Upload
john-rambo
View
99
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
itn
Citation preview
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
1
DAUR ULANG BAHAN3 sks
Hands-out
Dr. Eko Marsyahyo, ST., MSc
Prodi Teknik Mesin S-1Fakultas Teknologi IndustriITN MalangMaret 2010
Daftar IsiBAGIAN I. PENDAHULUAN DUB1. Sinopsis Mata kuliah DUB2. Latar Belakang DUB3. Isu Global:3R: Reduce, Reuse dan Recycle4. Tugas MK DUB 1BAGIAN II. KONSEP DAN CONTOH PENERAPAN 3R1. Definisi 3R2. Contoh Penerapan 3R: Industri Otomotif HONDA dan BMW3. Tugas MK DUB 2BAGIAN III. MENGENAL PROFIL ECO-PROPERTIES BAHAN-BAHAN TEKNIK1. Isu utama penggunaan bahan teknik.2. Profil eco-properties bahan teknik3. Contoh bahan: logam dan non-logam.BAGIAN IV. PENGETAHUAN PRAKTIS 3R BAHAN PLASTIK/POLIMER1. Permasalahan 3R pada bahan plastik2. Kode identifikasi bahan plastik3. Cara mengenal identifikasi bahan plastikBAGIAN V.PENGENALAN PENGELOLAAN SAMPAH PADAT (SOLID WASTE MANAGEMENT)1. Definisi Sampah Padat2. Jenis Sampah Padat3. Cara Penanganan Sampah Padat4. Daur Ulang Sampah Padat5. Tugas MK DUB 3 Tematik
Dr. eMars 2010
2
BAGIAN I. PENDAHULUAN DUB
1. Sinopsis Mata kuliah DUB2. Latar Belakang DUB3. Isu Global: 3R4. Tugas MK DUB 1
Sinopsis mata kuliah Daur UlangBahan (DUB), 3 sksMK Daur Ulang Bahan merupakan mata kuliah yang penting
bagi mahasiswa di jurusan Teknik Mesin S-1 agar memperolehwawasan luas yang berkaitan dengan isu-isu lingkungan global pemanfaatan bahan-bahan teknik untuk produk yang aman danramah 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 eco-properties bahan. Serta pengenalan pengelolaan sampah padat.
Tujuan pokok dari mata kuliah ini adalah memahami setiappermasalahan tentang bahan-bahan teknik dan proses daurulangnya serta menanamkan konsep eco-materials atau material yang ramah lingkungan terutama bahan-bahan teknik yang telahdimanfaatkan oleh masyarakat melalui penerapan konsep 3R: reduce, reuse dan recycle.
Target utama yang akan dicapai adalah mahasiswa mampumengetahui bahan-bahan yang ramah dan tidak ramah lingkungandan memahami bagaimana cara menyikapinya yang berdampakpada kegiatan pemilihan bahan, desain produk dan siklushidup/masa pakai produk dan konsep 3R di lingkunganya.
Dr. eMars 2010
3
Jadwal acara pengajaran/tatapmuka di kelas
1. Sinopsis Mata kuliah DUB2. Latar Belakang DUB3. Isu Global:3R: Reduce, Reuse dan Recycle4. Tugas MK DUB 15. Definisi 3R6. Contoh Penerapan 3R: Industri Otomotif HONDA dan BMW7. Tugas MK DUB 28. Isu utama penggunaan bahan teknik.9. Profil eco-properties bahan teknik
UTS1. Contoh bahan: logam dan non-logam.2. Permasalahan 3R pada bahan plastik3. Kode identifikasi bahan plastik4. Cara mengenal identifikasi bahan plastik5. Definisi Sampah Padat6. Jenis Sampah Padat7. Cara Penanganan Sampah Padat8. Daur Ulang Sampah Padat9. Tugas MK DUB 3 Tematik
UAS
Sistem penilaian hasil PBM
Penilaian hasil ujianUTS 40%UAS 60%
Syarat kelulusan, batas minimal nilai CKehadiran minimal 90%SEMUA tugas DUB dikerjakan dan dikumpulkan tepatwaktu (ada 3 paket tugas MK DUB)
Ingin diskusi di luar acara tatap muka di kelas? Via email: [email protected] join facebook add: eko marsyahyo, atau hp. 08123315824.
Dr. eMars 2010
4
Sumber pustaka
1. Textbook: Ashby, M.F., 2009, Materials and the environment: eco inform materials choice, Elsevier, Canada.
2. Brosur: Hidayat, M.W, 2009, Plastic Identification Code, PT.Autocomp Systems Indonesia, Tangerang.
3. Websites:1. www.world.honda.com/environment2. www.bmwgroup.com/responsibility3. www.epa.gov4. 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 digunakantetapi secara progresif sudah menjadi ketergantungan di setiap segi kehidupanumat manusia.
