Rancang Bangun Alat Penggiling Tulang Sapi Kering
RANCANG BANGUN ALAT PENGGILING
TULANG SAPI KERING
SKRIPSI
OLEH :
HADI JAKA SUWARNO
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN ALAT PENGGILING
TULANG SAPI KERING
SKRIPSI
OLEH :
HADI JAKA SUWARNO
120308066/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana
di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui oleh,
Komisi Pembimbing
(Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si)
Ketua
(Adian Rindang, STP, M.Si)
Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
HADI JAKA SUWARNO: Rancang Bangun Alat Penggiling Tulang Sapi Kering,
dibimbing oleh LUKMAN ADLIN HARAHAP dan ADIAN RINDANG.
Keberadaan limbah hewan ternak meningkat seiring dengan tingginya
konsumsi daging hewan ternak. Limbah ternak sendiri dapat berupa kotoran,
tulang, darah, dan bulu. Penanganan limbah ini harus dilakukan dengan tepat agar
tidak mencemari lingkungan. Salah satu produk yang dapat dihasilkan dari
pengolahan limbah ternak adalah tepung tulang yang dapat dimanfaatkan sebagai
campuran pakan ternak karena kaya akan kalsium dan fosfor. Penelitian ini
bertujuan untuk merancang dan membuat alat penggiling tulang sapi kering serta
menguji dengan parameter kapasitas efektif, kerusakan hasil, kadar air tepung
tulang, dan kehalusan saringan tepung tulang, kemudian menganalisis nilai
ekonomis alat penggiling tulang sapi kering.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapasitas efektif alat sebesar 11,28
kg/jam, kerusakan hasil sebesar 8%, kadar air tepung tulang sebesar 0,35%, dan
kehalusan saringan sebesar 52,56%. Analisis ekonomi menunjukkan bahwa break
even point sebesar 381 kg pada tahun kelima, net present value sebesar Rp
350.551.655,50/tahun dengan suku bunga 6,75% dan Rp 335.847.320,60/tahun
dengan suku bunga coba-coba 8%, serta internal rate of return sebesar 37,80%.
Kata kunci: alat penggiling tulang sapi kering, limbah tulang
ABSTRACT
HADI JAKA SUWARNO: Design of Dry Cow Bone Miller, supervised by
LUKMAN ADLIN HARAHAP and ADIAN RINDANG.
The existance of livestock waste increase in accordance with the
consumption of livestock meat. Livestock waste itself can be feces, bone, blood,
and hair. The handling of this wastes must be done correctly so that they doesn’t
contaminate the environment. One of the product that can be produced from the
processing of livestock waste is bone powder which can be used as the mixture of
animal feed because it’s rich in calcium and phosphorus. The aim of this research
are to design and build dry cow bone miller and to test the parameters of effective
capacity, material losses, water content of bone powder, and the fineness of bone
powder, then analyze the economic value of dry cow bone miller.
The results showed that the effective capacity of this equipment was 11,28
kg/hour, material losses was 8%, water content of bone powder was 0,35%, and
the fineness of bone powder was 52,56%. Economic analysis showed that break
even point was 381 kg on the fifth year, net present value was Rp
350.551.655,50/year with 6,75% of interest rates and Rp 335.847.320,60/year
with 8% of interest rates, and internal rate of return was 37,80%.
Key words: dry cow bone miller, bone waste
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Hadi Jaka Suwarno dilahirkan di Tebing Tinggi pada tanggal 3 Desember
1994 dari ayah Bambang dan ibu Juriah Sy. Penulis merupakan anak kedua dari
dua bersaudara.
Tahun 2012 penulis lulus dari SMA Negeri 4 Tebing Tinggi dan pada
tahun yang sama lulus seleksi masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur
Ujian Masuk Bersama (UMB). Penulis memilih program studi Keteknikan
Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan
Mahasiswa Keteknikan Pertanian (IMATETA). Penulis melaksanakan praktek
kerja lapangan (PKL) di Kebun Kelapa Sawit Sei Baruhur PT Perkebunan
Nusantara III, Torgamba, Sumatera Utara pada bulan Juli 2015.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul “Rancang Bangun Alat Penggiling Tulang Sapi Kering” yang merupakan
salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program Studi
Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada
Bapak Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing serta
Ibu Adian Rindang, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah
membimbing dan memberikan berbagai masukan, saran, dan kritik berharga
kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Untuk
kesempurnaan skripsi ini, maka penulis sangat mengharapkan saran dan kritik
yang bersifat membangun.
Semoga skripsi dan penelitian ini dapat berguna bagi kita dan pihak-pihak
lain yang membutuhkannya.
