RANCANGAN PROSES PENGELOLAAN SAMPAH ORGANIK DENGAN MENGGUNAKAN MIKROBA
YULITA IIN ASTIYAWATI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Rancangan Proses Pengelolaan Sampah Organik dengan Menggunakan Mikroba adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Januari 2014 Yulita Iin Astiyawati NIM F44090024
ABSTRAK YULITA IIN ASTIYAWATI. Rancangan Proses Pengelolaan Sampah Organik dengan Menggunakan Mikroba. Dibimbing oleh M. YANUAR J. PURWANTO dan IMAN RUSMANA UU No.18 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah merupakan suatu landasan yang mendasari pentingnya mengelola sampah. Belakangan ini untuk mengelola sampah banyak digunakan mikroorganisme sebagai perombak bahan organik. Sehingga melatar belakangi penelitian ini untuk dapat menghasilkan suatu rancangan proses pengelolaan sampah organik yang dapat diterapkan secara sederhana di masyarakat dan memiliki manfaat ekonomi. Metode penelitian ini dimulai dari pembiakan bakteri, pengaplikasian bakteri sehingga dapat digunakan untuk mendekomposisi sampah organik. Perlakuan terbaik yang dipilih yaitu perlakuan pemberian bakteri pada minggu ke-2 (POC2) dengan komposisi bakteri ditingkatkan menjadi 20%, sehingga diasumsikan laju dekomposisi dapat mencapai 0.43%/hari. Rancangan yang dibuat berupa unit sederhana dengan ukuran panjang 3 m lebar 2 m dan tinggi 0.75 m dan dapat menampung timbulan sampah 100 jiwa selama 14 hari, setelah 14 hari kemudian dilakukan penambahan bakteri dan pada hari ke 28 hasil olahan sampah organik berupa pupuk cair dapat dimanfaatkan. Rasio C/N akhir yang diperoleh adalah sebesar 17.115 masih memenuhi standar SNI 19-7030-2004. Rancangan gundukan windrow juga dibuat sebagai tempat penyimpanan sementara sebelum masuk ke unit pengolahan. Kata kunci: bakteri, C/N rasio, sampah organik, pengelolaan sampah
ABSTRACT YULITA IIN ASTIYAWATI. Design of Organic Solid Waste Management Processes by Using Microbes. Supervised by M. YANUAR J. PURWANTO and IMAN RUSMANA Law No.18/2008 on Waste Management is a basis of the importance of waste management. Lately to manage waste, microorganisms as decomposer of organic matter is often. So that the objective of this research is to produce a design process organic waste management that can be implemented simply in the community and give economic benefits. This research method starts from the breeding of bacteria, treatment of bacteria that can be used to decompose organic waste,and making a simple design. The best treatment that is chosen is the treatment giving the bacteria at 2nd week ( POC2 ) with bacterial composition was increased to 20% so that the assumed rate of decomposition can achieve 0.43%/day. Design created a simple unit with a length of 3 m, wide 2 m, and high and 0.75 m and can accommodate 100 people waste for 14 days, after 14 days from the addition of bacteria and on day 28 the processed organic waste in the form of liquid fertilizer can be used. C/N ratio is obtained at the end of the 17.115 still acceptable in SNI 19-7030-2004. Windrow pile design is also created as a temporary storage area before entering the processing unit. Key words: bacteri, C/N ratio, organic waste, waste management
RANCANGAN PROSES PENGELOLAAN SAMPAH ORGANIK DENGAN MENGGUNAKAN MIKROBA
YULITA IIN ASTIYAWATI
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
Judul Skripsi : Rancangan Proses Pengelolaan Sampah Organik dengan Menggunakan Mikroba Nama : Yulita Iin Astiyawati NIM : F44090024
Disetujui Oleh:
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Dr. Ir. M. Yanuar J. Purwanto, M.S., IPM NIP. 19590425 198303 1 002
Dr. Ir. Iman Rusmana, M.Si NIP. 19650720 199103 1 002
