1
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Plastik adalah material sintetis yang berupa senyawa polimer yang unsur utamanya adalah karbon dan hidrogen atau hidrokarbon. Sejak ditemukan material plastik maka penggunaan terus berkembang baik macam produk yang dibuat maupun kapasitas atau jumlah tonnasenya. Plastik adalah bahan non-biodegradable atau tidak dapat diurai oleh bakteri secara alamiah. Banyak produk barang plastik yang digunakan hanya sekali pakai kemudian dibuang, sebagai akibatnya jumlah sampah bahan plastik terus meningkat dengan cepat, sehingga berdampak buruk terhadap lingkungan dan kesehatan (Nkwachukwu et al., 2013). Menurut Guiqing et al (2013) produksi global barang dengan bahan dari plastik meningkat 5 % pertahun dan pada tahun 2010 mencapai
265 juta ton,
Gambar 1.1 menunjukkan kecenderungan peningkatan produksi plastik global, dimana setengah dari jumlah produksi akan menjadi sampah. Akibatnya jumlah sampah bahan dari plastik akan naik dengan cepat, sebagai dampaknya akan mencemari lingkungan. Sampah plastik paling banyak berupa kemasan atau tempat minuman dan makanan, kantong atau bungkus barang belanja dan barang rongsok. Salah satu bentuk sampah plastik adalah bekas kemasan minuman yang berupa gelas dengan berbagai ukuran, pada umumnya gelas plastik kemasan minuman terbuat dari bahan jenis polipropilen (PP). Berdasaran data dari lapangan bahwa sampah plastik dengan bahan jenis polipropilen memiliki harga jual paling tinggi
2
dari jenis lain, sehingga menjadi bahan yang paling dicari dan menjadi perhatian para pelaku daur ulang sampah plastik dalam pemilahan dan proses selanjutnya. Di Indonesia sistem pengelolaan limbah padat atau sampah rumah tangga dan perkotaan masih dilakukan dengan cara konvensional. Metode yang paling umum dilakukan pada saat ini adalah dengan mengangkut dan menumpuk
di tempat
pembuangan sementara (TPS) atau di tempat pembuangan akhir (TPA) kemudian dibiarkan tanpa ditutup dengan penimbunan atau dengan cara pembakaran di ruang terbuka. Praktek ini memiliki dampak negatif terhadap lingkungan dan dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi masyarakat sekitarnya (Aye dan Widjaya, 2006).
Gambar 1.1 Grafik Pertumbuhan Produksi Plastik Dunia dan Eropa Sumber : Nkwachukwu et al., 2013
3
Menurut Al-Salem et al. (2014) untuk mengatasi limbah plastik yang paling ekonomis dan paling ramah terhadap lingkungan adalah dengan metode daur ulang, yakni dengan proses tanpa terjadi perubahan susunan kimianya, yang kedua dengan metode daur ulang menggunakan proses kimia dengan dirubah menjadi molekulmolekul yang lebih kecil dan produknya adalah bahan baku petrochemical baru atau berupa bahan bakar. Menurut Wilson et al. (2006) bahwa usaha daur ulang bahan sampah di negara-negara berkembang dilakukan oleh sektor informal atau perorangan /swasta, keterlibatan pemerintah masih sangat terbatas. Proses yang dilakukan adalah pemulung mengambil bahan-bahan yang ada nilai ekonomisnya di TPS atau di TPA untuk dikumpulkan, kemudian dilakukan sorting atau pemilahan untuk dikelompokan bahan-bahan menurut bahan-bakunya dan masing-masing jenisnya. Hasil pemilahan bahan plastik
dapat dikelompokan menjadi 7 kelompok kemudian dijual ke
pengepul. Khusus bahan plastik, oleh pelaku usaha pencacah plastik, dibeli dari pengepul untuk diproses, dengan produk plastik cacah dengan bahan sama jenisnya. Produk ini kemudian dijual ke industri pembuatan biji plastik, sebagai bahan untuk membuat biji plastik. Biji plastik yang dihasilkan banyak digunakan
untuk
mensubstitusi sebagian bahan baku baru (biji plastik baru) yang harganya cukup mahal. Biji plastik adalah bahan baku pada industri pencetakan atau pembuatan barang bahan plastik dengan mesin cetak injeksi ( injection mould industry). Berdasarkan penjelasan diatas
alur perjalanan sampah plastik hingga
mencapai proses pencetakan kembali adalah : oleh produsen sampah dibuang ke tong