Dr. eMars 2010
5
Jaman material
Saat ini, abad 21, material yang mendominasi perkembanganperadaban manusia (baca: ditemuidan digunakan setiap hari) adalah polimer (plastik dan komposit).
Dampakpenggunaanmaterial bagilingkungan
Saat ini, di seluruh dunia,timbul permasalahan yangserius berkaitan dengan
meningkatnya penggunaanbahan-bahan yang sulit didaur ulangDan menjadi ‘sampah’ bagilingkungan.
Maka sudah seharusnya persepsidan kebijakan penggunaan bahansecepatnya dirubah. Inilah tujuan darimk DAUR ULANG BAHAN.
Dr. eMars 2010
6
Populasi manusia bertambah
Bertambahnya populasi manusia, bertambah pula jumlah material yang digunakan untuk produkyang dikonsumsinya.
Melalui mk DAUR ULANG BAHAN, perlu dipahami dankomitmen bagi para mahasiswacalon insinyur/ilmuwan/praktisiuntuk mewujudkan3R: reuse, recycle, reduce
Jumlah produksi 23 jenis bahansetiap tahun di seluruh dunia
Dr. eMars 2010
7
Dampak pada peningkatankonsumsi energi setiap tahun diseluruh dunia
Pemanfaatan energi yang dipakaiutk industri (baca: dihabiskan)
Pemakaian bahan berdampak padapemakaian energi minyak bumi.Mulai dari penambangan bahan baku, proses pembuatan, proses manufakturdan produksi, proses pemakaian sertaproses akhir masa pakai perludipertimbangkan silkus pakai bahan-bahantersebut.
Dr. eMars 2010
8
Siklus-masa pakai bahan (life-cycle)
Semua bahan yang dikonsumsi memiliki siklus pakai (life-cycle), yakni dimulai darihasil tambang, pengolahan menjadi produk-produk yang bermanfaat hingga masapemakaian akhir produk tersebut dan masa pembuangan (disposal). Apakah siklustersebut berhenti di sini?
Penggambaran siklus pakai bahan: asalbahan-jadi produk-pemakaian-habis masapakai- disposal (dibuang)
Disposal
Mining Material processing
Product manufacture
Distribution
Product take-back
Material de-manufacture
Energy recovery with incineration
Use +
Service
Product demanufacture
Environment: air, sea, land 1234
Clean fuel production via pyrolysis
2 = Remanufacture of reusable compon3 = Reprocessing of recycled material4 = Monomer / raw material regeneratio
1 = Direct recycling / reuse
Manufacture
Demanufacture
Dr. eMars 2010
9
Siklus-hidup dan daur ulang bahan
Isu global: daur ulang bahan
Isu eco-materials, biomaterials, Degradable materialsIsu eco-green, green-materials, EcofriendlymaterialsZero waste atau re-use
Mk. Daur Ulang Bahan akan menjawab isu-isu tersebut, dimulai dari pemilihan bahandan konsep 3R (Reduce, ReUse danRecycle)
Dr. eMars 2010
10
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 UK’s 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 bahantersebut 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 gambarproduk. 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.
GambarProduk
Sumberweb
NamaProduk
Nama BahanNo.
Dr. eMars 2010
11
BAGIAN II. KONSEP DAN CONTOH PENERAPAN 3R
1. Definisi 3R2. Contoh Penerapan 3R: Industri
Otomotif HONDA3. Tugas MK DUB 2
Definisi 3R
Men
gura
ngi
Mem
akai
ulan
g
Men
daur
ulan
g
Dr. eMars 2010
12
Definisi 3R
Contoh 3R: Komitmen HONDA nomer 1(dari 5).
Dr. eMars 2010
13
HONDA 3R
HONDA: Daur ulang bahanseat cover
Dr. eMars 2010
14
Bioplastik: Bahan ramah lingkungan
5 Kebijakan HONDA
Dr. eMars 2010
15
Aktifitas DUB HONDA
Aktifitas tahap awal: dismantling/dipretelidan dikumpulkan per kelompok bahan(BMW)
Dr. eMars 2010
16Dr. eMars 2010
17
Data hasil 3R di BMW
Dr. eMars 2010
18
Komponen DUB HONDA
Reuse komponen
Dr. eMars 2010
19
Reuse-recycle oil filter danbahan resin utk bumper
Reduksi pengunaan bahanyang berbahaya
Dr. eMars 2010
20Dr. eMars 2010
21
Pembuangan bahanberbahaya
Dr. eMars 2010
22
Produk otomotif ramahlingkungan: keberhasilan HONDA
Tugas MK DUB 2Membuat daftar bahan-bahan teknik yang dipakai untuk produk ataukomponen 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.
GambarProduk
Identifikasi3R
NamaProduk
Nama BahanNo.
Dr. eMars 2010
23
BAGIAN III. MENGENAL PROFIL ECO-PROPERTIES BAHAN-BAHAN TEKNIK
1. Isu utama penggunaan bahan teknik.2. Profil eco-properties bahan teknik3. Contoh bahan: logam dan non-logam.
Isu utama penggunaan bahan-bahan teknik
1. Highly engineered tailored materials cause problems for recyclingMay imply that alloy compositions would have to be frozen
2. 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.3. Three largest contributors to pollution in metal manufacturing:
machining (the use of lubricants), casting (air pollution from binders) surface conditioning (cleaning, painting and plating).
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
24
Kondisi eco-properties di lingkungan: alami/natural dan buatan/industri
Kondisi alami siklus karbon yang terjadi secara seimbangdari sumber-sumber alam yg dibutuhkan oleh lingkungan.
Kondisi buatan/industri yg merusaklingkungan
Dr. eMars 2010
25Dr. eMars 2010
26
Mesin penghancur utk daur ulang bahan
3 jenis mesin penghancur utk daur ulang bahan padat:1. Mesin mekanis shredder atau crusher /penghancur2. Mesin termal incenerator/pembakaran3. Mesin kimia reaktor pelarut/pemisah
Plastic Recycle-MesinExtruder
Machine 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
Profilbahan
Persentase bahan-bahan yang dikandung oleh bumi
Dr. eMars 2010
27
Data Eco-properties bahan1. Produksi bahan
2. Pelepasan CO2
3. Penggunaan air
4. Energi yg dibutuhkan utk proses bahan
Dr. eMars 2010
28
5.Daur ulang dan siklus akhir produk
6. Sifat mekanis dan eco-properties
Dr. eMars 2010
29Dr. eMars 2010
30
Contoh eco-properties : perbandingan jenis botoldari bahan yang berbeda
Contoh eco-properties : perbandinganjenis kendaraan dari bahan bakar yang berbeda
Dr. eMars 2010
31Dr. eMars 2010
32Dr. eMars 2010
33
Besicor
Dr. eMars 2010
34
ABS
Nilon
Dr. eMars 2010
35
PP
PE
Dr. eMars 2010
36
PC
PET
Dr. eMars 2010
37
PVC
PS
Dr. eMars 2010
38
Epoksi
Phenolics
Dr. eMars 2010
39
Karet alam
Karet butyl
Dr. eMars 2010
40
PLA plastik biodegradable
PHB plastik bio
Dr. eMars 2010
41
Keramik/Bata
Semen/concrete
Dr. eMars 2010
42
Alumina
Kaca Gelas
Dr. eMars 2010
43
Kaca borosilikat/pyrex
Komposit serat karbon
Dr. eMars 2010
44
Kertas karton
Kayu lunak
Dr. eMars 2010
45
Kayu keras
Kayu lapis/plywood
Dr. eMars 2010
46
Komposit serat gelas
Contoh komplek eco-properties suatu produk
Hair dryer
Dr. eMars 2010
47
Daftar komponen dan cara pemrosesan hair-dryer
Energi yg dikonsumsi utkmembuat hair-dryer
Dr. eMars 2010
48
Ketel listrik pemasak air
BAGIAN IV. PENGETAHUAN PRAKTIS 3R BAHAN PLASTIK/POLIMER
1. Permasalahan 3R pada bahan plastik2. Kode identifikasi bahan plastik3. Cara mengenal identifikasi bahan
plastik
Dr. eMars 2010
49Dr. eMars 2010
50
Siklus pakaiPVC
Dr. eMars 2010
51
Kode identifikasi bahan plastik
Dr. eMars 2010
52
Cara identifikasi bahan plastik
Dr. eMars 2010
53Dr. eMars 2010
54Dr. eMars 2010
55Dr. eMars 2010
56
Tingkatkeamananbahanplastik
Dr. eMars 2010
57
BAGIAN V.PENGENALAN PENGELOLAAN SAMPAH PADAT (SOLID WASTE MANAGEMENT)
1. Definisi Sampah Padat2. Jenis Sampah Padat3. Cara Penanganan Sampah Padat4. Daur Ulang Sampah Padat
Definisi dan Sumber SP
Dr. eMars 2010
58
Jenis kelompok SP
Contoh SP
Dr. eMars 2010
59
6 Cara Penanganan SP
Pemanfaatan Daur Ulang SP
Dr. eMars 2010
60
Daur ulang SP RumahTangga: Membuat Kompos
Penutup MK DUB
"Make Money, Not Waste!"Mari menghasilkan uang dari daur ulang bahan:
sortir, kumpulkan, gunakan ulang, JUAL!
Pilih dan gunakan bahan-bahan ramah lingkunganyg mudah didaur ulang.
Dr. eMars 2010