Medan, Juni 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ..........................................................................................................i
RIWAYAT HIDUP .............................................................................................ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................iii
DAFTAR TABEL ...............................................................................................vi
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................vii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................viii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ....................................................................................................1
Tujuan Penelitian ................................................................................................3
Batasan Penelitian...............................................................................................3
Kegunaan Penelitian ...........................................................................................4
TINJAUAN PUSTAKA
Tulang .................................................................................................................5
Limbah Tulang ....................................................................................................6
Tepung Tulang ....................................................................................................7
Karakteristik Tepung Tulang ..............................................................................8
Pengeringan .........................................................................................................9
Penggilingan........................................................................................................11
Elemen Mesin......................................................................................................15
Motor Bakar ..........................................................................................15
Puli ........................................................................................................15
Sabuk V ................................................................................................16
Ayakan (Mesh) .....................................................................................17
Poros .....................................................................................................17
Bantalan ...............................................................................................18
Analisis Ekonomi................................................................................................19
Biaya Pemakaian Alat ...........................................................................19
Break Even Point ..................................................................................21
Net Present Value .................................................................................22
Internal Rate of Return .........................................................................22
Kapasitas Efektif Alat dan Mesin Pertanian .......................................................23
Kadar Air Bahan .................................................................................................24
Sieve Shaker ........................................................................................................25
BAHAN DAN METODE
Waktu danTempat Penelitian ..............................................................................26
Bahan dan Alat Penelitian ...................................................................................26
Metode Penelitian................................................................................................26
Komponen Alat ...................................................................................................26
Persiapan Penelitian ............................................................................................28
Prosedur Penelitian..............................................................................................29
Parameter yang Diamati ......................................................................................29
Kapasitas Efektif Alat ...........................................................................29
Kerusakan Hasil ....................................................................................30
Kadar Air Tepung Tulang .....................................................................30
Universitas Sumatera Utara
Kehalusan Saringan Tepung Tulang .....................................................30
Analisis Ekonomi ..................................................................................31
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan dan Prinsip Kerja Alat ...................................................................34
Pemilihan dan Pengukuran Bahan ......................................................................35
Pemotongan dan Perakitan Bahan .......................................................................36
Finishing .............................................................................................................36
Pengeringan Tulang Sapi ....................................................................................36
Kapasitas Efektif Alat .........................................................................................38
Kerusakan Hasil ..................................................................................................39
Kadar Air Tepung Tulang ...................................................................................40
Kehalusan Saringan Tepung Tulang ...................................................................41
Analisis Ekonomi ................................................................................................42
Break Even Point ..................................................................................42
Net Present Value .................................................................................43
Internal Rate of Return .........................................................................43
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .........................................................................................................45
Saran ....................................................................................................................45
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................46
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
Hal.
1.
SNI tepung tulang ........................................................................................9
2.
Kadar air tulang sapi ....................................................................................37
3.
Kapasitas efektif alat ....................................................................................38
4.
Kriteria kerusakan hasil ...............................................................................39
5.
Persentase kerusakan hasil pada alat ............................................................39
6.
Kadar air tepung tulang ................................................................................40
7.
Kehalusan saringan tepung tulang ...............................................................41
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No.
Hal.
1.
Hammer mill .................................................................................................. 12
2.
Burr mill ......................................................................................................... 13
3.
Roller mill ...................................................................................................... 14
4.
Tampak depan ................................................................................................ 68
5.
Tampak belakang ........................................................................................... 68
6.
Tampak samping kiri ..................................................................................... 68
7.
Tampak samping kanan ................................................................................. 69
8.
Tampak atas ................................................................................................... 69
9.
Piringan berputar ............................................................................................ 69
10. Piringan statis ................................................................................................. 70
11. Saluran pengeluaran ....................................................................................... 70
12. Ayakan 200 mesh ........................................................................................... 70
13. Tulang sebelum dipotong dan dikeringkan .................................................... 71
14. Tulang setelah dipotong dan dikeringkan ...................................................... 71
15. Tepung tulang ................................................................................................ 71
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal.
1.
Flowchart penelitian ....................................................................................48
2.
Spesifikasi alat penggiling tulang sapi kering .............................................50
3.
Perhitungan daya motor ...............................................................................51
4.
Perhitungan kecepatan putaran alat dan panjang sabuk V ...........................53
5.
Kadar air tulang sapi ....................................................................................54
6.
Kapasitas efektif alat penggiling tulang sapi kering ....................................55
7.
Persentase kerusakan hasil alat penggiling tulang sapi kering ....................56
8.
Kadar air tepung tulang ................................................................................57
9.
