Pemanfaatan Limbah Organik Berskala Rumah Tangga menjadi Kompos

Permasalahan sampah di Indonesia saat ini masih menjadi problematika yang belum terselesaikan secara meneyeluruh baik di wilayah perkotaan maupun wilayah pedesaan. Rendahnya pengetahuan masyarakat akan pengelolaan sampah dan sempitnya lahan tempat pembuangan akhir menjadikan salah satu faktor yang menyebabkan tidak terselesaikannya permasalahan sampah di Indonesia. Sampah merupakan limbah padat yang terdiri dari bahan organik maupun anorganik yang sudah dianggap tidak berguna lagi, sehingga banyak masyarakat yang mengabaikannya begitu saja. Pertumbuhan penduduk merupakan salah satu penyebab meningkatnya jumlah sampah di Indonesia. Penyumbang sampah paling besar saat ini adalah rumah tangga, diperkirakan setiap rumah tangga di Indonesia dapat menghasilkan sampah sebanyak 0.52 kg/jiwa/hari (Widyastuty et al., 2019). Produksi sampah yang meningkat setiap tahunnya bila tidak disertai dengan pengelolaan yang baik dan berkelanjutan akan menimbulkan pencemaran, baik pencemaran tanah, air dan udara.

Paradigma umum yang dijumpai saat ini dalam pengelolaan sampah yaitu kumpul-angkut-buang. Seiring dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk, semakin lama paradigma ini dibiarkan maka akan semakin banyak sampah yang perlu ditangani, dengan demikian beban pengelolaan sampah di kota maupun di desa akan bertambah berat. Guna menanggulangi permasalahan tersebut perlu adanya sebuah perubahan cara pandang dan aksi nyata terhadap pengelolaan sampah. Salah satu caranya adalah dengan memberi pengetahuan mengenai pengelolaan sampah kepada masyarakat yang dilanjutkan dengan aksi nyata mengelola sampah organik dari limbah rumah tangga. Untuk memulai pengelolaan sampah hal pertama yang harus diketahui adalah mengenal karakter dari sampah yang ditimbulkan oleh masyarakat. Karakter sampah yang dapat dikenali yaitu tingkat produksi sampah, komposisi sampah dan kandungannya serta kecenderungan perubahan sampah dari waktu ke waktu. Pemilahan sampah sendiri sampai saat ini masih merupakan masalah bagi masyarakat, padahal apabila sampah dipilah sesuai dengan jenis sampah oganik dan anorganik serta dikelola dengan baik akan memberikat manfaat yang besar untuk masyarakat.

Pemanfaatan Limbah Organik Berskala Rumah Tangga menjadi Kompos

Komposter

Kompos diartikan sebagai sampah organik yang telah mengalami proses pelapukan karena disebabkan oleh adanya interaksi antara mikroorganisme atau bakteri pembusuk yang bekerja di dalamnya (Widyastuty et al., 2019). Kompos adalah salah satu jenis pupuk organik karena dapat berasal dari tumbuhan mati, kotoran hewan ataupun limbah organik lainnya. Fungsi kompos selain menjadi pupuk organik, dapat memperbesar kemampuan tanah dalam menyerap air, memperbaiki struktur tanah dan menahan air serta zat-zat hara lain. Waktu yang dibutuhkan untuk proses pengomposan alami relatif lebih lama, yaitu sekitar 2-3 bulan bahkan 6-12 bulan. Pengomposan dapat berlangsung lebih cepat dengan proses fermentasi dan bantuan mikroorganisme. Dalam sebuah proses pembuatan kompos dikenal sebuah proses yang bernama komposting, proses ini merupakan dekomposisi bahan organik secara biologis dalam kondisi aerob dan termofilik terkendali menjadi produk stabil. Dalam upaya daur ulang sampah komposting memiliki peran yang sangat penting karena dapat mengubah sampah organik menjadi pupuk organik (Widyastuty et al., 2019).

Komposter yang digunakan pada proses pengomposan ini terbuat dari tong sampah plastik berukuran 60 liter, pipa, net/ jaring, tanah, EM4 dan MOL. Tong komposter yang dipilih harus terbuat dari plastik, hal tersebut bertujuan untuk menghindari pengkaratan dan memiliki daya tahan pakai yang kuat. Kompos dibuat dengan mengkombinasikan antara aktivator EM4 dan aktivator MOL, hal ini diharapkan mampu menjadi alternatif dalam mengurangi sampah yang masuk ke TPA maupun TPS, meningkatkan kualitas produk yang berasal dari kompos sehingga dapat digunakan sebagai pupuk organik dan memberikan nilai ekonomis terhadap sampah organik rumah tangga melalui penjualan kompos. Adapun untuk alasan pemilihan kedua bahan tersebut karena Mikro Organisme Lokal (MOL) adalah salah satu aktivator yang bermanfaat meningkatkan unsur hara kompos sehingga dapat membantu mempercepat proses pengomposan, ditambah fungsi dari EM4 sebagai makanan bakteri untuk mempercepat proses penguraian sampah.

Tahap Pengomposan Sampah Organik Rumah Tangga

Tahap pengomposan sampah organik dimulai dengan pembuatan aktivator MOL. Langkah pembuatan aktivator MOL diawali dengan menyiapkan bahan seperti gula merah, tapai singkong dan air bekas cucian beras, kemudian semua bahan dicampur lalu dilakukan fermentasi aerob selama 4 – 5 hari, selanjutnya MOL disimpan sebagai biang MOL, ketika akan digunakan maka dapat dilakukan perbanyakan MOL dengan cara membagi dua bagian biang mol yang kemudian ditambahkan dengan air cucian beras dan gula merah (Isro’i, 2010). Perlakuan penambahan aktivator MOL terdiri dari lima perlakuan yaitu: 1) Penambahan aktivator EM4 100% sebanyak 1 liter untuk 1 ton sampah organik ; 2) Penambahan aktivator MOL 100% sebanyak 1 liter untuk 1 ton sampah organik; 3) Penambahan kombinasi aktivator EM4 dan MOL dengan perbandingan 1:1; 4) Penambahan kombinasi aktivator EM4 dan MOL dengan perbandingan 1:2; dan 5) Penambahan kombinasi aktivator EM4 dan MOL dengan perbandingan 2:1 (Subandriyo et al., 2012).

Untuk cara pengomposan sampah organik rumah tangga adalah sebagai berikut (Subandriyo et al., 2012):

  1. Mengumpulkan sampah organik rumah tangga, yang kemudian basis jumlah sampah organik rumah tangga yang dilakukan pengomposan sebanyak 55 kg. Komposisi sampah tersebut adalah 13,93 kg sampah kebun, 36,07 sampah dapur dan 5 kg serbuk gergaji yang kemudian dicacah dengan mesin pencacah hingga berukuran 2-3 mm yang selanjutnya semua bahan dicampurkan;
  2. Menambahkan larutan aktivator EM4 dan MOL sesuai dengan perbandingan yang telah ditentukan pada media fermentasi yang telah disiapkan dengan cara disemprotkan dan diaduk supaya homogen; dan
  3. Melakukan fermentasi selama 16 hari, 22 hari dan 28 hari. Bahan yang telah tercampur semuanya diaduk setiap 3 hari sekali. Kompos dikatakan matang dengan ditinjau dari parameter yang terlihat yaitu warna, tekstur, bau, suhu kompos dan pH.

C/N Ratio

C/N Ratio merupakan salah satu parameter untuk menilai tingkat kematangan kompos. Karbon diperlukan oleh mikroba sebagai sumber energi dalam proses mendekomposisi bahan organik. Sedangkan untuk nitrogen dibutuhkan oleh mikroba sebagai sumber makanan untuk pembentukan sel-sel tubuh. Kedua unsur karbon dan nitrogen tersebut dibutuhkan dalam jumlah tertentu agar terjadi komposisi keseimbangan. Syarat C/N ratio untuk proses pengomposan yang baik yaitu berbahan baku 30, dan kompos dikatakan matang apabila C/N rationya turun menjadi lebih kecil dari 20. Penggunaan C/N ratio untuk mengukur tingkat kematangan kompos menjadi valid apabila ratio awal dari bahan baku yang digunakan adalah 20-40 (Sahwan et al., 2016).

Tabel 1. Hasil Pengomposan Sampah Organik Rumah Tangga dan Hasil Rata-rata Analisis Bahan Baku

Percobaan EM4/MOL Waktu Fermentasi (Hari) C-org. (%) N (%) C/N
Sampah Organik RT 27,27 1,53 17,82
1 EM4 16 29,67 1,28 23,18
2 EM4 22 28,82 1,30 22,17
3 EM4 28 28,14 1,33 21,16
4 MOL 16 35,66 1,32 27,02
5 MOL 22 35.15 1,35 26,04
6 MOL 28 34,82 1,37 25,42
7 1:1 16 26,85 1,27 21,14
8 1:1 22 26,00 1,29 20,16
9 1:1 28 25,76 1,32 19,52
10 1:2 16 32,42 1,56 20,78
11 1:2 22 31,88 1,59 20,05
12 1:2 28 31,55 1,63 19,36
13 2:1 16 18,79 1,09 17,24
14 2:1 22 18,44 1,13 16,32
15 2:1 28 18,22 1,16 15,71
Persyaratan Pupuk Org. No. 28/Permentan/SR.130/5/2009 ≥ 12 >6 15 – 25

