesin Pencacah
Kapasitas mesin pencacah tandan kosong kelapa sawit adalah jumlah
bahan yang dicacah dalam waktu tertentu (jam) dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut:
k=W
t

dimana:

k = kapasitas mesin (ton/jam)
W = berat bahan yang akan dicacah
t = waktu yang dibutuhkan untuk pencacahan

2. Perhitungan Daya Motor
Kebutuhan daya motor dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
P=VxI
Dimana

P = daya motor (Watt)
V = tegangan listrik (Volt)
I = arus listrik yang dihasilkan (Ampere)

3. Transmisi Daya
Penyaluran daya dari motor ke mesin dilakukan dengan menggunakan
pully dan sabuk V. Secara teoritis kecepatan putar dapat dihitung dengan
menggunakan rumus :
n1D1 = n2D2
V = Π x D1 x n1
60 x 1000
dimana:

n1 = Kecepatan putar motor penggerak
n2 = Kecepatan putar pisau gerak
D1 = Diameter pully motor penggerak
D2 = Diameter pully pada pisau gerak
V = Kecepatan linier sabuk V

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Rancangan Fungsional & Struktural

1. Hopper Atas
Hopper ini berfungsi untuk menampung dan mengumpankan bahan
yang akan dicacah. Pengumpanan bahan akan dibantu oleh silinder
pengepres. Hopper ini terbuat dari besi plat esser dengan ketebalan 3.6
mm, berukuran panjang 90 cm, lebar 60 cm dan tinggi 55 cm. Di bawah
hopper terdapat sebuah lubang yang akan mengumpankan tandan sawit
berbentuk persegi panjang berukuran 30 x 60 cm.

Gambar1. Hopper atas

2. Silinder Pengepresan
Berfungsi untuk mengumpankan tandan yang akan dicacah dan
mengecilkan ukuran dengan cara mengepres tandan kosong sehingga
diharapkan pada proses pencacahan beban yang dialami pisau tidak berat.
Silinder ini berjumlah 2 buah dan ditengahnya diberi poros 2“ yang akan
dihubungkan dengan sproket. Silinder terbuat dari besi pipa berdiameter
22 cm dengan ketebalan 10 mm dan panjangnya 60 cm. Kedua silinder
pengepres putarannya berkebalikan arah dan dikedua ujungnya disangga
oleh phillow block. Fungsi putaran ini untuk menarik, mengepres dan
mengarahkan tandan kosong kelapa sawit menuju ke bagian proses
pencacahan. Pada salah satu silinder terdapat sepasang pegas yang
berfungsi untuk mengatur pengepresan tandan kosong. Jika tandan yang
masuk berukuran besar maka pegas akan tandan tertekan sehingga jarak
antar silinder lebih lebar dan ketika tandan sudah melewati silinder maka
pegas akan kembali ke kedudukan semula.

Poros 1.5”

Gambar 2. Silinder pengepresan

3. Pisau Gerak
Berfungsi sebagai pisau utama yang akan menghancurkan tandan
kosong. Pisau ini terbuat dari plat per baja yang ditempa dengan ukuran 13
cm x 5 cm x 5 mm sebanyak 4 x 21 buah. Dudukan pisau terbuat dari plat
esser 8 mm berdiameter dalam 22 cm dan diameter luar 34 cm yang
melekat pada sebuah silinder. Penempelan antara dudukan pisau dengan
silinder dilakukan dengan cara pengelasan menggunakan kawat las LB 52

diameter 3.2 mm. Di dalam silinder terdapat poros 3“ yang dikedua
ujungnya diperkecil menjadi 2.5“ untuk meletakkan phillow block. Antara
pisau dengan dudukannya diperkuat dengan menggunakan sistem baud.

Gambar 3. Pisau gerak

4. Pisau Diam
Berfungsi sebagai landasan untuk pemotongan. Dengan adanya
pisau diam ini memungkinkan bahan tertahan dan kemudian akan
terpotong. Bentuk dan ukuran pisau sama dengan ukuran pisau berputar.
Hanya saja, dudukan untuk pisau ini terbuat dari as besi berukuran 2” yang
dikedua ujungnya diberi besi siku untuk menempelkan ke rangka atas.
Penggabungan antara as besi dudukan pisau diam dengan besi sikunya
menggunakan sistem las, sedangkan antara besi siku dan rangka atas
menggunakan sistem mur baud. Jarak antar pisau 3 cm.

