Optimasi Pengomposan dengan Penambahan Kotoran Sapi

Sampah sudah menjadi masalah yang umum di masyarakat. Sebagian besar masyarakat masih berpikir bahwa sampah merupakan barang yang tidak diinginkan sehingga harus segera dibuang. Persepsi masyarakat terhadap sampah itulah yang menjadi alasan mengapa sampah akhirnya hanya bisa dipindahkan dan akhirnya terakumulasi di satu tempat (seperti Tempat Pembuangan Akhir (TPA)). Limbah yang tidak ditangani dengan baik akan berdampak pada gangguan kesehatan berupa diare, tifus, kolera, demam berdarah dan penyakit lainnya. Membuang sampah di tempat yang tidak tepat juga dapat menimbulkan masalah sosial dan bahkan dapat berdampak lebih jauh pada masalah ekonomi. Misalnya, membuang sampah ke sungai akan mengakibatkan banjir yang sangat merugikan dari segi ekonomi.

Umat ​​manusia telah menggunakan banyak metode untuk menyelesaikan masalah sampah melalui pendekatan teknologi dan sosial. Cara sosial dilakukan dengan cara meningkatkan kesadaran masyarakat untuk membuang sampah dan membentuk sistem pengelolaan sampah, sedangkan cara teknis adalah upaya yang dilakukan dengan mengolah sampah agar menghasilkan produk yang lebih bermanfaat. Untuk sampah organik, pendekatan teknologi yang saat ini banyak diadopsi oleh masyarakat adalah dengan mengubah sampah menjadi bahan bakar padat (briket), selain itu juga menggunakan komposter untuk mengubah gas alam atau bahan bakar sampah menjadi pupuk.

Komposter merupakan alat yang menggunakan tangki atau tong bekas yang disimpan di bawah tanah untuk mengolah sampah organik rumah tangga melalui pengomposan (Aklis dan Masyrukan, 2016). Alat ini digunakan untuk membantu bakteri bekerja, menguraikan berbagai zat organik dalam bentuk sampah, dan menguraikan sampah menjadi bentuk baru. Komposter dapat digunakan sebagai mesin pembuat kompos yang mampu menyuburkan dan menggemburkan tanah. Jenis-jenis komposter antara lain:

  1. Takakura

Takakura adalah teknologi pengomposan yang dikembangkan oleh Koji Takakura, seorang ahli kimia terapan di Institut Teknologi Himeji di Jepang. Alatnya bisa menggunakan keranjang cucian bekas yang berlubang lalu dilapisi kardus bekas. Material kompos seperti limbah hijau, limbah coklat dan tanah diatur dalam keranjang.

  1. Gerabah atau Komposter Pot

Komposter gerabah mengikuti kearifan lokal masyarakat Indonesia yaitu membuat lubang di tanah untuk mengubur sampah. Gerabah memiliki sifat “breathable”, yang dapat memberikan sirkulasi udara yang lebih baik daripada menggunakan plastik. Komposter tembikar/gerabah bisa dipanen jika sudah penuh.

  1. Komposter Drum atau Kontainer

Komposter drum atau kontainer ini menggunakan drum plastik dengan cara melubangi bagian bawahnya untuk memungkinkan sirkulasi udara. Komposter jenis ini paling cocok digunakan di lahan sempit bahkan di dalam ruangan.

  1. Worm Bin

Komposter worm bin menggunakan cacing sebagai media dekomposisi. Wadahnya dapat menggunakan kotak plastik, dan cacing perlu dimasukkan ke dalam komposter sebagai pengurai.

Dalam proses pengomposan akan lebih baik jika ditambahkan dengan kotoran sapi. Penambahan kotoran sapi mampu menjadi sumber nutrient untuk membangun sel baru mikroorganisme sehingga penguraian dapat berjalan dengan lancar. Selain itu, kotoran hewan (sapi, babi) untuk bahan campuran memiliki dampak internal yang signifikan dalam proses pengomposan. Kotoran hewan adalah sumbernya patogen, seperti Cryptosporidium parvum yang mampu menopang hidup mikroorganisme. Kotoran sapi yang ditambahkan pada pembuatan kompos dapat membantu penguraian bahan padat organik oleh bakteri aerob.

C/N Ratio

Salah satu aspek terpenting dari keseimbangan nutrisi total adalah rasio karbon organik terhadap nitrogen (rasio C/N). Rasio C/N bahan organik adalah perbandingan kandungan karbon (C) dengan kandungan nitrogen (N) yang terkandung di dalam bahan organik (Lucitawati dkk., 2018). Aktivitas kehidupan mikroorganisme membutuhkan karbon dan nitrogen. Jika rasio C/N tinggi maka aktivitas biologis mikroorganisme akan menurun.

