Hands-out Mata Kuliah

Daur Ulang Bahan

Dr. Eko Marsyahyo, ST., MSc

Prodi Teknik Mesin S-1 Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang Maret 2010

DAUR ULANG BAHAN 3 sksHands-out

Dr. Eko Marsyahyo, ST., MScProdi Teknik Mesin S-1 Fakultas Teknologi Industri ITN Malang Maret 2010

Daftar IsiBAGIAN I. PENDAHULUAN DUB 1. Sinopsis Mata kuliah DUB 2. Latar Belakang DUB 3. Isu Global:3R: Reduce, Reuse dan Recycle 4. Tugas MK DUB 1 BAGIAN II. KONSEP DAN CONTOH PENERAPAN 3R 1. Definisi 3R 2. Contoh Penerapan 3R: Industri Otomotif HONDA dan BMW 3. Tugas MK DUB 2 BAGIAN III. MENGENAL PROFIL ECO-PROPERTIES BAHAN-BAHAN TEKNIK 1. Isu utama penggunaan bahan teknik. 2. Profil eco-properties bahan teknik 3. Contoh bahan: logam dan non-logam. BAGIAN IV. PENGETAHUAN PRAKTIS 3R BAHAN PLASTIK/POLIMER 1. Permasalahan 3R pada bahan plastik 2. Kode identifikasi bahan plastik 3. Cara mengenal identifikasi bahan plastik BAGIAN V.PENGENALAN PENGELOLAAN SAMPAH PADAT (SOLID WASTE MANAGEMENT) 1. Definisi Sampah Padat 2. Jenis Sampah Padat 3. Cara Penanganan Sampah Padat 4. Daur Ulang Sampah Padat 5. Tugas MK DUB 3 Tematik

Dr. eMars 2010

1

BAGIAN I. PENDAHULUAN DUB1. 2. 3. 4.

Sinopsis Mata kuliah DUB Latar Belakang DUB Isu Global: 3R Tugas MK DUB 1

Sinopsis mata kuliah Daur Ulang Bahan (DUB), 3 sksMK Daur Ulang Bahan merupakan mata kuliah yang pentingbagi mahasiswa di jurusan Teknik Mesin S-1 agar memperoleh wawasan luas yang berkaitan dengan isu-isu lingkungan global pemanfaatan bahan-bahan teknik untuk produk yang aman dan ramah lingkungan.

Isi pokok dari mata kuliah ini adalah tentang bahan-bahan teknikyang berdampak pada lingkungan mulai dari identifikasi produk, penggunaanya dan siklus hidup/masa pakai produk serta ecoproperties bahan. Serta pengenalan pengelolaan sampah padat.

Tujuan pokok

dari mata kuliah ini adalah memahami setiap permasalahan tentang bahan-bahan teknik dan proses daur ulangnya serta menanamkan konsep eco-materials atau material yang ramah lingkungan terutama bahan-bahan teknik yang telah dimanfaatkan oleh masyarakat melalui penerapan konsep 3R: reduce, reuse dan recycle.

Target utama

yang akan dicapai adalah mahasiswa mampu mengetahui bahan-bahan yang ramah dan tidak ramah lingkungan dan memahami bagaimana cara menyikapinya yang berdampak pada kegiatan pemilihan bahan, desain produk dan siklus hidup/masa pakai produk dan konsep 3R di lingkunganya.

Dr. eMars 2010

2

Jadwal acara pengajaran/tatap muka di kelas1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Sinopsis Mata kuliah DUB Latar Belakang DUB Isu Global:3R: Reduce, Reuse dan Recycle Tugas MK DUB 1 Definisi 3R Contoh Penerapan 3R: Industri Otomotif HONDA dan BMW Tugas MK DUB 2 Isu utama penggunaan bahan teknik. Profil eco-properties bahan teknik UTS Contoh bahan: logam dan non-logam. Permasalahan 3R pada bahan plastik Kode identifikasi bahan plastik Cara mengenal identifikasi bahan plastik Definisi Sampah Padat Jenis Sampah Padat Cara Penanganan Sampah Padat Daur Ulang Sampah Padat Tugas MK DUB 3 Tematik UAS

Sistem penilaian hasil PBM

Penilaian hasil ujian { UTS 40% { UAS 60% Syarat kelulusan, batas minimal nilai C { Kehadiran minimal 90% { SEMUA tugas DUB dikerjakan dan dikumpulkan tepat waktu (ada 3 paket tugas MK DUB)

Ingin diskusi di luar acara tatap muka di kelas? Via email: ramiejoss@yahoo.co.id Atau join facebook add: eko marsyahyo, atau hp. 08123315824.