Kehalusan saringan tepung tulang ...............................................................58
10. Analisis ekonomi .........................................................................................59
11. Break even point ..........................................................................................63
12. Net present value ..........................................................................................64
13. Internal Rate of Return ................................................................................67
14. Gambar alat ..................................................................................................68
15. Gambar bahan yang diolah ..........................................................................71
Universitas Sumatera Utara
TULANG SAPI KERING
SKRIPSI
OLEH :
HADI JAKA SUWARNO
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN ALAT PENGGILING
TULANG SAPI KERING
SKRIPSI
OLEH :
HADI JAKA SUWARNO
120308066/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana
di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui oleh,
Komisi Pembimbing
(Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si)
Ketua
(Adian Rindang, STP, M.Si)
Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
HADI JAKA SUWARNO: Rancang Bangun Alat Penggiling Tulang Sapi Kering,
dibimbing oleh LUKMAN ADLIN HARAHAP dan ADIAN RINDANG.
Keberadaan limbah hewan ternak meningkat seiring dengan tingginya
konsumsi daging hewan ternak. Limbah ternak sendiri dapat berupa kotoran,
tulang, darah, dan bulu. Penanganan limbah ini harus dilakukan dengan tepat agar
tidak mencemari lingkungan. Salah satu produk yang dapat dihasilkan dari
pengolahan limbah ternak adalah tepung tulang yang dapat dimanfaatkan sebagai
campuran pakan ternak karena kaya akan kalsium dan fosfor. Penelitian ini
bertujuan untuk merancang dan membuat alat penggiling tulang sapi kering serta
menguji dengan parameter kapasitas efektif, kerusakan hasil, kadar air tepung
tulang, dan kehalusan saringan tepung tulang, kemudian menganalisis nilai
ekonomis alat penggiling tulang sapi kering.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapasitas efektif alat sebesar 11,28
kg/jam, kerusakan hasil sebesar 8%, kadar air tepung tulang sebesar 0,35%, dan
kehalusan saringan sebesar 52,56%. Analisis ekonomi menunjukkan bahwa break
even point sebesar 381 kg pada tahun kelima, net present value sebesar Rp
350.551.655,50/tahun dengan suku bunga 6,75% dan Rp 335.847.320,60/tahun
dengan suku bunga coba-coba 8%, serta internal rate of return sebesar 37,80%.
Kata kunci: alat penggiling tulang sapi kering, limbah tulang
ABSTRACT
HADI JAKA SUWARNO: Design of Dry Cow Bone Miller, supervised by
LUKMAN ADLIN HARAHAP and ADIAN RINDANG.
The existance of livestock waste increase in accordance with the
consumption of livestock meat. Livestock waste itself can be feces, bone, blood,
and hair. The handling of this wastes must be done correctly so that they doesn’t
contaminate the environment. One of the product that can be produced from the
processing of livestock waste is bone powder which can be used as the mixture of
animal feed because it’s rich in calcium and phosphorus. The aim of this research
are to design and build dry cow bone miller and to test the parameters of effective
capacity, material losses, water content of bone powder, and the fineness of bone
powder, then analyze the economic value of dry cow bone miller.
The results showed that the effective capacity of this equipment was 11,28
kg/hour, material losses was 8%, water content of bone powder was 0,35%, and
the fineness of bone powder was 52,56%. Economic analysis showed that break
even point was 381 kg on the fifth year, net present value was Rp
350.551.655,50/year with 6,75% of interest rates and Rp 335.847.320,60/year
with 8% of interest rates, and internal rate of return was 37,80%.
Key words: dry cow bone miller, bone waste
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Hadi Jaka Suwarno dilahirkan di Tebing Tinggi pada tanggal 3 Desember
1994 dari ayah Bambang dan ibu Juriah Sy. Penulis merupakan anak kedua dari
dua bersaudara.
Tahun 2012 penulis lulus dari SMA Negeri 4 Tebing Tinggi dan pada
tahun yang sama lulus seleksi masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur
Ujian Masuk Bersama (UMB). Penulis memilih program studi Keteknikan
Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan
Mahasiswa Keteknikan Pertanian (IMATETA). Penulis melaksanakan praktek
kerja lapangan (PKL) di Kebun Kelapa Sawit Sei Baruhur PT Perkebunan
Nusantara III, Torgamba, Sumatera Utara pada bulan Juli 2015.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul “Rancang Bangun Alat Penggiling Tulang Sapi Kering” yang merupakan
salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program Studi
Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada
Bapak Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing serta
Ibu Adian Rindang, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah
membimbing dan memberikan berbagai masukan, saran, dan kritik berharga
kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Untuk
kesempurnaan skripsi ini, maka penulis sangat mengharapkan saran dan kritik
yang bersifat membangun.
Semoga skripsi dan penelitian ini dapat berguna bagi kita dan pihak-pihak
lain yang membutuhkannya.