(Sumber: (Subandriyo et al., 2012))

Hasil analisis sampah organik rumah tangga pada Tabel 1 menunjukkan bahwa rasio C/N kandungan hara sampah cukup rendah, yaitu dengan rata-rata sebesar 17,82. Kondisi ideal untuk memulai pengomposan yaitu pada rasio C/N 30:1, untuk mencapai kondisi ideal tersebut maka perlu adanya penambahan bahan yang memiliki kandungan C yang besar seperti serbuk gergaji dengan rasio C/N 450:1 (Djuarnani, 2005). Pada tabel 1 diatas dapat dilihat hasil dari pengomposan sampah organik rumah tangga penggunaan aktivator semakin lama waktu fermentasi maka parameter ratio C/N semakin menurun. Penggunaan aktivator EM4, MOL dan campuran EM4/MOL dengan perbandingan 1:1, 1:2 dan 2:1 pada tabel 1 dapat menurunkan kadar C/N untuk parameter hasil kompos. Dari tabel tersebut diketahui bahwa penggunaan aktivator MOL dapat menghasilkan nilai C/N yang tinggi, hal ini dikarenakan jumlah mikroorganisme pada aktivator MOL lebih sedikit daripada mikroorganisme pada EM4 sehingga dengan mikroorganisme yang lebih sedikit proses pengomposan akan lebih lambat. Sedangkan hasil dari penggunaan aktivator campuran EM4/MOL 2:1 memberikan nilai C/N terendah, hal ini dikarenakan mikroorganisme pada aktivator campuran EM4/MOL 2:1 lebih banyak daripada mikroorganisme aktivator MOL (Subandriyo et al., 2012).

Mikroorganisme memanfaatkan sebagian kecil unsur fosfat dan kalium untuk kegiatan metabolismenya selama proses penggomposan. Adapun untuk bakteri pelarut fosfat umumnya dapat melarutkan unsur kalium dalam bahan organik. Semakin lama proses pengomposan dilakukan maka ratio C/N yang dihasilkan semakin kecil. Penyebab kadar C dalam bahan kompos berkuran adalah karena digunakan oleh mikroorganisme sebagai sumber makanan atau energi, sedangkan untuk kandungan nitrogen yang mengalami peningkatan disebabkan karena adanya proses dekomposisi bahan kompos oleh mikroorganisme yang menghasilkan ammonia dan nitrogen sehinggan ratio C/N menurun.

Proses Nitrifikasi

Nitrifikasi merupakan proses oksidasi amonia (NH4+) menjadi nitrit (NO2) dan selanjutnya nitrit (NO2) yang terbentuk dioksidasi menjadi nitrat (NO3) secara biologis oleh bakteri autotrof, dimana membutuhkan senyawa anorganik sebagai sumber energi dan karbon dioksida sebagai sumber karbon. Karena proses ini berlangsung dalam suasana aerobik maka diperlukan tambahan udara dari luar. Pada proses nitrifikasi terjadi dua tahap yaitu (Marsidi, 2011):

  1. Tahap Nitritasi

Tahap ini merupakan tahap oksidasi ion ammonia (NH4+) menjadi ion nitrit (NO2) yang dilaksanakan oleh bakteri nitrosomonas yang digambarkan dengan reaksi sebagai berikut: NH4+ + ½O2 + OH- →NO2 + H+ + 2H2O + 59,4 Kcal, untuk mengoksidasi 1 gram nitrogen menjadi nitrit pada reaksi ini diperlukan 3,43 gram O2

  1. Tahap Nitrasi

Tahap ini merupakan tahan oksidasi ion nitrit (NO2) menjadi ion nitrat (NO3) yang dilaksanakan oleh bakteri nitrobacter yang digambarkan dengan reaksi berikut: NO2+ ½O2 →NO3 + 18 Kcal, dalam reaksi ini diperlukan 1,14 gram O2 untuk mengoksidasi 1 gram nitrogen menjadi nitrat.