4
sampah atau tempat sampah, dari tempat sampah dibuang ke TPS atau ke TPA, di tempat tersebut sampah atau barang-barang yang ada nilai jualnya dipungut oleh pemulung dan kemudian dipilah menurut jenis atau bahannya, kemudian bahan-bahan tersebut disetor atau dijual ke pengepul. Bahan plastik dibeli dari pengepul oleh pelaku industri pencacah untuk diproses dan produk pencacahan dijual ke industri biji plastik untuk diproses menjadi biji plastik dan kemudian dijual ke industri pembuatan barang plastik, seperti pada Gambar 1.2. Dengan demikian pada saat sampah plastik diambil oleh pemulung dalam kondisi tercampur dengan sampah yang lain, sehingga kotor, berbahu dan mungkin juga tercampur dengan bahan-bahan yang beracun, mengandung kuman penyakit dan bahan-bahan yang tajam, pecahan kaca misalnya. Metode yang demikian juga menghasilkan tidak semua sampah plastik dapat terambil untuk diproses daur ulang. Untuk itu perlu adanya rekayasa teknologi dan rekayasa sosial untuk memperpendek alur proses dan menghindarkan tercampurnya jenis-jenis sampah dengan pemilahan sejak awal sampah dihasilkan.
Produsen sampah
TPS / Bak sampah
TPA
Penge pul
Mesin pencacah besar
Produk Plastik cacah
Gambar 1.2 Alur sampah plastik yang ada pada saat ini
5
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan sebagai berikut: 1.
Penanganan sampah pada umumnya dengan metode kumpul, angkut dan buang dengan demikian semua jenis sampah tercampur dalam satu tempat, satu kendaraan dan akhirnya pada satu TPA. Sampah dari bahan organik akan mengalami pembusukan dan proses pembusukan mulai sejak dibuang di tempat sampah;
2.
Para pemulung mengambil segala macam bahan yang mempunyai nilai di TPS dan TPA, kemudian dipilah dan disetor ke pengepul.
3.
Sampah plastik memiliki berat jenis yang kecil dan bentuk yang berongga maka membutuhkan tempat yang besar untuk
pengangkutan dan
penyimpanan , sehingga mengakibatkan biaya tinggi; 4.
Pelaku usaha pencacah sampah plastik
membeli bahan dari pengepul
dengan kondisi kotor dan berbau, maka memerlukan proses pencucian yang memerlukan banyak air dan deterjen sehingga menghasilkan limbah air ; Berdasarkan penjelasan diatas alur proses dan material bahan gelas plastik sampai mesin pencacah melewati jalur yang relatif panjang, dan memerlukan proses dan transportasi yang tidak efisien. Sampah gelas plastik kemudian dicacah dengan menggunakan mesin dengan kapasitas besar, sehingga membutuhkan investasi yang
6
besar, dan menghasilkan limbah air kotor, suara berisik dan emisi gas buang dari mesin diesel.
Gambar 1.3 Alur sampah plastik kerja mandiri Untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan rekayasa sosial dan rekayasa teknologi pada proses daur ulang sampah plastik secara komprehensif, baik pada perorangan, industri dan masyarakat luas sebagai produsen sampah, petugas pelaku penanganan sampah dan pengguna sampah, dengan tujuan memperpendek alur yakni dari produsen sampah langsung dilakukan pemilahan dan pengolahan dengan kemudian diproses menjadi bahan yang lebih tinggi nilai ekonomisnya, seperti pada Gambar 1.3 dan Gambar 1.4, dengan demikian
diperlukan
perancangan dan
pembuatan mesin pencacah mini atau kapasitas kecil, dengan pengerak motor listrik dengan daya kecil untuk digunakan ditempat awal dimana limbah plastik dihasilkan, misalkan pada setiap rumah tangga, asrama, tempat kos, fasilitas umum (kantin, rumah makan, sekolahan, kampus, kantor, rumah sakit, mall, stasion, dsb) , dengan maksud sampah plastik masih dalam kondisi bersih atau belum tercampur dan terkontaminasi dengan sampah lain yang sudah dalam proses pembusukan, dengan demikian akan menjadi lebih sederhana proses pencacahan karena jumlahnya relatif sedikit demikian juga proses deterjen karena relative masih bersih sehingga tidak banyak memerlukan air dan detrjen dan tidak banyak dihasilkan limbah air kotor.