Medan, Juni 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ..........................................................................................................i
RIWAYAT HIDUP .............................................................................................ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................iii
DAFTAR TABEL ...............................................................................................vi
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................vii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................viii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ....................................................................................................1
Tujuan Penelitian ................................................................................................3
Batasan Penelitian...............................................................................................3
Kegunaan Penelitian ...........................................................................................4
TINJAUAN PUSTAKA
Tulang .................................................................................................................5
Limbah Tulang ....................................................................................................6
Tepung Tulang ....................................................................................................7
Karakteristik Tepung Tulang ..............................................................................8
Pengeringan .........................................................................................................9
Penggilingan........................................................................................................11
Elemen Mesin......................................................................................................15
Motor Bakar ..........................................................................................15
Puli ........................................................................................................15
Sabuk V ................................................................................................16
Ayakan (Mesh) .....................................................................................17
Poros .....................................................................................................17
Bantalan ...............................................................................................18
Analisis Ekonomi................................................................................................19
Biaya Pemakaian Alat ...........................................................................19
Break Even Point ..................................................................................21
Net Present Value .................................................................................22
Internal Rate of Return .........................................................................22
Kapasitas Efektif Alat dan Mesin Pertanian .......................................................23
Kadar Air Bahan .................................................................................................24
Sieve Shaker ........................................................................................................25
BAHAN DAN METODE
Waktu danTempat Penelitian ..............................................................................26
Bahan dan Alat Penelitian ...................................................................................26
Metode Penelitian................................................................................................26
Komponen Alat ...................................................................................................26
Persiapan Penelitian ............................................................................................28
Prosedur Penelitian..............................................................................................29
Parameter yang Diamati ......................................................................................29
Kapasitas Efektif Alat ...........................................................................29
Kerusakan Hasil ....................................................................................30
Kadar Air Tepung Tulang .....................................................................30
Universitas Sumatera Utara
Kehalusan Saringan Tepung Tulang .....................................................30
Analisis Ekonomi ..................................................................................31
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan dan Prinsip Kerja Alat ...................................................................34
Pemilihan dan Pengukuran Bahan ......................................................................35
Pemotongan dan Perakitan Bahan .......................................................................36
Finishing .............................................................................................................36
Pengeringan Tulang Sapi ....................................................................................36
Kapasitas Efektif Alat .........................................................................................38
Kerusakan Hasil ..................................................................................................39
Kadar Air Tepung Tulang ...................................................................................40
Kehalusan Saringan Tepung Tulang ...................................................................41
Analisis Ekonomi ................................................................................................42
Break Even Point ..................................................................................42
Net Present Value .................................................................................43
Internal Rate of Return .........................................................................43
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .........................................................................................................45
Saran ....................................................................................................................45
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................46
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
Hal.
1.
SNI tepung tulang ........................................................................................9
2.
Kadar air tulang sapi ....................................................................................37
3.
Kapasitas efektif alat ....................................................................................38
4.
Kriteria kerusakan hasil ...............................................................................39
5.
Persentase kerusakan hasil pada alat ............................................................39
6.
Kadar air tepung tulang ................................................................................40
7.
Kehalusan saringan tepung tulang ...............................................................41
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No.
Hal.
1.
Hammer mill .................................................................................................. 12
2.
Burr mill ......................................................................................................... 13
3.
Roller mill ...................................................................................................... 14
4.
Tampak depan ................................................................................................ 68
5.
Tampak belakang ........................................................................................... 68
6.
Tampak samping kiri ..................................................................................... 68
7.
Tampak samping kanan ................................................................................. 69
8.
Tampak atas ................................................................................................... 69
9.
Piringan berputar ............................................................................................ 69
10. Piringan statis ................................................................................................. 70
11. Saluran pengeluaran ....................................................................................... 70
12. Ayakan 200 mesh ........................................................................................... 70
13. Tulang sebelum dipotong dan dikeringkan .................................................... 71
14. Tulang setelah dipotong dan dikeringkan ...................................................... 71
15. Tepung tulang ................................................................................................ 71
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal.
1.
Flowchart penelitian ....................................................................................48
2.
Spesifikasi alat penggiling tulang sapi kering .............................................50
3.
Perhitungan daya motor ...............................................................................51
4.
Perhitungan kecepatan putaran alat dan panjang sabuk V ...........................53
5.
Kadar air tulang sapi ....................................................................................54
6.
Kapasitas efektif alat penggiling tulang sapi kering ....................................55
7.
Persentase kerusakan hasil alat penggiling tulang sapi kering ....................56
8.
Kadar air tepung tulang ................................................................................57
9.
Kehalusan saringan tepung tulang ...............................................................58
10. Analisis ekonomi .........................................................................................59
11. Break even point ..........................................................................................63
12. Net present value ..........................................................................................64
13. Internal Rate of Return ................................................................................67
14. Gambar alat ..................................................................................................68
15. Gambar bahan yang diolah ..........................................................................71
Universitas Sumatera Utara