Dr. eMars 2010

3

Sumber pustaka1.

Textbook: Ashby, M.F., 2009, Materials and the environment: eco inform materials choice, Elsevier, Canada. Brosur: Hidayat, M.W, 2009, Plastic Identification Code, PT.Autocomp Systems Indonesia, Tangerang. Websites:1. 2. 3. 4.

2.

3.

www.world.honda.com/environment www.bmwgroup.com/responsibility www.epa.gov www.somersetwaste.gov.uk

Latar Belakang: semua peradabanmanusia tergantung pada Bahan

a. Peradaban awal kuno/ancient

b. Peradaban sekarang/modern

Masa peradaban manusia dikelompokkanberdasarkan nama bahan : jaman batu, jaman tembaga, jaman kuningan dan jaman besi. Bahan tidak hanya digunakan tetapi secara progresif sudah menjadi ketergantungan di setiap segi kehidupan umat manusia.

Dr. eMars 2010

4

Jaman materialSaat ini, abad 21, material yang mendominasi perkembangan peradaban manusia (baca: ditemui dan digunakan setiap hari) adalah polimer (plastik dan komposit).

Dampak penggunaan material bagi lingkunganSaat ini, di seluruh dunia, timbul permasalahan yang serius berkaitan dengan meningkatnya penggunaan bahan-bahan yang sulit didaur ulang Dan menjadi sampah bagi lingkungan.

Maka sudah seharusnya persepsi dan kebijakan penggunaan bahan secepatnya dirubah. Inilah tujuan dari mk DAUR ULANG BAHAN.

Dr. eMars 2010

5

Populasi manusia bertambahBertambahnya populasi manusia, bertambah pula jumlah material yang digunakan untuk produk yang dikonsumsinya.

Melalui mk DAUR ULANG BAHAN, perlu dipahami dan komitmen bagi para mahasiswa calon insinyur/ilmuwan/praktisi untuk mewujudkan 3R: reuse, recycle, reduce

Jumlah produksi 23 jenis bahan setiap tahun di seluruh dunia

Dr. eMars 2010

6

Dampak pada peningkatan konsumsi energi setiap tahun di seluruh dunia

Pemanfaatan energi yang dipakai utk industri (baca: dihabiskan)

Pemakaian bahan berdampak pada pemakaian energi minyak bumi. Mulai dari penambangan bahan baku, proses pembuatan, proses manufaktur dan produksi, proses pemakaian serta proses akhir masa pakai perlu dipertimbangkan silkus pakai bahan-bahan tersebut.

Dr. eMars 2010

7

Siklus-masa pakai bahan (lifecycle)

Semua bahan yang dikonsumsi memiliki siklus pakai (life-cycle), yakni dimulai dari hasil tambang, pengolahan menjadi produk-produk yang bermanfaat hingga masa pemakaian akhir produk tersebut dan masa pembuangan (disposal). Apakah siklus tersebut berhenti di sini?

Penggambaran siklus pakai bahan: asal bahan-jadi produk-pemakaian-habis masa pakai- disposal (dibuang)Manufacture Mining Material processing Product manufacture Distribution Use + Service

Environment: air, sea, land

4

3 2 Demanufacture Product demanufacture

1

Disposal

Material demanufacture

Product take-back

Energy Clean fuel recovery with production 3 = Reprocessing of recycled material incineration via pyrolysis 4 = Monomer / raw material regeneratio

1 = Direct recycling / reuse 2 = Remanufacture of reusable compon

Dr. eMars 2010

8

Siklus-hidup dan daur ulang bahan

Isu global: daur ulang bahanIsu eco-materials, biomaterials, Degradable materials Isu eco-green, green-materials, Ecofriendly materials Zero waste atau re-use Mk. Daur Ulang Bahan akan menjawab isuisu tersebut, dimulai dari pemilihan bahan dan konsep 3R (Reduce, ReUse dan Recycle)

Dr. eMars 2010

9

Manfaat daur ulang bahan

Recycling reduces the need to consume natural resources and so helps to protect natural wildlife habitats for the future. This also reduces the need for mining, logging and refining raw materials, all of which create substantial air and water pollution. Recycling saves energy, as using recycled materials to manufacture new products uses far less energy than producing from raw materials. These energy savings are far greater than the energy used in collecting and transporting materials for recycling. Recycling reduces the amount of rubbish sent to landfill sites, which produce a quarter of the UKs emissions of methane, a powerful greenhouse gas contributing to climate change. Methane is a greenhouse gas 23 times more potent than carbon dioxide.

Tugas MK DUB 1Membuat daftar bahan-bahan teknik, produk yang dihasilkan dari bahan tersebut serta tindakan setelah habis pakai produk-produk tersebut. Bahan teknik yang dipilih adalah mencakup logam dan non-logam. Buat daftar minimal 50 bahan dan produknya yang dilengkapi gambar produk. Gunakan website seperti google atau yahoo untuk mendapatkan data yang dicari. Sebutkan sumber pengambilan gambar (misalnya: www.recycle.net/judul...). Susun menggunakan tabel seperti berikut.

No. Nama Bahan

Nama Produk

Gambar Produk

Sumber web

Dr. eMars 2010

10

BAGIAN II. KONSEP DAN CONTOH PENERAPAN 3R1. 2.

3.

Definisi 3R Contoh Penerapan 3R: Industri Otomotif HONDA Tugas MK DUB 2

Definisi 3RMengurangi

Mendaur ulang

Dr. eMars 2010

Memakai ulang

11

Definisi 3R

Contoh 3R: Komitmen HONDA nomer 1(dari 5).

Dr. eMars 2010

12

HONDA 3R

HONDA: Daur ulang bahan seat cover

Dr. eMars 2010

13

Bioplastik: Bahan ramah lingkungan

5 Kebijakan HONDA

Dr. eMars 2010

14

Aktifitas DUB HONDA

Aktifitas tahap awal: dismantling/dipreteli dan dikumpulkan per kelompok bahan (BMW)

Dr. eMars 2010

15

Dr. eMars 2010

16

Data hasil 3R di BMW

Dr. eMars 2010

17

Komponen DUB HONDA

Reuse komponen

Dr. eMars 2010

18

Reuse-recycle oil filter dan bahan resin utk bumper

Reduksi pengunaan bahan yang berbahaya

Dr. eMars 2010

19

Dr. eMars 2010

20

Pembuangan bahan berbahaya

Dr. eMars 2010

21

Produk otomotif ramah lingkungan: keberhasilan HONDA

Tugas MK DUB 2Membuat daftar bahan-bahan teknik yang dipakai untuk produk atau komponen otomotif (lihat contoh HONDA).Buat daftar minimal 10 komponen otomotif yang dilengkapi gambar. Gunakan website seperti google atau yahoo untuk mendapatkan data yang dicari. Sebutkan sumber pengambilan gambar (misalnya: www.recycle.net/judul...). Susun menggunakan tabel seperti berikut.

No. Nama Bahan

Nama Produk

Gambar Produk

Identifikasi 3R

Dr. eMars 2010

22

BAGIAN III. MENGENAL PROFIL ECOPROPERTIES BAHAN-BAHAN TEKNIK1. 2. 3.

Isu utama penggunaan bahan teknik. Profil eco-properties bahan teknik Contoh bahan: logam dan non-logam.

Isu utama penggunaan bahanbahan teknik1. 2.

Highly engineered tailored materials cause problems for recycling{

May imply that alloy compositions would have to be frozen

Iron and steel face a challenge in all applications that use energy during their life cycle (such as cars and trucks) because of weight{

Thin-wall castings and high strength steels are being researched worldwide. machining (the use of lubricants), casting (air pollution from binders) surface conditioning (cleaning, painting and plating).

3.

Three largest contributors to pollution in metal manufacturing:{ { {

4.

Polymers face fundamental conflict between performance (e.g., low weight and low cost) and the ability to either incorporate recycled content and/or recycle the engineered material.{

{

Chance for successful plastics recycling increases as the waste stream quality and quantity increase and as the cost of the virgin material increases . Some recycling infrastructures are set up to capture particular target materials because they are either valuable or troublesome (e.g., PVC can produce HCl during incineration)

Dr. eMars 2010

23

Kondisi eco-properties di lingkungan: alami/natural dan buatan/industri

Kondisi alami siklus karbon yang terjadi secara seimbang dari sumber-sumber alam yg dibutuhkan oleh lingkungan.

Kondisi buatan/industri yg merusak lingkungan

Dr. eMars 2010

24

Dr. eMars 2010

25

Mesin penghancur utk daur ulang bahan3 jenis mesin penghancur utk daur ulang bahan padat: 1. Mesin mekanis shredder atau crusher /penghancur 2. Mesin termal incenerator/pembakaran 3. Mesin kimia reaktor pelarut/pemisahPlastic Recycle-Mesin ExtruderMachine Motor, 15HP VS, 20HP VS Mesin Motor, VS 15HP, 20HP VS Motor of Granule Cutting Machine, 3HP, 5HP, 7.5HP. Motor dari granula Cutting Machine, 3HP, 5HP, 7.5HP. Heater:8KW, 10KW, 15KW Pemanas: 8KW, 10KW, 15KW Cooling Tank:3M Cooling Tank: 3M Weight of the Machine:3200KG, 4600KG, 4800KG Berat Mesin: 3200KG, 4600KG, 4800KG

Profil bahanPersentase bahan-bahan yang dikandung oleh bumi

Dr. eMars 2010

26

Data Eco-properties bahan1. Produksi bahan

2. Pelepasan CO2

3. Penggunaan air

4. Energi yg dibutuhkan utk proses bahan

Dr. eMars 2010

27

5.Daur ulang dan siklus akhir produk

6. Sifat mekanis dan eco-properties

Dr. eMars 2010

28

Dr. eMars 2010

29

Contoh eco-properties : perbandingan jenis botol dari bahan yang berbeda

Contoh eco-properties : perbandingan jenis kendaraan dari bahan bakar yang berbeda

Dr. eMars 2010

30

Dr. eMars 2010

31

Dr. eMars 2010

32

Besi cor

Dr. eMars 2010

33

ABS

Nilon

Dr. eMars 2010

34

PP

PE

Dr. eMars 2010

35

PC

PET

Dr. eMars 2010

36

PVC

PS

Dr. eMars 2010

37

Epoksi

Phenolics

Dr. eMars 2010

38

Karet alam

Karet butyl

Dr. eMars 2010

39

PLA plastik biodegradable

PHB plastik bio

Dr. eMars 2010

40

Keramik/Bata

Semen/concrete

Dr. eMars 2010

41

Alumina

Kaca Gelas

Dr. eMars 2010

42

Kaca borosilikat/pyrex

Komposit serat karbon

Dr. eMars 2010

43

Kertas karton

Kayu lunak

Dr. eMars 2010

44

Kayu keras

Kayu lapis/plywood

Dr. eMars 2010

45

Komposit serat gelas

Contoh komplek ecoproperties suatu produk

Hair dryer

Dr. eMars 2010

46

Daftar komponen dan cara pemrosesan hairdryer

Energi yg dikonsumsi utk membuat hair-dryer

Dr. eMars 2010

47

Ketel listrik pemasak air

BAGIAN IV. PENGETAHUAN PRAKTIS 3R BAHAN PLASTIK/POLIMER1. 2. 3.

Permasalahan 3R pada bahan plastik Kode identifikasi bahan plastik Cara mengenal identifikasi bahan plastik

Dr. eMars 2010

48

Dr. eMars 2010

49

Siklus pakai PVC

Dr. eMars 2010

50

Kode identifikasi bahan plastik

Dr. eMars 2010

51

Cara identifikasi bahan plastik

Dr. eMars 2010

52

Dr. eMars 2010

53

Dr. eMars 2010

54

Dr. eMars 2010

55

Tingkat keamanan bahan plastik

Dr. eMars 2010

56

BAGIAN V.PENGENALAN PENGELOLAAN SAMPAH PADAT (SOLID WASTE MANAGEMENT)1. 2. 3. 4.

Definisi Sampah Padat Jenis Sampah Padat Cara Penanganan Sampah Padat Daur Ulang Sampah Padat

Definisi dan Sumber SP

Dr. eMars 2010

57

Jenis kelompok SP

Contoh SP

Dr. eMars 2010

58

6 Cara Penanganan SP

Pemanfaatan Daur Ulang SP

Dr. eMars 2010

59

Daur ulang SP Rumah Tangga: Membuat Kompos

Penutup MK DUB

"Make Money, Not Waste!"Mari menghasilkan uang dari daur ulang bahan: sortir, kumpulkan, gunakan ulang, JUAL!

Pilih dan gunakan bahanbahan ramah lingkungan yg mudah didaur ulang.

Dr. eMars 2010

60