Gambar 4. Pisau Diam

5. Hopper Bawah
Berfungsi untuk menyalurkan tandan yang sudah dicacah ke wadah
yang telah disiapkan atau ke proses berikutnya. Hopper ini akan menempel
pada rangka bawah menggunakan sistem mur baud dan terbuat dari plat
esser ketebalan 3.2 mm, berukuran panjang 130 cm, lebar 64 cm dan
tinggi 70 cm.

Gambar 5. Hopper Bawah
6. Rangka bawah
Berfungsi untuk memberi dudukan mesin secara keseluruhan
diantaranya untuk dudukan motor listrik, dudukan rangka atas, dudukan
hopper bawah, dudukan transmisi dan menopang pisau gerak. Rangka ini
terbuat dari besi UNP 100 berukuran panjang 105 cm, lebar 105 cm dan
tinggi 100 cm. Untuk dudukan motor mempunyai ukuran 75 cm x 60 cm.
Sedangkan untuk dudukan rangka atas berukuran 65 cm x 90 cm. Untuk
rangka bawah ini tidak bisa dilakukan bongkar pasang karena semuanya
memakai sistem penggabungan dengan las bukan sistem knock down
(bongkar pasang).

Gambar 6. Rangka bawah

7. Rangka atas
Berfungsi untuk memberi kedudukan silinder pengepres, pisau
diam dan hopper atas. Rangka ini terbuat dari plat esser 12 mm yang
didalamnya terdapat lubang segi empat berukuran 20.5 cm x 27.5 cm.
Lubang ini berfungsi sebagai tempat untuk dudukan bearing pada silinder
pengepres. Di bawah rangka ini diberi siku 10 cm x 10 cm yang berfungsi
untuk menempelkannya dengan rangka bawah, dimana penggabungannya
menggunakan sistem mur baud. Ukuran rangka atas 90 cm x 60 cm.

Gambar 7. Rangka atas

8. Sistem Transmisi
Berfungsi untuk menyalurkan daya dari motor listrik, membalikkan
arah putaran dan menaikkan atau menurunkan kecepatan putaran. Dalam
mesin ini digunakan 3 macam transmisi :
1. Sistem Transmisi Sabuk V
Berfungsi untuk menyalurkan daya/tenaga dari motor penggerak
ke silinder pisau (pisau putar) dan untuk menurunkan putaran pada
silinder pengepres. Pully yang dipakai berukuran 5” pada motor
penggerak dan 7” pada silinder pisau, V belt yang digunakan yaitu 81C sebanyak 3 buah. Sedangkan untuk menurunkan putaran dipakai 5”

pada silinder pisau dan 15” pada poros roda gigi, V-belt yang
digunakan 57-B sebanyak 2 buah.

2. Sistem Transmisi Roda Gigi
Berfungsi untuk membalikkan arah putaran sehingga pada
silinder pengepres putarannya berlawanan arah. Roda gigi yang
digunakan berukuran 7 ” sebanyak 2 buah. Di tengah roda gigi terdapat
lubang berdiameter 1.5 “.

3. Sistem Transmisi Rantai Rol
Berfungsi untuk menyalurkan daya dari silinder pisau ke silinder
pengepresan. Sproket yang dipakai dengan perbandingan 1 : 3, dimana
pada silinder pres berjumlah 33 dan pada roda gigi berjumlah 11 buah.
Bearing
Transmisi Rantai
Rol

Transmisi
Sabuk V

Transmisi
Sabuk V

Transmisi
Roda Gigi

Gambar 8. Sistem Transmisi

9. Motor listrik
Berfungsi sebagai sumber daya utama yang akan menggerakkan
mesin. Motor yang digunakan adalah motor 3 phasa, 380 Volt, daya 20
HP.

Gambar 9. Motor Listrik

1. Hasil Pengujian

1

Jumlah
tandan
(tandan)
50

Jumlah
tandan
(Kg)
275

Waktu
pencacahan
(detik)
8.016667

Kapasitas
pencacahan
(Kg/jam)
2058.212

2

50

275

7.45

2214.765

3

50

275

9.633333

1712.803

4

36

198

3.916667

3033.191

5

55

302.5

6.466667

2806.701

Rataan

48.2

265.1

7.096667

2365.134

Ket

Berat Rata-rata tandan kosong 5.5 Kg/Tandan
Grafik Perbandingan antara Kapasitas
Pencacahan (Kg/jam) pada tiap Pengujian