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr. Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa atas karunia yang telah diberikan sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan sejak bulan Maret sampai Juli 2013 dengan judul Rancangan Proses Pengelolaan Sampah Organik dengan Menggunakan Mikroba. Ucapan terima kasih disampaikan kepada pihak-pihak yang membantu dalam penyusunan karya ilmiah ini, yaitu kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga atas doa, motivasi, dan restunya yang begitu besar. 2. Dr. Ir. M. Yanuar J. Purwanto, M.S., IPM selaku dosen pembimbing pertama yang telah memberikan bimbingan, masukan, dan saran kepada penulis. 3. Dr. Ir. Iman Rusmana, M.Si selaku dosen pembimbing kedua yang telah memberikan bimbingan, masukan, dan saran kepada penulis. 4. Allen Kurniawan, S.T, M.T selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan, saran, dan kritik kepada penulis. 5. Ety Herawati Dipl. Kim atas arahan dan bimbingan selama melakukan penelitian ini. 6. Muhammad Indarto Budiono, serta rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan Angkatan 2009 terutama untuk Renny, Yani, dan Lia, atas motivasi dan sumbangsih tenaga yang diberikan selama pengerjaan penelitian ini. 7. Rekan-rekan Wisma Afifah dan keluarga besar Pertamina Foundation atas semangat dan motivasi serta dukungannya selama menyelesaikan tugas akhir ini. Karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat diperlukan untuk perbaikan penulisan selanjutnya. Semoga ide yang disampaikan dalam karya ilmiah ini dapat tersampaikan dengan baik dan memberikan manfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Bogor, Desember 2013 Yulita Iin Astiyawati
DAFTAR ISI DAFTAR ISI
i
DAFTAR TABEL
ii
DAFTAR GAMBAR
ii
DAFTAR LAMPIRAN
ii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Ruang Lingkup Penelitian TINJAUAN PUSTAKA
1 1 2 2 2 3
Bakteri Pengelolaan Sampah Teknologi Dekomposisi Sampah Organik Rasio C/N sebagai Parameter Laju Dekomposisi METODOLOGI
3 4 4 5 6
Waktu dan Tempat Bahan Alat Prosedur Penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN
6 6 7 8 14
Jumlah bakteri pendegradasi C dan N Kadar air dan pengaruhnya terhadap aktivitas mikroorganisme Laju dekomposisi C Laju dekomposisi N Perbandingan Rasio C/N Rancangan unit pengelolaan sampah organik SIMPULAN DAN SARAN
14 16 17 19 21 22 26
Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA
26 26 26
LAMPIRAN
29
RIWAYAT HIDUP
37
DAFTAR TABEL 1. Jenis mikroorganisme yang terdapat dalam kultur EM serta peranannya 2. Jumlah bakteri pada setiap perlakuan 3. Laju dekomposisi karbon setiap perlakuan 4. Laju dekomposisi karbon setiap perlakuan untuk minggu ke-0 sampai dengan minggu ke-4 5. Laju dekomposisi karbon setiap perlakuan untuk minggu ke-4 sampai dengan minggu ke-12 6. Laju dekomposisi nitrogen pada setiap perlakuan 7. Laju dekomposisi rasio C/N pada setiap perlakuan
3 15 17 18 19 20 21
DAFTAR GAMBAR 1. Bagan alir penelitian 2. Bahan baku pembiakan bakteri 3. Fermentasi bakteri biakan secara anaerob 4. Perlakuan olahan sampah pada jerigen tertutup 5. Tabung untuk pengenceran 6. Contoh uji pada cawan petri (A), bobot contoh uji ditimbang pada neraca analitik (B) 7. Blanko sebagai pembanding hasil reaksi (A), hasil titrasi (B) 8. Peralatan untuk proses destruksi nitrogen 9. Destilator Pro-Nitro S [J.P. Selecta] 10. Grafik laju dekomposisi nitrogen pada setiap perlakuan 11. Grafik laju dekomposisi karbon pada setiap perlakuan 12. Grafik laju dekomposisi nitrogen pada setiap perlakuan 13. Laju dekomposisi rasio C/N 14. Rancangan unit pengelolaan sampah organik 15. Gundukan windrow tampak atas, potongan penampang, dan potongan memanjang 16. Skema proses pengolahan sampah dengan minggunakan mikroba
7 8 8 9 10 11 11 12 13 16 17 20 21 23 24 25
DAFTAR LAMPIRAN 1. Hasil perhitungan jumlah mikroba 2. Data perhitungan nilai kadar air 3. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah tanpa perlakuan (Bahan Kompos) 4. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah perlakuan POC2 5. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah perlakuan POC6 6. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah perlakuan POC8 7. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah perlakuan POC10
30 31 32 33 34 35 36
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Di Indonesia, sampah telah menjadi persoalan serius dan merupakan fakta dari konsekuensi kehidupan modern yang dijalani saat ini. Hampir di setiap tempat, sampah dihasilkan dari dalam rumah, sekolah, tempat bekerja hingga seluruh fasilitas umum dan sosial. Peningkatan volume sampah sendiri tidak dapat dihindari sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk dan gaya hidup masyarakatnya yang sangat konsumtif, sehingga sangat berpengaruh pada kecepatan peningkatan volume sampah. Begitu juga pada kegiatan pertanian yang juga berpengaruh pada peningkatan volume sampah khususnya limbah organik. Limbah organik sisa dari kegiatan pertanian seringkali dibuang begitu saja tanpa mengalami pengolahan menjadi produk yang lebih bermanfaat. Masalah sampah mutlak harus ditangani secara bersama-sama antara pemerintah, lembaga swadaya masyarakat dan masyarakat itu sendiri. Salah satu upaya yang dapat dilakukan dalam penanganan limbah organik yaitu pengomposan. Menurut Yenie (2008), pengomposan merupakan salah satu metode pengelolaan sampah yang bertujuan untuk mengurangi volume sampah atau merubah komposisi dan bentuk sampah menjadi produk yang bermanfaat. Pengolahan sampah tersebut dapat dilakukan langsung pada sumbernya, pada tempat yang dirancang khusus, Tempat Pembuangan Sementara (TPS) atau Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Dalam SNI T-13-1990-F tentang Tata Cara Pengelolaan Teknik Sampah Perkotaan, pengomposan didefinisikan sebagai sistem pengolahan sampah organik dengan bantuan mikroorganisme sehingga terbentuk pupuk organik (pupuk kompos). Oleh karena itu melihat pentingnya pengelolaan sampah organik maka penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan rancangan proses pengelolaan sampah organik dengan menggunakan mikroba dan menghasilkan produk sampingan berupa pupuk kompos dan pupuk organik cair. Material bahan baku kompos adalah limbah padat organik yang mempunyai sifat mudah dibiodegradasi, seperti sampah perkotaan, limbah peternakan, dan limbah pertanian (Benito et al. 2003). Parameter utama bahan baku kompos yang dapat mempengaruhi proses pengomposan antara lain rasio C/N, pH, kadar air, dan suhu (Mylavarapu et al. 2009). Penelitian ini terfokus pada laju dekomposisi C dan N, sehingga didapat proses pengelolaan sampah yang terbaik dan menghasilkan rasio C/N sesuai SNI 19-7030-2004 tentang spesifikasi kompos dari sampah organik domestik. Kemudian dilanjutkan dengan merancang suatu unit pengelolaan sampah yang sesuai untuk lingkup pemukiman setingkat RT (Rukun Tetangga). Data pengukuran dan kajian teori tentang timbulan, komposisi, dan karakteristik sampah yang terbentuk diperlukan untuk dapat merancang unit pengelolaan sampah organik dalam rangka mengurangi dampak lingkungan (Sokka et al. dalam Yogaswara 2013). Perumusan Masalah Ide penelitian ini muncul karena pentingnya pengelolaan sampah sesuai landasan UU No.18 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah, maka diperlukan suatu rancangan proses pengelolaan sampah organik serta unit pengelolaan
2
sampah organik yang memberikan manfaat ekonomi, sehat bagi masyarakat, dan aman bagi lingkungan, serta dapat mengubah perilaku masyarakat. Berdasarkan hal tersebut, permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Penghitungan jumlah bakteri yang digunakan pada beberapa perlakuan pengelolaan sampah organik. 2. Pengukuran kandungan C-Organik, Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) pada setiap perlakuan. 3. Laju dekomposisi C-Organik dan Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) serta hubungannya dengan waktu pemberian bakteri dan jumlah bakteri. 4. Rekomendasi proses pengelolaan sampah terbaik dari beberapa perlakuan 5. Rancangan unit pengelolaan sampah organik yang dapat menunjang penerapan proses pengelolaan sampah organik untuk cakupan wilayah setingkat RT. Tujuan Penelitian Penelitian ini dilakukan untuk mencapai beberapa tujuan. Adapun tujuantujuan tersebut sebagai berikut : 1. Mengetahui kinerja bakteri dan pengaruhnya terhadap laju dekomposisi C dan N. 2. Menganalisis proses pengelolaan sampah terbaik dengan menggunakan bakteri yang dapat diterapkan secara sederhana di masyarakat 3. Merancang unit pengelolaan sampah organik sebagai penunjang proses pengelolaan sampah yang direkomendasikan. Manfaat Penelitian 1.
