Pengaruh Penambahan Aktivator Effektive Mikroorganism EM-4 pada pembuatan pupuk organik dari komposting Tandan Kosong Kelapa Sawit Sisa Media Jamur Merang (Volvariella Volvacea)
Disusun Oleh :
Rendra Graha
2307 100 527
Dosen Pembimbing :
Ir.Nuniek Hendriani, MT. LABORATORIUM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
1
Latar Belakang
•Limbah pabrik kelapa sawit berupa TKKS cukup melimpah (230-240 kg TKKS tiap ton TBS) •Pengolahan / pemanfaatan TKKS oleh oleh pabrik penghasil limbah masih sangat terbatas •Pengaruh jamur pelapuk putih (JPP) Jamur Merang, sebagai pendegradasi lignin untuk mendapatkan unsur hara yang diperlukan •Usaha pengembalian bahan organik ke tanah sebagai wujud pelestarian lingkungan 2
Tujuan 1. Memanfaatkan limbah padat pabrik kelapa sawit berupa Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) sisa media tanam jamur merang (Volvariella volvacea) sebagai pupuk organik. 2. Mempelajari pembuatan pupuk organik dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dengan penambahan jamur merang (Volvariella volvacea) dan aktivator effective microorganism (EM-4) secara aerob. 3. Mempelajari pengaruh penambahan jamur merang (Volvariella volvacea) dan penambahan aktivator effective microorganism (EM-4)
3
Tinjauan Pustaka
4
KOMPOS Kompos adalah hasil penguraian parsial/tidak lengkap dari campuran bahan-bahan organik yang dapat dipercepat secara artifisial oleh populasi berbagai macam mikroba dalam kondisi lingkungan yang hangat, lembab, dan aerobik atau anaerobik.
JAMUR MERANG Jamur merang merupakan jenis jamur Pelapuk Putih (JPP) merupakan kelompok jamur yang dikenal menghasilkan enzim ligninolitik secara ekstra seluler sehingga mampu mendegradasi lignin untuk mendapatkan hara yang diperlukan untuk pertumbuhannya.
EM-4 Larutan effective microorganism (EM-4) ini berisi mikroorganisme fermentasi. Jumlah mikroorganisme fermentasi di dalam effective microorganism (EM-4) sangat banyak sekitar 80 genus. Mikroorganisme tersebut dapat bekerja secara efektif dalam memfermentasi bahan organik 5
PENGOMPOSAN Pengomposan merupakan proses perombakan (dekomposisi) dan stabilisasi bahan organik oleh mikroorganisme dalam keadaan lingkungan terkendali (terkontrol) dengan hasil akhir berupa humus atau kompos. Proses pengomposan melibatkan sejumlah organisme tanah termasuk bakteri, jamur, protozoa, aktinomisetes, nematode,cacing tanah dan serangga Yang dipengaruhi oleh : 1. Rasio C/N 2. Ukuran Partikel 3. Aerasi 4. Porositas 5. Kelembaban (Moisture content) 6. Temperatur / suhu
6
Jamur merang (Volvariella volvacea) Kerajaan Divisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies
: Fungi : Basidiomycota : Homobasidiomycetes : Agaricales : Pluteaceae : Volvariella : V. volvacea
Hidup di daerah tropis atau subtropis. menghasilkan enzim ligninolitik Hidup pada suhu relatif tinggi antara 30-38°C dengan suhu optimum pada 35°C. Derajat keasaman (pH) yang cocok untuk jamur merang adalah 6,8-7 dengan kelembaban 80-90% 7
Efective Microorganism-4 [EM-4]
EM-4 singkatan dari Efective Microorganism ( ada 4 mikroorganisme ) : 1. Lactobacilus 2. Sacharomyces 3. Acetobacter 4. Bacilus
EM-4 banyak digunakan untuk mempercepat pembusukan/proses fermentasi Memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Menyediakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman dan menjaga kestabilan produksi. 8
METODOLOGI
9
Variabel Penelitian Tahap Persiapan Persiapan Media TKKS Penanaman Jamur Merang Persiapan Tangki Composter Prosedur Operasi Pengomposan pada Blanko Pengomposan pada Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dan Tandan Kosong Sisa Jamur Merang (TKSJ) (TKKS) dan Tandan Kosong Sisa Jamur Merang (TKSJ) dengan Penambahan Aktivator Effective Microorganism EM4 Analisa Kadar N,P,K dan C
15
Persiapan Media TKKS Mencacah TKKS hingga berukuran 5-10mm
Merendam TKKS selama 1 malam dalam air
Meniriskan dan memeras TKKS
Memasukkan media TKKS ke dalam wadah pengomposan hingga volume 2/3 wadah.