Kapasitas Pencacahan (Kg/jam)

3500
3033.191
3000
2500

2058.212

2806.701

2214.765

2000
1712.803
1500

Kapasitas
Pencacahan (Kg/jam)

1000
500
0
0

1

2

3
Pengujian Ke -

4

5

6

2. Pembahasan
Dari hasil pengujian mesin didapatkan kapasitas yang tidak merata, hal ini
disebabkan karena beberapa faktor, diantaranya :
a. Faktor manusia
Faktor manusia berpengaruh di dalam sistem pengumpanan tandan
kosong, dimana tandan yang diumpankan tiap menit tidak selalu sama.
Walaupun setelah dari pabrik sudah dilakukan seleksi tandan kosong
dengan

menggunakan

meja

sortir,

tapi

faktor

manusia

masih

diperhitungkan untuk menyeleksi batu dan potongan besi yang akan
masuk ke mesin pencacah. Batu dan potongan besi yang terambil
selanjutnya dibuang. Faktor manusia sangat berfungsi dalam pengaturan
tandan kosong, karena seringkali tandan yang dihasilkan pabrik banyak
dalam waktu bersamaan. Terkadang manusia dalam mengumpankan
tandan kosongnya sedikit dan kadang – kadang banyak tergantung pada
nalurinya.

b. Faktor Tandan
Jumlah tandan kosong yang dikeluarkan oleh pabrik tidak selalu
sama, seringkali terjadi kekosongan tandan sewaktu mesin pencacah
dioperasikan. Penyebab dari ketidaksamaan jumlah tandan kosong yang
dikeluarkan pabrik karena sebelum masuk ke mesin pencacah dilakukan
pemilihan tandan dengan menggunakan mesin/meja sortasi. Meja ini akan
bekerja berdasarkan ukuran tandan kosong, jika tandan kosongnya besar
akan menabrak blok penahan dan akan diarahkan menuju meja
penampungan. Sedangkan yang berukuran kecil akan jalan terus dan
masuk ke mesin pencacah. Hal ini juga mengurangi jumlah kapasitas
mesin.

c. Faktor Mesin
Faktor mesin berpengaruh karena pada hopper pengeluaran
seringkali terjadi kemacetan maka kapasitas mesin menjadi kecil dan
ketika sudah menumpuk akan turun secara bersamaan sehingga

menyebabkan kapasitasnya langsung naik. Kemacetan juga terjadi karena
penyumbatan yang ada di sela – sela pisau berputar dan juga pisau diam,
yang mengakibatkan penumpukan diantara pisau diam dan dudukannya.
Penumpukan

ini

semakin

lama

akan

mengeras

sehingga

nanti

pembersihannya sulit. Mesin lain yang berpengaruh pada ketidakstabilan
kapasitas pencacahan ini adalah konveyor yang membawa tandan dari
meja sortasi ke mesin pencacah. Hal ini dikarenakan antara konveyor
dengan lantainya memiliki jarak yang memungkinkan tandan berukuran
kecil tidak akan terbawa oleh konveyor, dan ketika tandan berukuran besar
melewati konveyor akan membawa tandan kecil yang sebelumnya masih
tertinggal di lantai konveyor. Di antara mesin pencacah dan konveyor
terdapat luncuran tandan dan juga diantara meja sortasi dan konveyor juga
ada luncuran tandan. Pada luncuran tandan ini seringkali terjadi
kemacetan. Banyak hal yang menyebabkan kemacetan ini, yaitu lantai
luncur yang memiliki kemiringan kecil dan lantainya kurang licin.

DAFTAR PUSTAKA

Gaur, A.C. 1983. A Manual Of Rural Composting. FAO, Rome.
Haug, R.T. 1980. Composting Engineering. An Arbor Science, Michigan.
Hartley, C.W.S.1967. The Oil Palm. Longman Group Limited, London.
Indriani, Y.H. 1999. Membuat Kompos Secara Kilat. Penebar Swadaya, Jakarta
Kume, T., S. Matsuhashi, S. Hashimoto, M.R. Awang, H. Hamdani and H.
Saitoh.1993. Resources By Radiation Treatment Production of
Animal Feed and Mushroom From Oil Palm Wastes. Pergamon Press
Ltd, London.
Kirk, T.K., T. Hirughuci dan H.M. Chang. 1980. Lignin Biodegradation :
Chemical and Potential Application. LRC – Prees Inc.,Florida.
Suhadi, H. , S.I. Nastiti dan B. Tajuddin. 1989. Biokonversi : Pemanfaatan
Limbah Industri Pertanian. Pusat Antar Universitas, IPB , Bogor.

22

RANCANGAN DAN UJI PERFORMANSI
ALAT PENCACAH TANDAN BUAH KOSONG KELAPA SAWIT
DALAM PROSES PEMBUATAN PUPUK KOMPOS

Oleh :
JUYAMTO
F01498014

2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

RANCANGAN DAN UJI PERFORMANSI
ALAT PENCACAH TANDAN BUAH KOSONG KELAPA SAWIT
DALAM PROSES PEMBUATAN PUPUK KOMPOS

SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh :

JUYAMTO
F01498014

2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

RANCANGAN DAN UJI PERFORMANSI
ALAT PENCACAH TANDAN BUAH KOSONG KELAPA SAWIT
DALAM PROSES PEMBUATAN PUPUK KOMPOS

SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh :

JUYAMTO
F01498014

Dilahirkan pada tanggal 25 Oktober 1979
Di Sitiung – Sumatera Barat

Menyetujui
Bogor, Januari 2007

Ir. Agus Sutejo MSi
Dosen Pembimbing

Judul

: Rancangan dan Uji Performansi Alat Pencacah Tandan Buah
Kosong Kelapa Sawit dalam Proses Pembuatan Pupuk Kompos

Oleh

: Juyamto

NRP

: F01498014

SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat
untuk Memperoleh Gelar Sarjana
pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Mengetahui
Pembimbing akademik

Ir. Agus Sutejo, MSi
NIP. 131878955

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT

Rabbul ‘Izzati yang telah memberikan

kesehatan dan kekuatan sehingga penulis bisa menyelesaikan penulisan skripsi ini
yang bejudul

Rancangan dan Uji Performansi Alat Pencacah Tandan

Buah Kosong Kelapa Sawit dalam Proses Pembuatan Pupuk Kompos.
Shalawat dan salam, semoga tetap tercurah kepada junjungan kita Nabi besar
Muhammad SAW, selaku pemimpin para Nabi dan orang-orang bertaqwa, begitu
juga kepada keluarga dan sahabat-sahabat beliau, serta siapa saja yang
menyerukan dakwah dan selalu mengikuti metode serta langkah beliau. Dalam
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Agus Sutejo, MSi selaku pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan, nasehat dan arahan selama melaksanakan penelitian.
2. Bapak Dr. Sam Herodian, MS selaku dosen penguji yang telah memberikan
masukan, kritik dan saran dalam perbaikan skripsi ini.
3. Bapak Ir. Murtono selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan,
kritik dan saran dalam perbaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam laporan
penelitian ini akan tetapi penulis berharap karya ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan pembaca. Amiiin.

Bogor, Maret 2006

Penulis

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Juyamto, dilahirkan di Sitiung
Dharmasraya pada tanggal 25 Oktober 1979 yang merupakan
anak kedua dari tiga bersaudara dengan ayah bernama Sarmin
dan ibu bernama Sutarti.
Pada tahun 1992 penulis menyelesaikan pendidikan dasar di Sekolah
Dasar Negeri 1 Piruko, kemudian penulis melanjutkan pendidikan ke Sekolah
Menengah Pertama Negeri 1 Wonotiung dan lulus pada tahun 1995, lalu
melanjutkan ke Sekolah Menengah Umum 1 Sitiung dan lulus tahun 1998. Pada
tahun yang sama penulis diterima menjadi mahasiswa Institut Pertanian Bogor
(IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) di Fakultas Teknologi
Pertanian Jurusan Teknik Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif di Lembaga Dakwah Kampus
Badan kerohanian Islam Mahasiswa IPB. Penulis juga pernah menjadi asisten
dosen pada mata kuliah Traktor Pertanian.
Penulis melaksanakan praktek lapang di PT Sweet Indo Lampung di desa
Astra Ksetra kecamatan Menggala kabupaten Tulang Bawang, Lampung Utara
dengan topik Teknik Pengolahan Gula Di PT Sweet Indolampung selanjutnya
penulis melakukan penelitian dengan judul Rancangan dan Uji Performansi
Alat Pencacah Tandan Buah Kosong Kelapa Sawit dalam Proses Pembuatan
Pupuk Kompos.