Rasio C/N bahan organik adalah salah satu faktor penting dalam pengomposan. Artinya pengomposan bertujuan untuk menurunkan rasio C/N bahan organik sehingga memiliki rasio C/N yang dapat diserap oleh tanaman. Tiap bahan organik mempunyai rasio C/N yang berbeda. Semakin tinggi rasio C/N material, semakin lama waktu dekomposisinya. Bahan organik yang dapat diserap tanaman adalah bahan organik dengan rasio C/N mendekati rasio tanah, sekitar 12-15, dan suhunya hampir sama dengan suhu lingkungan.

Dalam proses pengomposan, karbon digunakan sebagai energi dan nitrogen digunakan sebagai nutrisi untuk membentuk sel mikroba. Mikroba menggunakan karbon untuk pertumbuhan, sedangkan nitrogen, fosfor (P2O5) dan kalium (K2O) penting untuk protein, reproduksi dan katalis. Umumnya, bakteri pelarut fosfat juga dapat melarutkan kalium dalam bahan organik. Kalium digunakan oleh mikroorganisme sebagai katalisator dalam substrat. Kehadiran bakteri dan aktivitas bakteri itu sendiri akan mempengaruhi peningkatan kandungan kalium. Kalium dapat diikat oleh bakteri dan jamur dan disimpan dalam sel. Pengomposan merupakan proses penguraian biologis mikroorganisme dengan menggunakan bahan organik sebagai sumber energi. Kandungan C organisme adalah 25 kali dari N.

Penambahan kotoran sapi sebagai bioaktivator mampu mempercepat proses pengomposan melalui sistem konvensional yaitu dengan pengadukan dan pembalikan maupun dengan injeksi udara dalam waktu 28 hari dengan rasio C/N sebesar 11 dan 12. Ketika nilai C/N menurun, hal itu disebabkan setelah nitrogen dan protein diuraikan menjadi amonia, terjadi proses nitrifikasi yang mengubah amonia menjadi nitrat.

Nitrifikasi

Nitrifikasi merupakan proses pembentukan senyawa nitrat dari senyawa amonia. Dalam reaksi nitrifikasi, amonia dioksidasi menjadi nitrit, yang kemudian diubah menjadi nitrat. Denitrifikasi adalah proses reduksi nitrat menjadi nitrogen. Dalam proses denitrifikasi, nitrat direduksi menjadi nitrogen dan kemudian dilepaskan ke udara. Baik nitrifikasi dan denitrifikasi membutuhkan bantuan bakteri. Pekerjaan bakteri ini memastikan bahwa siklus nitrogen dapat berlanjut di bumi. Saat oksigen ada, proses nitrifikasi berlangsung di tanah dan air, jika tidak ada oksigen, proses tidak terjadi. Bakteri nitrifikasi membutuhkan oksigen untuk melakukan proses ini.

Bakteri nitrifikasi akan bekerja, yaitu:

  • Amonia (NH4+) diubah menjadi nitrit (NO2) oleh Nitrosomonas
  • Nitrit (NO2) diubah menjadi nitrat (NO3) oleh Nitrobacter

Selain digunakan oleh tanaman, nitrat dalam tanah juga telah mengalami proses konversi kembali menjadi nitrogen bebas oleh bakteri Pseudomonas dan Clostridium. Proses nitrifikasi  berperan penting dalam pertanian (yang dapat mendorong pencucian nitrat dan menentukan penggunaan pupuk nitrogen) dan sistem pengolahan air limbah (untuk mencegah polusi air tanah dengan menghilangkan kelebihan nitrogen).

Proses pengubahan nitrat menjadi nitrogen disebut denitrifikasi. Proses denitrifikasi terjadi tanpa adanya oksigen. Jika ada oksigen, proses denitrifikasi tidak akan berjalan mulus.

  • Nitrat (NO3) diubah oleh Pseudomonas dan Clostridium menjadi nitrogen (N2).

Denitrifikasi merupakan proses yang menjadi musuh petani, karena ketika petani baru saja mengaplikasikan pupuk nitrat ke tanah, namun kemudian lahan terendam dan tidak tersedia oksigen sehingga nitrat akan terdenitrifikasi menjadi nitrogen. Akhirnya, nitrat yang bisa saja diserap tanaman malah lepas ke udara.

 

DAFTAR PUSTAKA

Aklis, Nur & Masyrukan. (2016). Penanganan Sampah Organik dengan Bak Sampah Komposter di Dusun Susukan Kelurahan Susukan Kecamatan Susukan Kabupaten Semarang. Jurnal WARTA Universitas Muhammadiyah Surakarta, Vol 19.

Lucitawati, Erika dkk. (2018). Penentuan Variasi Rasio C/N Optimum Sampah Campuran (Dedaunan dan Sisa Makanan) Terhadap Kinerja Composit Solid Phase Microbial Fuel Cells (CSMFC). Jurnal Presipitasi Universitas Diponegoro. Vol 15 No. 2.

www.edubio.info. (2014, Maret). Proses Nitrifikasi dan Denitrifikasi. Diakses pada 15 Oktober 2020, dari https://www.edubio.info/2014/03/proses-nitrifikasi-dan-denitrifikasi.html.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *