Pemanfaatan Limbah Hasil Pengolahan Pabrik Tebu Blotong dan Kotoran Sapi Menjadi Pupuk Organik

filter cake/filter press mud atau biasa disebut dengan blotong merupakan limbah sektor industri yang berasal dari klarifikasi nira tebu pada pabrik gula. Limbah lain yang tersedia cukup banyak di sekitar masyarakat dan berpotensi mengandung unsur-unsur organik yang belum termanfaatkan maksimal adalah kotoran sapi. Limbah bahan organik blotong dan kotoran sapi memiliki potensi untuk dijadikan pupuk organik karena mengandung hara yang cukup lengkap yang dibutuhkan oleh tanaman, selain itu penerapan bercocok tanam dengan menggunakan pupuk organik dapat membantu memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Pemanfaatan bahan organik sebagai sumber nutrisi tanaman dapat diterapkan dengan dilakukan pengolahan terlebih dahulu yaitu dengan teknologi pengomposan.

Pengomposan merupakan teknik untuk mengolah bahan organik dengan penguraian yang dapat dilakukan secara aerobik dan anaerobik, proses penguraian bahan organik melibatkan mikroorganisme dan/atau cacing (vermicomposting) sehingga bahan organik tersebut terurai yang mengakibatkan perubahan kandungan unsur-unsur yang menyusunnya (Damanhuri 2003). Bahan organik hasil kompos mengandung nutrisi dibutuhkan oleh pertumbuhan tanaman seperti nitrogen, fosfor, kalium dan unsur-unsur penting lainnya, kandungan nutrisi yang terkandung didalam suatu hasil kompos berhubungan dengan kualitas substrat organik (Haug, 1993). Menurut Haug (1993), penerapan bahan organik dengan perlakuan pengomposan terlebih dahulu perlu dilakukan karena penguraian yang terjadi didalam suatu proses pengomposan akan mengubah bahan organik yang masih memiliki unsur-unsur yang tidak dibutuhkan tanaman menjadi stabil dan menghasilkan kandungan unsur yang dibutuhkan. Unsur-unsur yang dihasilkan dari proses dekomposisi bahan organik merupakan proses berantai. Senyawa organik yang bersifat heterogen apabila diproses dengan teknik ini akan bercampur dengan kumpulan mikroorganisme yang didapatkan dari lingkungan sekitarnya atau dengan penambahan bioaktivator yang didalamnya terdapat berbagai macam mikroorganisme penting yang berperan dalam proses penguraian, lalu terjadi proses mikrobiologi di dalamnya. Proses dekomposisi dapat menghilangkan patogen pada limbah organik sebelum pengomposan agar dapat digunakan langsung pada budidaya tanaman. Menurut Tchobanoglous et al., 1993, proses pengomposan dibedakan berdasarkan ketersediaan oksigen yang terdapat selama proses. Proses pengomposan berdasarkan keperluan oksigennya terbagi menjadi dua cara, yaitu pengomposan secara aerobik dan anaerobik.

Aerobik 

Proses aerobik didalam penguraiannya mikroorganisme membutuhkan keberadaan oksigen selama proses pengolahannya. Dengan proses penguraian aerobik ini memiliki dampak untuk lingkungan sekitar tempat dibuatnya pengomposan yaitu timbulnya bau yang ditimbulkan dari proses dekomposisi limbah dalam sistem pengolahan.  Berikut merupakan perubahan kandungan pada proses pengomposan secara aerobik.

Bahan Organik +O2+ Nutrien → Sel baru+CO2+H2O+NH3+SO4 2- Panas+Kompos

Anaerobik 

Proses anaerobik merupakan proses yang melibatkan mikroorganisme sebagai aseptor elektron terakhir yang selama prosesnya tidak membutuhkan oksigen sebagai syarat hidupnya bakteri pengurai. Proses anaerobik adalah proses biologis dengan bantuan mikroorganisme untuk mengubah unsur-unsur organik menjadi methane, cellular materials, dan  unsur-unsur lainnya. Berikut merupakan proses transformasi perubahan unsur pada sistem anaerob:

Bahan organik+H2O+Nutrien → Sel baru+CO2+CH4+NH3+H2S+Panas+Kompos

Prinsip dasar pengomposan bahan organik menjadi pupuk organik adalah untuk menghasilkan   C/N yang sesuai yang ditandai dengan nilai C/N bahan organik yang sama dengan C/N kondisi tanah atau sesuai dengan kemampuan tanaman mentoleransi besarnya rasio C/N. Bahan organik yang akan dijadikan sebagai pupuk tidak dapat langsung digunakan oleh tanaman karena perbandingan C/N dalam bahan organik umumnya relatif lebih tinggi dibandingkan dengan rasio C/N tanah. Semakin jauh perbedaan nilai rasio C/N bahan organik dengan rasio C/N tanah maka kandungna didalam pupuk akan semain sulit diserap oleh tanaman, sehingga untuk mempermudah penyerapan yang dapat dilakukan oleh tanaman, C/N harus dikondisikan agar sesuai dengan kondisi tanah yang berpengaruh terhadap semakin besar nilai rasio C/N maka akan berbanding lurus dengan waktu pebgomposan/penguraian yang diperlukan sampai keadaan yang ideal. Nilai ideal C/N tanah sekitar 10-12, apabila bahan organik telah memiliki kandungan C/N dengan nilai pada rentang rasio C/N tanah tanah maka bahan tersebut sudah dapat diserap tanaman. Nilai rasio C/N ini merupakan salah satu parameter keberhasilan proses pengomposan dan kulaitas suatu pupuk, sehingga konsentrasi pencampuran bahan dan lama waktu dilaksanakan proses pengomposan memiliki ukurannya tersendiri. Unsur C merupakan unsur karbon yang dalam proses penguraiannya diubah menjadi unsur CO yang digunakan untuk mengaktifkan mikroorganisme, sedangkan N yang terdapat dalam rasio C/N berperan sebagai protein yang digunakan sebagai sumber energi bagi bakteri selama proses penguraian berlangsung (Haug, 1993). Dalam teknik pengomposan, nitrogen diperlukan oleh mikroorganisme pengurai untuk  menghancurkan bahan dengan kadar C yang yang tinggi. Saat perbandingan anatara kandungan C dan N tidak ideal maka akan menimbulkan dampak dampak negatif yang akibatnya dapat dilihat berdasarkan pertumbuhan tanaman yang diaplikasikan pupuk organik tersebut, apabila rasio tidak ideal maka akan banyak dampak negatif yang terjadi. Mikroorganisme yang membutuhkan sumber energi dari nitrogen untuk menghancurkan karbon yang tinggi akan kekurangan energinya saat kandungan nitrogen yang rendah dan karbon yang tinggi (C/N terlalu tinggi)  sehingga proses pengomposan  akan berlangsung lambat dan membutuhkan waktu yang sangat lama. Sebaliknya, saat kondisi kandungan nitrogen tinggi dan kandungan karbon rendah  (C/N terlalu  rendah)  akan mengakibatkan kadar karbon yang tersedia saat proses pengomposan mudah hilang melalui penguapan gas ke atmosfer melalui pembentukkan gas ammonia (sulaiman, 2005). Berikut merupakan rasio C/N secara umum pada berbagai bahan sebelum dilakukan pengomposan

Tabel 1. rasio C/N secara umum pada berbagai bahan sebelum dilakukan pengomposan

Berdasarkan penelitian Muhsin (2011), pengoposan blotong dan kotoran sapi yang diuji kandungannya, kandungan yang paling sesuai pada campuran blotong, kotoran sapi dan bahan tambahan zeolite, dolomit dan molases, konsentrasi formula terbaik pada parameter kadar air, pH, C, BO, N, P, K dan C/N rasio adalah pada formula dengan konsentrasi kotoran sapi 20%, blotong 60% dan 20 % bahan tambahan lain dengan lama waktu pengomposan selama 3 minggu dengan kandungan pH, C, BO, N, P, K dan C/N berturut-turut sebesar 18,39 7,41 13,18 22,72 0,93 1,57 0,30 dan 14,22.

Secara keseluruhan perubahan nilai rasio C/N semua bahan akan mengalami penurunan nilai setelah dilakukan teknik pengomposan. Penurunan rasio C/N ini disebabkan unsur nitrogen diuraikan menjadi amonia selanjutnya terjadi nitrifikasi yang mengubah amonia menjadi senyawa nitrat dengan tahapan rantai proses amonia (NH4+) lalu bakteri berperan sebagai pengurai proses kimia dengan mengubah input ini menjadi panas, CO2 dan ammonium, selanjutnya amonioum dengan proses penguraian dikonversi menjadi nitrit (NO2-), lalu nitrit yang telah terbentuk dioksidasi menjadi nitrat (NO3-). Menurut Spotte (1979), keberlangsungan proses nitrifikasi terjadi karena peran bakteri autotrof yang secara umum berasal dari genus Nitrosomonas sp. dan Nitrobacter sp. yang sangat berperan penting dalam proses pengubahan amonia menjadi nitrit pada proses nitrifikasi. Senyawa anorganik dibutuhkan saat proses nitrifikasi yang melibatkan bakteri autotrof  sebagai sumber energi dan membutuhkan karbondioksida sebagai sumber karbon.  Dalam proses Nitrifikasi bakteri Nitrosomonas sp. berfungsi untuk mengoksidasi amonium yang diubah menjadi nitrit, sedangkan bakteri  Nitrobacter sp. berperan pada saat tahap oksidasi nitrit menjadi nitrat(Spotte, 1979).

 

Referensi:

E, Damanhuri dan Padmi, Tri. 2004. Pengelolaan Sampah. Diktat Kuliah. Departemen Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Bandung.

Haug, Roger T. 1993. The Prctical Handbook of Compost Engineering. New York : LewishPublisher hal 546.

Kaltwasser, P. 1980. Anaerobyc Decomposition in Ideal Ratio. Journal of Biotechnology. Volume (16):194.

Muhsin, Ahmad. 2011. Pemanfaatan Limbah Hasil Pengolahan Pabrik Tebu Blotong Menjadi Pupuk Organik. Jurnal Industrial Engineering Conference Vol. 5(2)

Spotte, S. (1979a). Fish and Invertebrate Culture: Water Management in Closed Systems, 2nd edn. New York: John Wiley & Sons. xvi. 179

Sulaiman, Suparto, Eviati. 2005. Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. Balai Penelitian Tanah, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian. Bogor

Tchobanoglous, George. Theisen, Hilary. Vigil, Samuel. 1993. Integrated Solid Waste Management. New York: McGraw-Hill

Leave a Reply

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