Menutup media dengan kapas
Sterilisasi media dalam autoklaf selama 15 menit, tekanan 15 psi, suhu 121oC.
Mendinginkan media sebelum ditaburi bibit jamur
10
Penanaman jamur merang Cek kadar air media TKKS 80 – 90 %
Menaburkan bibit jamur merang siap tanam pada wadah berisi TKKS 5% w/w dan 10% w/w jamur merang.
Memasukkan ke dalam rak penanaman
Menjaga suhu media berkisar antara 32-38oC (suhu kamar), pH 6.8-7 dan kadar air 80-90%
Pembiakan selama 30 hari
Panen jamur merang
Sisa media jamur merang dibuat kompos
11
Skema Penelitian pada Blanko Tandan kosong kelapa sawit yang sudah dicacah Analisa N, P, K, C dan kadar air.
Aerasi ± 0,4 m3 udara/ kg-hari
Rotary Drum Composter: -Dilakukan pengadukan 3,kali sehari selama minimal 15 hari atau sampai kompos matang.
Pengukuran temperatur, pH, kadar air.
Pupuk organik terbentuk
Analisa kadar N, P, K, C dan kadar air
12
Skema Penelitian pada Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dan Tandan Kosong Sisa Jamur Merang (TKSJ) Persiapan media TKKS
Pencampuran antara TKKS dan TKSJ dengan perbandingan 1:0, 1:3, 1:5 dengan menggunakan variabel sisa tanam 3% w/w dan 5% w/w jamur merang.
Aerasi ± 0,4 m3 udara/kghari
Rotary Drum Composter: -Proses composting berturut-turut untuk campuran TSJ 1:0, 1:3, 1:5 -Dilakukan pengadukan 3 kali sehari selama minimal 15 hari atau sampai kompos matang.
Analisa N, P, K, C dan kadar air.
Pengukuran temperatur, pH dan kadar air.
Pupuk organik terbentuk Analisa kadar N, P, K, C dan kadar air
13
Skema Penelitian pada Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dan Tandan Kosong Sisa Jamur Merang (TKSJ) dengan Penambahan Aktivator EM4 Persiapan media TKKS Pencampuran antara TKKS dan TKSJ dengan perbandingan 1:0, 1:3, 1:5 dengan menggunakan variabel sisa tanam 5% w/w dan 10% w/w jamur merang. Penambahan activator effective microorganism EM4 sebanyak 10, 15 ml/kg ke dalam masingmasing variabel perbandingan Analisa N, P, K, C dan kadar air. Rotary Drum Composter: Aerasi ± 0,4 m3 udara/kgjam
- Dilakukan pengadukan selama minimal 15 hari atau sampai kompos matang. - Proses composting berturut-turut untuk campuran TKSJ 1:0, 1:3, 1:5 dengan penambahan aktivator sesuai variabel.
Pengukuran temperatur, pH dan kadar air.
Pupuk organik terbentuk Analisa kadar N, P, K, C dan kadar air
14
Variabel Penelitian • • • • • • • • • • • • • • •
Kondisi Operasi Tipe reaktor yang akan dipakai yaitu rotary drum composter. Proses yang dilakukan yaitu batch. Kondisi Pembiakan Jamur Merang (Volvariella volvacea) Suhu operasi : 32 - 38oC pH : 6.8 - 7 Kadar air : 80 - 90% Kondisi Pengomposan Suhu operasi : 40 - 60oC pH : 6.5 - 7.5 Kelembaban (moisture content) : 40 – 60% Lama pengomposan : ≥ 15 hari. Pengadukan pada rotary drum composter : 3 x sehari. Aerasi : 0,5 m3 udara/kg(awal)-hari. Volume reaktor : 20 liter dengan volume limbah ± ½ x volume reaktor.
Variabel Penelitian
Tandan kosong sisa tanam jamur merang : – 5% w/w bibit jamur merang – 10% w/w bibit jamur merang
• Perbandingan tandan kosong kelapa sawit : tandan kosong sisa tanam jamur merang – 1:0 – 1:3 – 1:5
• Penambahan EM-4 – 10 ml/kg bahan – 15 ml/kg bahan
16
Pengaruh penambahan aktivator EM-4, terhadap pengomposan
17
Grafik , 5% jamur 1 0.79
0.77 0.67
0.61
0.43
0.5
0.57
0.42
TKKS : TKSJ = 1 : 0, K
0.27
P N
1 0.84
0.87
0 EM-4 (10ml)
0.67
EM-4 (15ml) kadar %
tanpa EM-4
variabel bahan
0.5
0.68
0.64
0.66
0.46
0.43
K
0.26
P
TKKS : TKSJ = 1 : 3, 1
0.89 0.77
kadar %
kadar %
0.59
0.57
0.92 0.75
0.71
N
0 tanpa EM-4
0.69
EM-4 (10ml)
EM-4 (15ml)
variabel bahan
0.51
0.5
K
0.32
P
N 0
TKKS : TKSJ = 1 : 5, tanpa EM-4
EM-4 (10ml)
EM-4 (15ml)
variabel bahan
18
Grafik ,10% jamur
kadar %
1.5
0.71
0.7
0.66
0.49 0.5
0.96
0.94
1
0.65
0.47
K
TKKS : TKSJ = 1 : 0,
P
0.31
N 1.5
0 tanpa EM-4
EM-4 (10ml)
EM-4 (15ml)
0.99
variabel bahan
TKKS : TKSJ = 1 : 3,
kadar %
1 0.77 0.58
0.5
1.08 0.84
0.75
0.71 K
0.57
P
0.36
N 1.5
kadar %
1.11 1
0.5
0.82 0.67
0
1.17
tanpa EM-4
0.91
0.87
0.78 0.64
EM-4 (10ml)
EM-4 (15ml)
variabel bahan K
0.42
P N
TKKS : TKSJ = 1 : 5,
0 tanpa EM-4
EM-4 (10ml)
EM-4 (15ml)
variabel bahan
19
Pengaruh kinerja jamur terhadap pengomposan
20
kadar %
0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0
0.42 0.36 0.32 0.26 5% jamur
kadar N
10% jamur 0.84 1;3
0.82
0.82
1;5
0.8
kadar P
kadar %
perbandingan TKKS : TKSJ
0.77
0.78
0.77
0.76 0.74
5% jamur
0.73
10% jamur
0.72 0.7
0.8 0.67
0.7
kadar %
0.6
0.58 0.52
0.68
0.57
1;3
1;5
perbandingan TKKS : TKSJ
0.5 0.4 0.3
5% jamur
0.2
10% jamur
0.1 0 1;3
1;5
kadar K
perbandingan TKKS : TKSJ
21
Daya larut unsur hara tanah 1.6 kenaikan daya larut
1.4
1.34
1.2 1 0.8 TKKS
0.6 0.2
KOMPOS
0.32
0.4 0.08
0.02
0.18 0.06
0.15 0.08
P
K
0 C
N
unsur hara tanah
22
1.
Kenaikan kadar N, P, K, dipengaruhi oleh kinerja jamur merang, dimana jamur merang disini berfungsi untuk mendegradasi kandungan lignin. Jadi pada penanaman bibit jamur 5% dengan 10%, kinerja jamur merang Nampak dengan semakin banyak nya bibit yang ditanam untuk menghasilkan TKSJ sebagai campuran media dengan TKKS, sehingga adar N,P,K akan naik lebih cepat.
2.
adanya kenaikan kadar C, N, P, dan K diikuti dengan kenaikan daya larut, kadar tersebut terhadap tanah, sehingga tanaman lebih cepat menyerap unsur hara yang dibutuhkan, baik secara langsung dari kompos atau pun dari tanah, maka effek tanaman akan cepat tumbuh dan berkembang karena jumlah unsur hara tepenuhi dan mudah untuk menyerap-nya untuk mempercepat metabolasi tanaman 23
Simpulan dan Saran Simpulan Dari hasil penelitian dan hasil analisa yang dilakukan maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1.
