Dokumen ini membahas tentang masalah penghasilan sisa pepejal di Malaysia akibat pertumbuhan populasi dan peningkatan taraf hidup yang dapat menyebabkan pencemaran alam sekitar. Kajian ini bertujuan untuk membangunkan sistem automatik untuk mengasingkan botol plastik mengikut jenis resin bagi meningkatkan proses kitar semula. Penekanan juga diberikan pada penggunaan teknologi pemprosesan imej dan kecerdasan buatan dalam sistem pengenalan botol plastik untuk tujuan kitar semula yang lebih efektif.

1. BAB I
PENDAHULUAN
1.1
PENGENALAN
Malaysia merupakan sebuah negara membangun berdasarkan peningkatan tahap sosio
ekonomi penduduknya. Pertambahan penduduk dan peningkatan taraf hidup
menyebabkan meningkatnya jumlah bahan buangan pepejal daripada penggunaan isi
rumah di seluruh Malaysia. Jumlah penghasilan sisa pepejal yang semakin meningkat
dijangka menimbulkan masalah kepada majlis perbandaran dan pihak bertanggung
jawab (PBT) dan seterusnya kepada masyarakat sejagat. Antara masalah utama yang
dikenalpasti adalah kekurangan kawasan yang sesuai untuk melupuskan sisa pepejal.
Di Malaysia, kebanyakan kawasan yang ada merupakan kawasan tadahan air ataupun
penempatan manusia. Oleh itu, sekiranya penghasilan sisa pepejal menjadi tidak
terkawal dan terlalu banyak, kemungkinan besar tapak-tapak pelupusan terpaksa
didirikan di kawasan-kawasan tadahan air ataupun berhampiran penempatan manusia.
Sekiranya ini berlaku, pencemaran alam sekitar tidak dapat dielakkan dan seterusnya
yang lebih penting lagi iaitu sumber air untuk hidupan khususnya manusia akan
tercemar.
Justeru, bagi menangani masalah berkaitan perlupusan sisa pepejal beberapa
langkah telah diambil bukan sahaja di Malaysia malahan di serata dunia dengan
membina sistem perlupusan sisa pepejal yang lebih sistematik dan mengamalkan
konsep kitar semula. Kajian yang dilakukan dalam tesis ini melibatkan amalan konsep
kitar semula dengan memanfaatkan teknologi-teknologi moden sedia ada seperti

2. 2
teknologi penglihatan mesin yang turut melibatkan teknologi pemprosesan imej dan
kecerdikan buatan.
1.2
PERNYATAAN MASALAH
Di kilang kitar semula plastik perlu diasingkan mengikut kategori resin (Coltro et al.
2008). Ini merupakan langkah yang paling penting bagi mendapatkan kategori resin
yang tulen sebelum proses pembuatan seterusnya (Guha 2006). Menurut Tachwali et
al. (2007), sisa pepejal boleh mengeluarkan toksid yang membahayakan kesihatan dan
menyebabkan pencemaran alam sekitar. Maka, sekiranya masalah kekurangan
kawasan pembuangan dan perlupusan sisa pepejal ekoran penghasilan sisa pepejal
yang meningkat tidak ditangani dengan baik, ia boleh menyebabkan masalah besar
kepada majlis perbandaran dan pihak bertanggungjawab. Salah satu cara
menanganinya ialah dengan mengitar semula supaya jumlah sisa buang pepejal
isirumah dapat dikurangkan. Justeru, kitar semula dianggap sebagai penyelesaian
kepada masalah di atas dan ini terbukti dengan kitar semula plastik telah menjadi
prosedur piawai untuk pembangunan ekonomi dan persekitaran yang tidak tercemar
(Schut 2007; Siddique et al. 2008; Stewart 2008). Keberkesanan dan kualiti proses
kitar semula bergantung sepenuhnya kepada ketulenan dan ketepatan bahan yang
diasingkan. Pelbagai kajian telah dilakukan bagi mengenalpasti dan mengasingkan
bahan yang berbeza seperti besi, kaca, kertas dan plastik. Kesilapan pengasingan
bahan plastik boleh mendedahkan plastik kepada kaedah rawatan termal yang boleh
mengarah kepada perlepasan gas hydroklorik (Bruno 2000).
Di Malaysia, menyedari masalah ini, Kementerian Perumahan dan Kerajaan
Tempatan (KPKT) telah melancarkan Program Perintis Kitar Semula (Program Kitar
Semula Fasa 1) pada Disember 2000 sebagai salah satu usaha untuk mengurangkan
pengeluaran sisa pepejal.
Proses kitar semula melibatkan usaha mengumpul,
memproses dan mengguna semula bahan-bahan yang dianggap sebagai sisa. Jadual
1.1 menunjukkan jumlah sampah yang dihasilkan bagi kawasan yang pesat
pembangunan dan berpenduduk yang padat setiap hari (Kathiravale et al. 2002).
Jabatan Alam Sekitar juga melaporkan bahawa kadar purata penghasilan sisa adalah

3. 3
1.47 kg/kapita/hari dan penyumbang utama adalah bandar-bandar besar. Kita menjana
lebih daripada 15000 tan (1 tan = 1000 kg) sisa pepejal sehari.
Jadual 1.1
Kadar penghasilan sisa pepejal pada tahun 2002
Negeri
kg/kapita/hari
Perlis
0.5
Kedah
1.08
Penang
0.96
Perak
0.8
Selangor
1.26
Kuala Lumpur
1.57
Kelantan
0.5
Terengganu
0.86
Pahang
0.92
Negeri Sembilan
1.2
Melaka
1.2
Johor
1.35
Sumber: Kathiravale et al. 2002
Jadual 1.2 menunjukkan komposisi sisa pepejal di Malaysia pada tahun 2005 seperti
yang dinyatakan dalam laman web Kementerian Perumahan dan Kerajaan Tempatan.
Jadual 1.2
Komposisi sisa pepejal di Malaysia
Jenis Bahan Buangan
Sisa Makanan
Plastik
Kertas
Besi
Kaca
Lain-lain
Peratus
45%
24%
7%
6%
3%
15%
‘
Jadual 1.2 menyenaraikan jenis bahan buangan sisa pepejal yang terdiri
daripada botol/bekas plastik dan kaca, kertas, bahan bacaan, tin aluminium dan
sebagainyanya serta peratusan komposisinya. Setiap tahun jumlah sisa pepejal yang
dihasilkan makin bertambah. Sebagai contoh pada tahun 2005, jumlah sisa pepejal
yang terhasil adalah sekitar 548916 tan metrik sahaja(JAS 2006). Keadaan ini
disebabkan oleh sistem pengurusan sisa pepejal yang lebih teratur serta dengan

4. 4
kemajuan sains dan teknologi, terdapat sisa pepejal yang boleh dikitar semula untuk
dijadikan barangan baru bagi kegunaan manusia (Mohd Rizal Idris 2003). Walau
bagaimanapun, plastik adalah bahan sintetik yang tidak reput dalam timbunan sampah
dan akan kekal selama beratus-ratus tahun di persekitaran (JAS 2002). Oleh sebab itu,
plastik dikategorikan sebagai bahan tidak mesra alam. Antara jenis plastik yang biasa
digunakan adalah polietilena, polipropilina dan polivil klorida yang dihasilkan melalui
proses kimia daripada bahan petrokimia. Pelan strategik nasional untuk pengurusan
sisa pepejal yang digariskan pada tahun 2007 mementingkan proses pengurangan,
guna semula, pembaikan semula dan kitar semula sisa pejal di samping mewujudkan
bahan mesra persekitaran (Malaysia 2006).
Selain itu, penggunaan botol plastik untuk membotol minuman juga semakin
berkembang di seluruh dunia. Menurut Persatuan Minuman Perbotolan Antarabangsa
(IBWA), penjualan minuman botol telah meningkat sebanyak 500% dengan 1.5 juta
tan plastik telah digunakan untuk membuat botol minuman sepanjang tahun (IBWA
2008). Bekas plastik biasanya ringan, mudah digunakan untuk mengisi cecair untuk
kegunaan pengguna dan isirumah, dan paling banyak digunakan sebagai bahan untuk
pembungkusan domestik. Plastik juga merupakan bahan sisa pepejal yang paling
banyak dikitar semula dan proses kitar semula membolehkan penghasilan barangan
lain seperti kon tanda jalanraya, alat permainan, alatulis dan sebagainya (Biddle et al.
1999).
Untuk proses kitar semula, langkah awal yang perlu dilakukan ialah
mengasingkan jenis-jenis sisa pepejal. Kebiasaannya, di pusat-pusat pengumpulan
dan pelupusan sistem pepejal terdapat dua kaedah pengecaman iaitu secara manual
atau secara automatik. Di Malaysia, pengasingan dilakukan secara manual untuk
mengenalpasti jenis-jenis bekas plastik berasaskan bahan resinnya. Botol-botol
plastik diasingkan secara fizikal oleh buruh yang mempunyai ketahanan tenaga yang
terbatas, mudah berasa jemu dan letih sekiranya melakukan tugasan berulang untuk
jangkamasa yang panjang serta sukar mencapai tahap konsistensi yang tinggi
(Dzuraidah et al. 2006). Sistem automatik pula digunakan secara meluas di negaranegara maju.
Pengasingan automatik bahan plastik biasanya dilakukan berdasarkan kepada
jenis resin bagi memastikan hanya resin yang tulen sahaja di asingkan. Pengasingan

5. 5
yang tidak cekap mengakibatkan keputusan kitar semula yang tidak tulen dan berlaku
campuran resin dari jenis yang berbeza. Sebagai contoh, campuran resin PVC dan
PET boleh menghasilkan gas hidroklorik yang merbahaya kepada pengguna dan
menyebabkan pengasingan tidak efektif (Bruno 2000). Percampuran plastik dari jenis
bahan berbeza boleh mengakibatkan ketidakstabilan termal dan kesukaran membentuk
bahan lain setelah plastik dikitar semula.
Bagi mendapatkan bahan plastik kitar semula yang bernilai, sistem
pengasingan perlu mampu mengasingkan plastik mengikut kategori jenis bahan/resin,
tidak perlu dibersihkan sebagai persediaan awal kepada entiti bahan buangan, tepat,
tahan lasak, selamat dan mudah untuk dikendalikan. Jadual 1.3 menyenaraikan simbol
sistem kod botol plastik dan jenis resinnya. Simbol sistem kod bermaksud nombor 1
untuk resin PET/PETE adalah jenis resin yang paling banyak dikitar semula dan
begitulah sehingga nombor 7. Walaupun begitu simbol sistem kod ini tidak digunakan
untuk tujuan pengecaman botol plastik di dalam kajian tesis ini. Proses pengasingan
automatik bekas plastik boleh dilakukan samada secara keseluruhan (pengasingan
makro) atau serpihan (pengasingan mikro). Pengasingan serpihan/mikro adalah
pengasingan secara kepingan-kepingan kecil dan ia boleh dilakukan dalam jumlah
yang besar (Bruno 2000) manakala pengasingan makro/keseluruhan melibatkan
pengasingan bekas/botol plastik dalam bentuk individu.
Jadual 1.3 Simbol sistem kod botol plastik dan jenis resinnya
1-PET/PETE (Polipropilena Terepalate)
2-HDPE (Polipropilena berdensiti tinggi)
3-V or PVC (Vinyel atau Polivinyel Klorida)
4-LDPE (Polipropilena berdensiti rendah)
5-PP (Polipropilena)
6-PS (Polisterina)
7-Lain-lain
Kemampuan sistem pengasingan plastik automatik adalah tidak dinafikan dan
penerangan mengenainya boleh didapati dalam Bab 2 tesis ini. Walau bagaimanapun

6. 6
kewajarannya perlu dipertimbangkan dari segi kos dan keberkesanannya. Di Malaysia
masakini jumlah bahan kitar semula serta kesedaran untuk kitar semula masih lagi di
peringkat rendah ke sederhana dan penggunaannya boleh dianggap sebagai kurang
efektif dari segi kos. Namun begitu, Malaysia wajar melaksana serta menjayakan
amalan kitar semula secara menyeluruh demi menjaga kepentingan sejagat dan
menjaga kesejahteraan bumi. Justeru, sistem pengasingan botol-botol plastik untuk
kitar semula yang jimat kos dan automatik amat diperlukan supaya amalan ini dapat
dipraktikkan memandangkan penggunaan botol-botol plastik di Malaysia adalah amat
berleluasa.
Oleh yang demikian, sebagai usaha membendung masalah pencemaran alam
sekitar yang berpunca dari pembuangan bahan sisa pepejal khususnya plastik telah
dijadikan subjek kajian dan fokusnya adalah untuk membangunkan sebuah prototaip
sistem perisian berasaskan teknologi penglihatan mesin yang memanfaatkan teknologi
pemprosesan imej dan kepintaran buatan. Secara khususnya, kajian melibatkan
pembangunan satu aplikasi berasaskan teknologi penglihatan mesin bagi pengecaman
bentuk botol dan seterusnya mengelaskan botol-botol plastik mengikut kategori
samada jenis PET dan BUKAN-PET.
1.3
OBJEKTIF DAN SKOP KAJIAN
Seperti yang disebut terdahulu, penyelidikan ini melibatkan pembangunan dan
perlaksanaan algoritma komputer untuk pengecaman botol plastik menggunakan
teknologi sistem penglihatan. Objektif utama kajian adalah untuk membangunkan
kaedah sarian vektor fitur yang unik dan efektif sebagai perwakilan vektor sifat imej
botol plastik. Skop kajian melibatkan pembangunan kaedah mengenal pasti botol
plastik secara automatik menggunakan teknik pemprosesan imej.
Secara ringkas, skop penyelidikan tesis ini adalah tertumpu kepada reka
bentuk dan pembinaan rangka kerja pembangunan kaedah pengecaman botol plastik
untuk tujuan kitar semula yang dilakukan secara berfasa. Perincian perlaksanaan serta
andaian-andaian yang digunakan adalah seperti berikut:

7. 7

Fasa 1 adalah fasa pembangunan. Ia melibatkan pengumpulan data-data kajian,
perakaman imej untuk membangunkan pangkalan data imej ujikaji dan
perlaksanaan algoritma sarian sifat bagi menentukan perwakilan vektor sifat
terbaik lagi tegar buat imej botol plastik yang ingin diasingkan.

Fasa 2 adalah fasa ujian dan pengesahan. Ia melibatkan pengecaman bentuk
botol PET dan BUKAN-PET menggunakan pengelas rangkaian neural tiruan
(ANN) dan pendiskriminan lelurus (LD).

Kaedah pengecaman yang dipertimbangkan adalah pengecaman makro atau
keseluruhan dan bukannya secara kepingan atau mikro.

Pengecaman juga dihadkan kepada tugasan pengelasan 2-kelas iaitu untuk
membezakan kategori botol dari jenis PET dan BUKAN-PET. Perbezaan
kategori botol dibuat berdasarkan jenis PET kerana PET merupakan jenis resin
yang paling banyak dikitar semula manakala jenis BUKAN-PET adalah jenis
resin selain dari PET iaitu HDPE, PVC, PC, LDPE,PP, PS dan Lain-lain.
Antara sebab utama pengasingan kategori PET dan BUKAN-PET adalah
kerana dikhuatiri campuran resin PET dan PVC akan menghasilkan gas yang
merbahaya. Botol PET yang telah tercemar tidak boleh diisi dengan makanan
atau air minuman.

Hanya sampel botol plastik yang diambil dari bahan buangan isi rumah yang
dikumpul secara individu telah digunakan dalam kajian dan bukannya dari
kawasan pembuangan sampah. Oleh itu, sampel botol plastik yang digunakan
adalah lebih bersih dan masih dalam keadaan sempurna.
Bagi
mencapai
objektif
utama
kajian,
langkah-langkah
yang
perlu
dilaksanakan disenaraikan seperti berikut:
1)
Membangunkan dan melaksana algoritma sarian sifat bagi tujuan
perwakilan vektor untuk imej botol-botol plastik yang ingin diasingkan.
Pendekatan yang digunakan adalah berasaskan bentuk dan tekstur fitur
yang tegar dan cekap serta mengenalpasti vektor fitur terbaik untuk tujuan
pengecaman botol plastik kepada jenisnya iaitu PET dan BUKAN-PET.
Pendekatan berasas bentuk melibatkan penggunaan vektor sifat yang
dihasilkan dari algoritma kod rantaian dan teori hakisan separa. Manakala

8. 8
pendekatan berasaskan tekstur mengaplikasikan vektor sifat warna tekstur
silau yang disari.
2)
Menguji dan mengesahkan algoritma sarian sifat yang dihasilkan serta
menentukan vektor perwakilan sifat yang paling efektif dan tegar dengan
melaksanakan tugasan pengelasan untuk mengecam jenis botol plastik
samada
jenis
PET atau
BUKAN-PET. Langkah
ini melibatkan
perlaksanaan dua jenis pengelas.
3)
Mencadang suatu teknik pengecaman botol plastik automatik yang tegar
dan cekap berasaskan hasil dari langkah 1 dan 2. Teknik perlakuran juga
dipertimbangkan untuk menghasilkan prestasi pengecaman yang lebih
baik.

9. 9
BAB I.........................................................................................................................1
PENDAHULUAN ......................................................................................................1
1.1
PENGENALAN
1
1.2
PERNYATAAN MASALAH
2
1.3
OBJEKTIF DAN SKOP KAJIAN
6
Jadual 1.1 Peratusan bahan buangan pepejal isirumah di Malaysia .........................3
Jadual 1.2 Simbol Sistem Kod Botol Plastik & jenis resinnya ...................................5
No table of figures entries found.<<kalau rasa sikit, boleh masukkan rajah 1.1 ini ttp
sila sesuaikan dgn kandungan teks terkini>>