JUYAMTO. F01498014. Rancangan dan Uji Performansi Alat Pencacah
Tandan Buah Kosong Kelapa Sawit dalam Proses Pembuatan Pupuk
Kompos. Di bawah bimbingan Ir. Agus Sutejo MSi.

RINGKASAN

Indonesia merupakan salah satu negara agraris yang sedang mengalami
transformasi menuju negara industri. Salah satu industri yang potensial dan telah
berkembang serta mempunyai peluang ekspor bagus adalah industri yang
berbasiskan pada hasil pertanian (agroindustri). Kelapa sawit (Elais guineensis
Jacq) saat sekarang menjadi komoditas yang sangat pesat perkembangannya dan
menjadi komoditas unggulan pada subsektor perkebunan. Tanaman kelapa sawit
telah diusahakan dalam bentuk perkebunan besar negara, perkebunan besar swasta
dan perkebunan rakyat. Proporsi luas areal untuk masing – masing perusahaan
tersebut adalah pada PBN sebesar 50 %, PBS 22 % dan PR 28 % pada tahun
1987, sedangkan pada tahun 1998 terjadi perubahan dengan meningkatnya
proporsi untuk PR yaitu 33.5 %, PBN 48.5 % dan pada PBS 18 %. Secara
keseluruhan luas areal perkebunan kelapa sawit pada tahun 1987 sebesar 728.662
hektar dan meningkat menjadi 2.633.899 hektar pada tahun 1998 dengan
peningkatan rata – rata 12,44 % per tahun.
Tandan buah kosong merupakan salah satu limbah terbesar yang
dihasilkan dari industri pengolahan minyak kelapa sawit, dimana jumlahnya
mencapai 21 % dari tandan buah segar. Jumlah tandan buah kosong yang
dihasilkan seringkali melebihi kemampuan alam untuk mendekomposisikannya
kembali sehingga terjadilah penumpukan limbah dalam jumlah besar. Apabila
penumpukan limbah ini tidak ditangani secara optimal maka akan menjadi sumber
pencemaran lingkungan baik tanah, air maupun udara. Penanganan limbah untuk
dikonversi menjadi produk lain yang memiliki nilai tambah merupakan usaha –
usaha untuk kembali ke alam (back to nature) atau pemanfaatan sumber daya
alam agar lebih efisien. Disamping itu juga dapat menumbuhkan/membuka
lapangan usaha baru yang saat ini banyak dibutuhkan untuk dapat menampung
tenaga kerja sekaligus ikut membantu pemerintah dalam rangka mengatasi
masalah tenaga kerja dan lapangan pekerjaan.
Di dalam mengatasi masalah besarnya volume tandan buah kosong kelapa
sawit dilakukan dengan cara pembakaran di dalam incinerator. Tetapi karena
adanya larangan pembakaran mendorong dilakukannya penggunaan teknologi
alternatif yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Salah satu usaha yang dapat
ditempuh adalah dengan membuatnya menjadi kompos yang kemudian
dimanfaatkan untuk berbagai usaha pertanian lainnya. Usaha mendaur ulang
limbah tandan buah kosong kelapa sawit melalui pengomposan ini diharapkan
merupakan langkah yang tepat untuk menghasilkan pupuk yang berpotensi tinggi
dalam penggantian sebagian pupuk konvensional. Oleh sebab itu maka
penggunaan teknologi (mesin dan peralatan) sangat dibutuhkan untuk memper-

cepat dan mempermudah penanganan serta meningkatkan mutu kompos yang
dihasilkan.
Tujuan dari pelaksanaan penelitian ini adalah untuk merancang, membuat
dan menguji alat pencacah tandan buah kosong kelapa sawit dalam proses
pembuatan pupuk kompos serta mengetahui teknik yang efisien dalam pencacahan
tandan buah kosong kelapa sawit.
Penelitian ini dilakukan di bengkel METATRON selama 2.5 bulan dari
tanggal 1 Oktober sampai 15 Desember 2002 untuk perancangan dan pembuatan
mesin dan pengambilan data di PT Tidar Kerinci Agung Desa Lubuk Besar
Sungai Rumbai Sumatera Barat selama 4 bulan (Januari – April 2003). Bahan
yang digunakan pada penelitian ini antara lain (1) Motor listrik 20 HP 3 phasa (2)
Plat besi tebal 3 mm (3) Plat besi 8 mm (4) Plat besi 12 mm (5) Besi UNP 100 x
100 mm (6) Besi siku 100 x 100 (7) Besi siku 50 x 50 (8) Pipa besi berdiameter
22 panjang 65 cm (9) Roda gigi (10) Sproket dan rantai (11) Pully dan V belt (12)
Pisau dari bahan per (13) Baud – baud, kawat las, batu gerinda potong/poles,
thiner dan cat. Sedangkan peralatan yang digunakan antara lain (1) Las listrik (2)
Gerinda (3) Mesin potong (4) Mesin Bor (5) Kompresor dan spray gun (6)
Peralatan bengkel lainnya.
Alat pencacah tandan kosong kelapa sawit terdiri dari 9 bagian pokok,
yaitu (1) Hopper atas (2) Silinder pengepresan (3) Pisau gerak (4) Pisau diam (5)
Hopper bawah (6) Rangka atas (7) Rangka bawah (8) Sistem transmisi (9) Motor
penggerak.
Dari hasil pengujian mesin didapatkan kapasitas yang tidak merata, hal ini
disebabkan karena beberapa faktor, diantaranya: a) faktor manusia, berpengaruh
di dalam sistem pengumpanan tandan kosong, dimana tandan yang diumpankan
tiap menit tidak selalu sama. b) faktor tandan dimana jumlah tandan kosong yang
dikeluarkan oleh pabrik tidak selalu sama, seringkali terjadi kekosongan tandan
sewaktu mesin pencacah dioperasikan. c) faktor mesin, berpengaruh karena pada
hopper pengeluaran seringkali terjadi kemacetan maka kapasitas mesin menjadi
kecil.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Tujuan Penelitian
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Sejarah Singkat Kelapa Sawit
B. Pencacahan Ukuran
C. Prinsip Pengomposan
D. Ergonomika
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat Dan Waktu
B. Bahan Dan Alat
C. Prosedur Penelitian
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara agraris yang sedang mengalami
transformasi menuju negara industri. Salah satu industri yang potensial dan telah
berkembang serta mempunyai peluang ekspor bagus adalah industri yang
berbasiskan pada hasil pertanian (agroindustri). Kelapa sawit (Elais guineensis
Jacq) saat sekarang menjadi komoditas yang sangat pesat perkembangannya dan
menjadi komoditas unggulan pada subsektor perkebunan. Tanaman kelapa sawit
telah diusahakan dalam bentuk perkebunan besar negara, perkebunan besar swasta
dan perkebunan rakyat. Proporsi luas areal untuk masing – masing perusahaan
tersebut adalah pada PBN sebesar 50 %, PBS 22 % dan PR 28 % pada tahun
1987, sedangkan pada tahun 1998 terjadi perubahan dengan meningkatnya
proporsi untuk PR yaitu 33.5 %, PBN 48.5 % dan pada PBS 18 %. Secara
keseluruhan luas areal perkebunan kelapa sawit pada tahun 1987 sebesar 728.662
hektar dan meningkat menjadi 2.633.899 hektar pada tahun 1998 dengan
peningkatan rata – rata 12,44 % per tahun.
Peningkatan luas areal kelapa sawit tersebut didorong oleh permintaan
dunia akan produk kelapa sawit Crude Palm Oil (CPO) dan Produk Kelapa Sawit
Olahan (PKO) yang terus meningkat dan cukup tingginya daya saing terhadap
produk substitusi utama yaitu kedelai. Pada tahun 1989 produksi CPO indonesia
1.964.954 ton dan PKO 392.889 ton sedang pada tahun 1998 meningkat menjadi
5.902.178 ton CPO dan 1.302.907 PKO. Dengan demikian terjadi peningkatan
rata – rata CPO 13,2 % dan PKO 14,6 % tiap tahunnya.
Buah kelapa sawit yang dihasilkan biasanya diolah dan dijual dalam
bentuk minyak kelapa sawit. Minyak ini dihasilkan dari bagian sabut dan inti
kelapa sawit. Tahun demi tahun, seiring dengan meningkatnya produksi kelapa
sawit maka industri pengolahan kelapa sawitpun semakin berkembang.
Peningkatan produksi minyak kelapa sawit ini akan memberikan konsekuensi
berupa bertambahnya limbah industri pengolahan kelapa sawit tersebut. Tandan
buah kosong merupakan salah satu limbah terbesar yang dihasilkan dari industri
pengolahan minyak kelapa sawit, dimana jumlahnya mencapai 21 % dari tandan