PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PENGERINGAN HASIL PERTANIAN MENGUNAKAN SEKAM PADI Ahmad Iqbal, Ir. Kaidir, M. Eng., IPM, Drs. Mulyanef, S.T,.M.sc. TeknikMesin Universitas Bung Hatta, Gunumg pangilun, Padang E-mail :
[email protected],
[email protected]. 085765090719 ABSTRAK Dalam perencanaan alat pengering padi bertujuan untuk mempermudah orang melakukan pengeringa padi, Agar pengeringan dapat dilakukan dengan cepat, tidak tergantung dengan cuaca dan tidak membutuhkan banyak tenaga kerja, Pembuatan alat ini ditunjukan kepada masyarakat yang mengiginkannya dengan harga relatif murah, terutama kepada masyarakat yang tidak mempunyai tempat penjemuran padi yang luas.Sinar matahari dapat digunakan untuk mengeringkan produk ( Padi ), tetapi menpunyai kendala karena ketergantungan terhadap cuaca, tempat yang luas dan waktu yang lama dan untuk menjaga kualitas dari produk tersebut kurang terjamin tentunya. Berdasarkan hal diatas untuk menjaga kualitas dan kebersihan produk ( Padi ) maka dirancang sebuah alat pengering dengan mengunakan tabung reaktor sebagai sumber panas. Pada proses ini produk padi diletakan diatas plat berlubang kemudian dikeringkan dengan mengunakan panas buatan mengunakan bahan bakar sekam padi ( Tabung Reaktor ) yang dihembuskan oleh blower dan kemudian diteruskan ke padi. Berdasarkan hal tersebut mampu mengatasi beberapa kendala – kendala yang terjadi pada pengeringan tradisional.Dan kebersihan produk padi terjaga.Dalam Tugas Akhir ini dibahas tentang perencanaan alat pengering padi tipe lemari, perencanaan komponen – komponen alat pegering tipe rak, dengan mengunakan material seperti plat aluminium, baja siku, baja strip dan lain sebagainya sehingga akan didapat hasil pengering yang diinginkan yakni berkadar air yang tinggal antara 12 – 14 % sesuai dengan tingkat kekeringan yang aman untuk di simpan. ABSTRACT In planning the tool rice dryer aims to facilitate the conduct pengeringa rice, order the drying can be done quickly, does not depend on the weather and does not require a lot of manpower, production of tools is shown to the people who mengiginkannya with a relatively cheap price, especially to people who do not have rice drying space wide.The sun's rays can be used to dry the product (Rice), but should be entitled constraints due to the dependence on the weather, a wide and a long time and to maintain the quality of the product is not guaranteed of course. Based on the above to maintain the quality and hygiene products (Rice) then designed a tube drier by using the reactor as a heat source. In this process the rice product is placed above the perforated plate and then dried by using artificial heat fuels using rice husk (Tube Reactor) which is exhaled by the blower and then forwarded to the rice. Based on those able to overcome some of the constraints - constraints that occur in traditional drying. And hygiene products Rice maintained.In this final project discussed about planning tool type rice dryer closet, planning component - component pegering tool rack type, by using materials such as aluminum plate, angled steel, steel strips and so forth so that it will obtain the desired result dryers living water levels between 12-14% according to the degree of dryness that is safe for the store.
Pendahuluan Pada umumnya, proses pengeringan gabah masih secara tradisional yaitu dijemur di bawah terik sinar matahari langsung. Metode tersebut merupakan cara yang mudah dan murah. Namun demikian pengeringan gabah dengan cara tradisional akan dihadapkan berbagai kendala antara lain: (1) membutuhkan waktu 2-4 hari untuk menurunkan kadar air sampai 12-14% ; (2) proses pengeringan yang tidak baku sehingga mengakibatkan mutu beras atau benih yang dihasilkan juga tidak baku ; (3) tergantung pada cuaca dan ; (4) memerlukan tenaga kerja intensif. Banyaknya permasalahan yang dihadapi tersebut menyebabkan terhambatnya proses produktifitas padi. Untuk itu diperlukan metode lain agar produktifitas padi tidak terhambat. Mesin pengering padi yang sudah ada menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber pembangkit kalor untuk mengeringkan gabah misalnya, minyak tanah, dan batu bara. Sedangkan bahan bakar fosil semakin tahun akan mengalami penurunan. Selain itu harga mesinnya mengandung nilai jual yang tinggi, hal tersebut dikarenakan komponen mesin yang digunakan mengandung kualitas yang tinggi dan tidak mudah diperoleh di pasaran. Sehingga para petani susah untuk menjangkau pembelian mesin tersebut. Keahlian serupa lainnya yang telah ada saat ini adalah mesin pengering padi menggunakan sistem otomasi sebagai sistem kendali temperatur ruang oven yang otomatis, tetapi mesin ini masih menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber pembangkit kalor, disamping itu juga harganya mengandung nilai jual yang tinggi. Sehingga hanya beberapa orang dan instansi yang mampu menjangkau nilai jual tersebut. Akibatnya tidak ada pemerataan kepemilikan mesin pengering gabah kepada para petani dalam hal peningkatan proses produksi pengeringan padi. Berdasarkan
permasalahan yang sudah dijelaskan di atas, maka melalui Tugas Akhir ini akan dirancang sebuah mesin pengering padi tepat guna yang ramah lingkungan, tidak menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber pemanas, dan dapat dijangkau nilai jualnya kepada para petani, sehingga memperlancar proses produktifitas padi yang berkualitas. Oleh karena itu alat pengering padi menggunakan alat pengering hasil panen merupakan solusi untuk mengatasi masalah tersebut.Komponen utama dari alat tersebut yaitu, Plat siku untuk membuat rangka dari alat tersebut.kolektor surya tipe balok, karena pelat siku dengan gelombang ke arah pertikal pada kolektor ditujukan untuk meningkatkan kemampuan penyerapan terhadap perpindahan panas radiasi, sehingga dihasilkan penyerapan panas yang lebih optimal. Dari komponen tersebut akan dirancang menjadi mesin pengering padi tepat guna yang menggunakan alternatif sistem pemanas yaitu, berupa alat pengering hasil panen. jadi para petani dapat mengimplementasikan alat dengan mudah untuk membantu mempercepat proses pengeringan padi, dan meningkatkan produktivitas padi. Proses pengeringan gabah dapat dilakukan dengan pengering buatan dan pengering alami penjemuran. Pengering buatan terdiri dari dua bahan bakar yaitu bahan bakar sekam dan bahan bakar minyak (BBM). Pengeringan buatan berbahan bakar sekam merupakan terobosan teknologi, dikarenakan sekam merupakan sumber bio-energi alternatif yang dapat menghasilkan energi panas untuk pengeringan gabah. Pemerintah telah melakukan upaya dalam pengembangan usaha penggilingan padi salah satunya yaitu memberikan bantuan berupa pengering buatan. Penggunaan pengering buatan diharapkan dapat memberikan kontribusi kepada usaha penggilingan padi.
Manfaat dan keunggulan dari sekam padi adalah : A. Lebih hemat dan irit. B. Tidak beresiko meledak atau tebakar. C. Tidak mengeluarkan suara bising dan tidak berjelaga. D. Sumber sekam padi bisa didapat pada padi yang telah panen dan dapat diandalkan untuk jangka panjang.Limbah sering diartikan sebagai bahan buangan atau bahan sisa dari proses pengolahan hasil pertanian. Proses penghancuran limbah secara alami berlangsung lambat, sehingga limbah tidak saja mengganggu lingkungan sekitarnya tetapi juga mengganggu kesehatan manusia. Pada setiap penggilingan padi akan selalu kita lihat tumpukan bahkan gunungan sekam yang semakin lama semakin tinggi. Saat ini pemanfaatan sekam padi tersebut masih sangat sedikit, sehingga sekam tetap menjadi bahan limbah yang mengganggu lingkungan.Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri dari dua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling bertautan. Pada proses penggilingan beras sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa atau limbah penggilingan. Sekam dikategorikan sebagai biomassa yang dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri, pakan ternak dan energi atau bahan bakar. Gambar sekam padi dapat dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar1 Sekam padi
Proses penggilingan padi biasanya menghasilkan sekam sekitar 20-30% dari bobot gabah. Penggunaan energi sekam bertujuan untuk menekan biaya pengeluaran untuk bahan bakar bagi rumah tangga petani. Penggunaan Bahan Bakar Minyak yang harganya terus meningkat akan berpengaruh terhadap biaya rumah tangga yang harus dikeluarkan setiap harinya. Hasil dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh sekam sekitar 20-30%, dedak antara 8-12% dan beras giling antara 5063,5% data bobot awal gabah. Sekam dengan persentase yang tinggi tersebut dapat menimbulkan problem lingkungan. METODOLOGI Alat dan Bahan.
Tabung Reaktor Blower Plat berlobang Gerinda Meteran Mesin las listrik Mesin bor listrik Palu Alat paku tembak
Tahapan Penelitian Secara umum tahapan langkah pelaksanaan pembuatan alat pengering hasil panen, dalam rangka mendukung program pemerintah yaitu peningkatan produksi dan kualitas produksi padikecil, seperti terlihat pada Gambar 1.Pelaksanaan program diawali dengan perencanaan dan perancangan alat pengering. Diagram Alir proses pembuatan alat pengering.
Star Study literature Persiapan alat Menentukan kriteria
Dari tahapan perancangan diperoleh dimensi dan spesifikasi dari alat pengering sebagai berikut : - Panjang = 100 cm - Lebar = 80 cm - Tinggi = 120 cm - Kapasitas = 30 kg -Bahan = rangka baja siku 4 x 4 dan penutup plat baja strip+plat aluminium (aluminium foil)
Perancangan Pembuatan alat Hasil perancangan BAB IVPERENCANAAN 4.1. Prosedur Pembuatan Rangka Alat Pengering Adapun prosedur pembuatan alat adalah sebagai berikut: Pendahuluan Pada alat pengering ini merupakan bagian yang terpenting, karena pada rangka inilah beban – beban seperti produk ( padi ), plat berlobang dan lain – lain terdapat pada alat pengering ini. Bahan untuk rangka diambil dari baja siku, baja strip dan dindingnya terbuat dari plat aluminium dengan ketebalan 0,5 mm.Sebelum menghitung beban kritis ( Pcr ), Maka terlebih dahulu ditentukan momen inersia dari penampang kerangka. Dimensi dari penampang baja yang digunakan adalah:
Gambar 2 Alat pengering Padi
Yang mana rangka telah disiapkan sedemikian rupa sehingga proses pemasangan komponen lainnya dapat di lakukan. -
Pemasangan plat berlobang yang terbuat dari aluminium 0,7 mm. Dimana plat dapat menahan beban dan juga dapat mengantarkan panas dengan cepat. Rak pengering dibagi menjadi lima ruangan yang di batasi oleh plat berlobang.
-
Pemasangan tutup rak pangering, tutup rak pengering terbuat dari plat aluminium 0,5 mm. untuk pemasangan pintu pada rangka alat pengering padi digunakan engsel 2 buah.
Gambar 3 Besi baja siku Dimensi Penampang h1 = 40 mm h2 = 40 mm b = 4 mm L = 1000 mm Karena baja siku yang digunakan adalah sama kaki, maka momen inersia pada sumbu Y – Y sama dengan momen inersia pada sumbu X – X. Dengan demikian beban kritis dapat dihitung dengan mengunakan persamaan sebagai berikut: Beban kritis ( Pcr ) 2 .E.I Pcr L2 Proses pemasangan komponen – komponen alat pengering padi Adapun proses pengabungan dan pemasangan dari alat pengering padi adalah sebagai berikut: - Pemasangan rangka dan rak pengering dengan ketebalan dinding rak pengering 0,5 mm dan bahan untuk rangka diambil dari baja siku, dan baja strip. Dimana pemasangan rak pengering pada rangka dilakukandengan proses pengelasan.
Tabel 1.1Hasil Perencanaan Rangka N Dimen Ukura Jumla Baha O si n h n 1
2
3
4
Panjan g
1000 mm
Lebar
800 mm
Tinggi
Tinggi kaki
1200 mm
200 mm
3 Baja Batang siku 40 2 40 – 4 Batang Baja siku 40 4 Batang 40 - 4 Baja strip 1,5 30
1 Batang Baja siku 40 40 – 4 Baja siku
40 – 40 -4
Untuk perancangan dinding (samping kanan, samping kiri, depan dan belakang) diperoleh dari hasil perencangan seperti tabel 4.2. berikut:
90 mm Diamet er 46 mm
2 3 4 5 6
7
Dinding samping kiri Dinding kanan Dinding depan Dinding belakang Dinding atas
8 Alas lantai
Lobang dinding depan Lobang dinding blakang
800 x 1 Plat 1200 lembar alum tbl. mm 1 0,5 800 x lembar mm 1200 1 Plat mm lembar alum 1000 x tbl. 1 1200 0,5 lembar mm mm 1000 x 1 Plat lembar 1200 alum mm tbl. 1 0,5 800 x lembar mm 1000 mm Plat 1 alum 800 x lobang tbl. 1000 0,5 mm 1 mm lobang Plat alum 300 x tbl.