7
Gambar1.4 Alur sampah plastik kerja kelompok
1.3 Keaslian Perancangan dan Pembuatan. Hasil survey di lapangan, diperoleh data bahwa belum ditemukan mesin proses pencacah sampah plastik kapasitas kecil dan tidak ada mesin pencacah plastik yang menggunakan motor penggerak motor listrik. Mesin pencacah plastik baik yang dijual maupun yang dioperasikan semua menggunakan motor penggerak mesin diesel dengan ukuran minimal 8 HP, kapasitas lebih besar dari 50kg/jam. Rajagukguk (2013) melakukan
analisis perancangan mesin penghancur
plastik, untuk semua jenis sampah plastik,
mesin dirancang dan dibuat dengan
kapasitas 30 kg/jam, dan menggunakan motor listrik dengan daya : 3 HP, jenis: 3 phase. 1.4 Tujuan Tesis Melakukan
rekayasa pembuatan
mesin tepat guna yang dibutuhkan
masyarakat luas dengan harga terjangkau untuk investasi kecil dan pengoperasian serta perawatan mudah, menggunakan energi listrik kurang dari 450 Watt, berupa mesin pencacah sampah gelas plastik kapasitas 4 sd. 10 kg/jam yang dapat digunakan
8
oleh setiap rumah tangga untuk membuka usaha pencacah sampah plastik yang bahan bakunya banyak dihasilkan oleh warga dan sekitarnya. Mesin menggunakan penggerak motor listrik dengan daya kurang dari 0,5 HP (yang membutuhkan daya listrik 370 Watt) dan mesin didesain dengan komponen utama yang berupa pisau menggunakan pisau dari mesin pasah kayu yang mudah diperoleh. Mesin dirancang menggunakan komponen-komponen utama yang mudah diperoleh dengan memanfaatkan kompopnen-komponen dari mesin lain dan komponen mesin standart. Tujuan yang lain dari perancangan dan pembuatan mesin ini adalah untuk memfasilitasi dengan alat utama yang berupa mesin untuk membuka usaha kecil skala industri rumah-tangga pencacahan sampah gelas plastik, sehingga dapat membangkitkan munculnya kegiatan ekonomi pengolahan pencacah sampah gelas plastik skala kecil, dan berkembang secara luas di tengah-tengah masyarakat sebagai produsen sampah. Usaha/industri pencacahan sampah gelas plastik yang ada pada saat ini adalah dengan menggunakan mesin kapasitas besar mulai dari 50 kg/jam yang dilakukan oleh pengusaha industri pengolahan sampah plastik. Untuk membuka usaha pencacahan sampah gelas plastik dengan mengoperasikan mesin
dengan
kapasitas yang besar tersebut maka diperlukan investasi awal yang cukup besar guna pembelian mesin dan pengadaan kelengkapannya serta penyediaan lahan usaha yang luas,
dengan demikian tidak mudah membuka usaha pencacah sampah plastik dan
jumlah pengusaha sangat terbatas.
9
Mesin dengan kapasitas kecil dirancang agar sesuai dengan jumlah sampah yang dihasilkan atau yang dapat dikumpulkan oleh kelompok kecil masyarakat misalkan kelompok dasa-wisma, RT, pedukuhan, Bank Sampah dan tempat-tempat yang merupakan berkumpulnya orang dan berpotensi menghasilkan sampah plastik misalkan , tempat kos, kantin dan tempat-tempat fasilitas umum. Mesin dirancang agar pengoperasian dan perawatan sederhana dan mudah dilakukan, dengan harga terjangkau. Maka dengan adanya alat tersebut pencacahan limbah gelas plastik yang merupakan salah satu proses daur ulang dapat dilakukan oleh perseorangan atau kelompok kecil masyarakat yang juga sebagai produsen sampah gelas plastik sebagai bahan bakunya jumlahnya terus meningkat. Produksi yang dihasilkan adalah plastik cacah merupakan komoditas yang berharga cukup tinggi dan terus dibutuhkan oleh industri pembuatan barang bahan dari plastik yang terus berkembang baik kualitas maupun kuantitasnya. Kenaikan keuntungan akan diperoleh karena selisih harga cukup besar sebelum dan sesudah dicacah. Dengan adanya kenaikan keuntungan maka akan menambah gairah untuk usaha pengolahan sampah plastik. Tujuan yang lain adalah bisa ikut menjaga dan berperan dalam perubahan lingkungan alam yang lebih baik. 1.5 Manfaat 1.5.1 Manfaat bagi Ilmu Pengetahuan Untuk menerapkan ilmu-ilmu pengetahuan dasar kedalam teknologi aplikatif (tepat guna) sehingga
dapat
bermanfaat
langsung bagi masyarakat dan bagi
10
kehidupan yang lebih baik, demikian juga untuk kemajuan ilmu pengetahuan sendiri. 1.5.2 Manfaat bagi Pembangunan Bangsa dan Negara Dapat merubah metode daur ulang sampah plastik, yang selama ini dikerjakan dengan jalur mata rantai yang panjang, menjadi lebih pendek dan proses pemungutan sampah di TPS dan TPA dirubah dengan mengumpulkan bahan atau barang yang sudah tidak dipakai lagi (disebut sampah) tetapi masih berharga, sekaligus langsung memilah. Dengan demikian proses pengumpulan dan proses pemilahan yang merupakan tahapan proses yang paling sulit pada daur ulang sampah plastik, tetapi dengan metode ini dapat dilakukan dengan mudah oleh masyarakat sebagai produsen sampah. Masyarakat akan teredukasi dalam penanganan sampah dengan benar dan bijaksana. Dapat menyederhanakan proses pencacahan sampah gelas plastik dengan menggunakan mesin yang dapat dioperasikan cukup satu orang . Dengan demikian proses pencacahan dilakukan dimana sampah dihasilkan, jadi sebelum sampah dibuang ke TPS atau TPA sehingga tidak tercampur dengan sampah dan limbah yang lain, keadaannya masih cukup bersih maka akan memudahkan proses selanjutnya. Dapat menghemat ongkos transportasi dan menyederhanakan penyimpanan karena sampah dalam bentuk cacahan akan memiliki volume 1/8 dari sebelum dicacah. Dapat menciptakan lapangan pekerjaan baru atau usaha sambilan dengan membuka usaha / industri pencacahan sampah plastik dengan investasi kecil, lahan sempit, proses sederhana tidak memerlukan ketrampilan tinggi.
11
Dapat mengurangi ketergantungan impor bahan baku industri plastik yang kebutuhannya terus meningkat seperti ditujukkan Tabel 1.1. Menurut data dari Badan Pusat Statistik
(2015) menunjukkan bahwa volume perdagangan plastik import
Indonesia terus meningkat,
dan untuk jenis polipropilen (PP) pada tahun 1995
mencapai 136.122,7 ton sedangkan pada tahun 1999 sebesar 182.523,6 ton, sehingga dalam kurun waktu tersebut terjadi kenaikan sebesar 34,15%. Tabel 1.1 : Impor Nonmigas Indonesia Sepuluh Golongan Barang Utama Januari- Desember 2013
Sumber : BPS., 2015
12
Manfaat lain dengan munculnya industri-industri kecil pencacahan sampah plastik maka dibutuhkan bahan baku yang terus menerus sehingga sampah plastik menjadi barang yang terus dicari karena dibutuhkan. Dengan demikian akan sangat mengurangi sampah plastik yang dibuang dan tercecer di lingkungan, maka lingkungan akan semakin bersih dari sampah plastik dan kelestarian lingkungan semakin terjaga.