EM-4, mempercepat proses pengomposan dan meningkatkan kadar N,P,K, lebih baik dibandingkan tanpa menggunakan EM-4.
2.
Dari beberapa variasi penambahan EM-4 pada campuran media berupa TKKS dan TKSJ yang telah melalui proses komposting, ternyata yang memiliki peningkatan kadar N paling optimal adalah variable 1 : 5 dengan penambahan EM-4 15%
3.
Semakin banyak perbandingan TKSJ semakin baik pula peningkatan kadar N, P, K –nya,
24
Simpulan dan Saran Simpulan Kompos dari TKKS klasifikasi
Standar kualitas kompos
Hasil tanpa EM-4 Hasil EM-4 10% Hasil EM-4 15%
Min
Max
C/N rasio
42.96 – 42.79
42.96 – 27.52
31.47 – 22.54
10
25
P2O5
0.67 – 0.82
0.77 – 1.11
0.79 – 1.17
0.1
5
K2O
0.43 – 0.67
0.59 – 0.87
0.61 – 0.91
0.2
5
Nitrogen
0.27 – 0.42
0.42 – 0.64
0.57 – 0.78
0.4
*
Carbon
11.45 – 18.3
17.61 – 18.30
17.58 – 17.94
9.8
32
Size partikel
10 – 20 mm
10 – 20 mm
10 – 20 mm
7
Kehitaman 7
7
warna pH
0.55 mm 0.55 mm Kehitaman 6.8
Keterangan : * Nilainya lebih besar dari minimum Dari tabel perbandingan hasil composting diatas, maka sudah sesuai dengan standar menurut Kepmen Pertanian No. 434.1/KPTS/TP.27017/2004, SNI 19-7030-2004.
25
Simpulan dan Saran Saran Dalam penelitian pembuatan pupuk organik dari TKKS selanjutnya, hendaknya dicoba penanaman bibit jamur yang lebih banyak sehingga mempercepat pengomposan dan memperbesar rate aerasi sehingga bisa didapatkan kadar N, P, K yang lebih tinggi.
26
27
Tabel 2.1 Standar Kualitas Kompos Menurut Departemen Pertanian
No. Parameter 1 Kadar air 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Satuan Minim % o
C Temperatur Warna Bau Ukuran partikel mm Kemampuan ikat air % pH Bahan asing % Unsur makro Bahan organik % Nitrogen % Karbon % % Phospor (P2 05 ) C/N-rasio Kalium (K2 0) % Unsur Mikro Arsen mg/kg Cadmium mg/kg
Maks. 50
No. Parameter 17 Cobal (Co)
suhu air tanah kehitaman berbau tanah 0.55 25 58 6.8 7.49 * 1.5
18 19 20 21 22 23 24
27 0.4 9.8 0.1 10 0.2
25 26 27 28 29
* *
58 32 20 * 13
30 31
Satuan Minim Maks. mg/kg * 34
Chromium (Cr) mg/kg Tembaga (Cu) mg/kg Mercuri (Hg) mg/kg Nikel (Ni) mg/kg Timbal (Pb) mg/kg Selenium (Se) mg/kg Seng (Zn) mg/kg Unsur Lain Calsium (Ca) % Magnesium (Mg) % Besi (Fe) % Aluminium (Al) % Mangan (Mn) % Bakteri Fecal coli MPN/gr Salmonella Sp. MPN/4gr
* * * * * * * * *
210 100 0.8 62 150 2 500 25.5 0.6 2 2.2 0.1 1000 3
Back
Perbandingan Pengomposan secara Aerob dan Anaerob
Perhitungan rate aerasi selama 1 hari kecepatan udara aerator = v = 0.07 m/s diameter aerator = d = 8 mm = 8.10-3 m luas penampang = A = = . (8.10-3)2 = 5.024.10-5 m2 ( karena aerator memiliki 2 selang) volumetric rate = V = 2. A. v = 2 . 5.024.10-5 .m2 . 0,07 m/s = 7.0336 10-6 m3/s 1 hari = 3600 x 24 = 86400 detik/hari Massa bahan = 1.5 kg Untuk aerasinya = 7.0336 10-6 m3/detik x 86400 detik/hari = 0,6077 m3/hari = 0,6077 m3/hari / 1,5 kg = 0,4051 m3/hari /kg