Plat alum tbl. 0,5 mm
Hasil dari perencanaan, plat berlubang di tunjukan pada tabel 4.3. Tabel 3. Dimensi Plat Berlobang N Dimensi Ukura Bahan O n
Tabel 2. Box dryer / Rak Pengering N Kompon Dimens Jumla Baha O en i h n 1
0,5 mm
1
Panjang
2
Lebar
3
Diamete r lubang
1000 mm 800 mm 2 mm
Plat aluminiu m Plat aluminiu m Plat aluminiu m
Tabel 4. Dimensi tutup rak pengering N Dimensi Ukuran Bahan O 1 2 3 4 5
Panjang 1m tutup rak pengering 1,2 m 30 cm Tinggi tutup rak 9 cm pengering 793641, Panjang 5 mm 2 lubang uap keluar Tinggi lubang
Plat aluminiu m tbl.0,5 mm Plat aluminiu m tbl.0,5 mm Plat aluminiu m tbl.0,5
uap keluar
mm
4
Luas plat aluminiu m
Plat aluminiu m tbl.0,5 mm
Hasil perhitungan perencanaan pembuatan alat Hasil perhitungan perencanaan pembuatan alat dapat dilihat pada tabel 4.6. Tabel 5.Hasil perhitungan perencanaan pembuatan alat
NO Komponen 1
Hasil
Box Dryer
Momen inersia penampang rangka Beban kritis Volume ruang udara pengering Volume ruang padi Luas lubang
582,148 mm 4 5625 N 76 x 10 6 mm
3
20 x 10 6 mm 3 2700 mm
2
Plat berlubang
3
Panjang berlubang Lebar berlubang Diameter lubang
plat 1000 mm plat 800 mm 2 mm
Blower
Daya blower Kecepatan blower
220 watt 175 m / s
2
Tutup rak pengering
6358,5 mm Luas 2 permukaan lubang Luas plat 793641,5 aluminium mm 2
Rincian hasil perencanaan pembuatan alat pengering padi. Dalam perencanaan dan pembuatan alat pengering kita harus tau berapa rincian pembuatan alat. Makanya kita harus mengetahui pemilihan material – material untuk rangka dan pemilihan dinding alat pengering tersebut, supaya kita membuat alat tidak keliru berapa harga plat siku, baja strip, plat aluminium, engsel dan plat berlobang maka dari itu kita harus mempertimbangkan berapa harga material – material tersebut. Adapun rincian dari Alat pengering padi tersebut adalah: 1. Baja siku 4 x 4 cm dengan panjang 6 m dan dengan harga Rp. 100.000 / batang dan baja siku 2,5 x 2,5 cm dengan panjang 6 m di harga dipasar seharga Rp. 75000 / batang jadi total harga semuanya = Rp. 4.75.000 2. Baja strip 1,5 x 3 cm 1 batang dengan harga Rp. 1.60.000 3. Plat senga aluminium dengan ketebalan 0,5 mm sebanyak 4 lembar, seharga Rp.4.20.000 dan plat berlobang sepanjang 5 m dengan harga Rp. 100.000 4. Siku aluminium 2 x 2 cm sebanyak 2 batang harganya Rp. 80.000 5. Aluminium strip 1 batang seharga Rp. 25.000 dan mengunakan engsel untuk alat pengering 2 buah seharga Rp. 30.000 jadi yang punya bengkel
las merincikan sekitar ditempat pengelasan benkelnya mintak 800.000, jadi saya melakukan pengelasan dan penelitian memperkirakan jumlah keseluruhan Rp. 2.090.000,Kesimpulan Berdasarkan hasil perencanaan alat pengering padi dan analisa maka dapat disimpulkan bahwa: Spesifikasi dari perencanaan dan membuat alat pengering padi Daya blower ( p ) = 220 watt Kecepatan blower ( V f ) = 175 m / s Kapasitas tabung reaktor = 3 kg Kapasitas pengeringan gabah 30 kg/jam Beban kritis yang mampu diterima oleh rangka = 5625 N Volume udara pengering ( vu ) = 76 x 10 6 mm 3
-
Volume ruang padi ( vp ) = 20 x 10 6 mm 3
Luas lubang ( A1 ) = 2700 mm 2
Luas permukaan lubang ( A1 ) = 6358,5 mm 2
Luas plat aluminium ( Ak ) = 793641,5 mm 2
Keuntungan dari alat pengering yaitu, ekonomis ( tidak membutuhkan tenaga kerja yang banyak dan hemat bahan bakar,
-
sehingga dapat menghemat biaya produksi ) Mempercepat waktu pengeringan yaitu, produksi berkualitas tinggi, tingkat kematangan produk merata, kebersihan produk terjamin, pengoperasiannya sederhana dan perawatannya mudah
DAFTAR PUSTAKA Brooker, D.B., Bakker-Arkema, F.W. dan Hall, C.W., 1992, Drying and Storage of Grains and OilSeed. 4th edition, van Nostrad USA Bejan.A 1992.Heat Transfer, John Willey & Sons. New York Cengel ,Y., and Boles, M., 1988, Thermodynamics an Engineering Approach , Second Edition, McGraw-Hill, Inc. Courtois ,F., Lebert, A.,Bimbenet, J.J. and Lasseran, J.C., 1991, Modelling of Drying in Order to Improve Processing Quality of Corn, Journal of Drying Technology,9(4) :927-945. Mujumdar. 1995. Hand book of Industrial Drying Mercel Drekker, New york. Sudarmadji.S dkk. 2003. Analisa Bahan Makanan Dan Pertanian. Yogyakarta : Liberty. Sudarmadji.S dkk. 1997. Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan Dan Pertanian.Yogyakarta : Liberty