Proses nitrifikasi dapat digambarkan dengan persamaan berikut: NH4+  + 2O2 →NO3 + 2 H+ + H2O. Kedua reaksi di atas berlangsung secara reaksi eksotermik (reaksi yang menghasilkan energy). Pertemuan kedua jenis bakteri tersebut baik di tanah maupun di perairan akan menyebabkan konsentrasi nitrit yang dibentuk oleh bakteri nitrosomonas akan dioksidasi oleh bakteri nitrobacter menjadi nitrat. Kedua bakteri ini dikenal sebagai bakteri autotroponik yaitu bakteri yang dapat menyuplai karbon dan nitrogen dari bahan-bahan anorganik dengan sendirinya. Untuk membentuk sel sintesa yang baru bakteri autotroponik menggunakan energi dari proses nitrifikasi. Sedangkan untuk bakteri heterotropik adalah bakteri yang mebutuhkan bahan-bahan organik untuk membangun protoplasma. Proses nitrifikasi dapat dilakukan oleh bakteri jenis heterotropik (Arthobacter) dan jamur (Aspetgillus), jadi tidak hanya oleh bakteri nitrifikasi autotroponik saja. Adapun untuk faktor pengontrol proses nitrifikasi adalah (Marsidi, 2011):

  1. Konsentrasi Oksigen Terlarut

Keberadaan oksigen sangat penting dalam proses nitrifikasi karena proses ini merupakan proses aerob yang membutuhkan oksigen. Dengan demikian dibutuhkan suatu batasan DO yang memungkinkan proses ini agar berjalan dengan baik. Proses nitrikasi akan berjalan dengan baik jika DO minimum > 1mg/l.

  1. Temperatur

Temperatur antara 8-30°C akan mempengaruhi pertumbuhan bakteri nitrifikasi.

  1. pH

Pada proses biologi, nitrifikasi dipengaruhi oleh pH. Pada bakteri nitrosomonas dan nitrobacter pH dikatakan optimum dengan kisaran 7,5-8,5 dan proses ini akan terhenti pada pH dibawah 6.

Dari uraian paper diatas dapat disimpulkan bahwa:

  1. Penyumbang sampah paling besar di Indonesia adalah rumah tangga, diperkirakan setiap rumah tangga di Indonesia dapat menghasilkan sampah sebanyak 0.52 kg/jiwa/hari;
  2. Kompos diartikan sebagai sampah organik yang telah mengalami proses pelapukan karena disebabkan oleh adanya interaksi antara mikroorganisme atau bakteri pembusuk yang bekerja di dalamnya;
  3. Komposter adalah sebuah metode pengolahan sampah organik menjadi kompos yang kemudian bisa digunakan sebagai pupuk;
  4. C/N Ratio merupakan salah satu parameter untuk menilai tingkat kematangan kompos. Karbon diperlukan oleh mikroba sebagai sumber energi dalam proses mendekomposisi bahan organik. Sedangkan untuk nitrogen dibutuhkan oleh mikroba sebagai sumber makanan untuk pembentukan sel-sel tubuh; dan
  5. Nitrifikasi merupakan proses oksidasi amonia (NH4+) menjadi nitrit (NO2) dan selanjutnya nitrit (NO2) yang terbentuk dioksidasi menjadi nitrat (NO3) secara biologis oleh bakteri autotrof, dimana membutuhkan senyawa anorganik sebagai sumber energi dan karbon dioksida sebagai sumber karbon.

DAFTAR PUSTAKA

Marsidi, R. (2011). Proses Nitrifikasi Dengan Sistem Biofilter untuk Pengolahan Air Limbah Yang Mengandung Amoniak Konsentrasi Tinggi. Jurnal Teknologi Lingkungan, 3(3), 195–205.

Sahwan, F., Wahyono, S., & Suryanto, F. (2016). Kualitas Kompos Sampah Rumah Tangga Yang Dibuat Dengan Menggunakan ”Komposter” Aerobik. Jurnal Teknologi Lingkungan, 12(3), 233. https://doi.org/10.29122/jtl.v12i3.1231

Subandriyo, S., Anggoro, D. D., & Hadiyanto, H. (2012). Optimasi Pengomposan Sampah Organik Rumah Tangga Menggunakan Kombinasi Aktivator Em4 Dan Mol Terhadap Rasio C/N. Jurnal Ilmu Lingkungan, 10(2), 70. https://doi.org/10.14710/jil.10.2.70-75

Widyastuty, A. A. S. A., Adnan, A. H., & Atrabina, N. A. (2019). Pengolahan Sampah Melalui Komposter dan Biopori di Desa Sedapurklagen Benjeng Gresik. Abadimas Adi Buana, 03(1), 21–32.

Leave a Reply

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