2. 3.
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan beberapa manfaat, yaitu : Memberikan data mengenai laju dekomposisi C dan N pada proses pengelolaan sampah organik dengan menggunakan bakteri pada waktu yang berbeda. Memberikan rekomendasi proses pengelolaan sampah terbaik dengan menggunakan bakteri yang dapat diterapkan secara sederhana di masyarakat. Memberikan rekomendasi rancangan unit pengelolaan sampah organik sebagai penunjang proses pengelolaan sampah yang direkomendasikan.
Ruang Lingkup Penelitian 1. 2. 3.
Ruang lingkup penelitian ini : Kajian jumlah dan kelompok jenis bakteri pendegradasi C dan N pada setiap perlakuan Pengaruh bakteri sebagai salah satu bahan perombak sampah organik terhadap laju dekomposisi sampah organik Kajian tentang kandungan C dan N serta laju dekomposisi dan hubungannya dengan jumlah bakteri yang diberikan pada masing-masing perlakuan
3
4.
Metode dan rancangan unit pengelolaan sampah organik sebagai penunjang proses pengelolaan sampah organik yang direkomendasikan
TINJAUAN PUSTAKA Bakteri Menurut Nurhidayat (2006), bakteri merupakan makhluk hidup berukuran kecil (mikroskopik) yang melakukan aktivitas hidup dengan menguraikan sisa makhluk hidup lainnya. Berdasarkan fungsinya, bakteri secara umum dibagi menjadi dua macam, yaitu bakteri menguntungkan dan bakteri merugikan (bakteri patogen) Bakteri menguntungkan memproses bahan organik menjadi senyawa yang dibutuhkan tanaman, hewan, atau manusia. Jenis-jenis mikroba/bakteri yang menguntungkan karena menghasilkan zat-zat hara yang diperlukan tumbuhan diantaranya Rhizobium, Azolla, dan Mikoriza. Sementara dalam hal pengelolaan sampah organik terdapat beberapa jenis bakteri yang bersinergi satu sama lain membentuk sebuah komuni yang disebut efektif mikroorganisme (EM) seperti disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Jenis mikroorganisme yang terdapat dalam kultur EM serta peranannya Jenis Mikroorganisme Peranan Bakteri fotosintesis Mensintesis bahan-bahan organik (Rhodopseudomonas sp.) menjadi asam amino, asam nukleik, zat bioaktif, dan gula dengan bantuan sinar matahari Bakteri asam laktat Menghasilkan asam laktat dari gula, menekan pertumbuhan jamur yang merugikan seperti Fusarium, dan mempercepat penguraian bahan-bahan organik menjadi humus Ragi/yeast (Saccharomyces sp.) Membentuk zat antibakteri, meningkatkan jumlah sel akar dan perkembangan akar Actinomycetes Menghasilkan zat-zat bioaktif yang berfungsi menghambat jamur dan bakteri patogen seperti Fusarium Jamur fermentasi (Aspergillus Menguraikan bahan organik sp) (selulosa, karbohidrat) dan mengubahnya menjadi alkohol, ester, dan zat antimikroba serta dapat menghilangkan bau Sumber: (Nurhidayat 2006) Suparmin dan Soeparman (2001) menyatakan bahwa bakteri memegang peranan penting dalam dekomposisi. Aktivitas bakteri dapat berlangsung dalam
4
suasana aerobik, yakni dalam keadaan terdapat udara, atau anaerobik dalam keadaan tidak terdapat oksigen. Seluruh proses dapat berlangsung secara anaerobik, seperti yang terjadi pada kakus air (aqua privy), tangki pembusukan (septi tank), atau pada dasar lubang yang dalam, atau secara aerobik seperti pada dekomposisi tertentu. Di samping itu, dekomposisi dapat terdiri lebih dari satu tahap, sebagian aerobik dan sebagian lainnya anaerobik, tergantung kondisi fisik yang ada. Sebagai contoh, proses anaerobik berlangsung dalam tangki pembusukan, efluen cair meresap ke dalam tanah melalui saluran peresapan dan meninggalkan banyak bahan organik pada lapisan atas tanah. Bahan organik itu diuraikan secara aerobik oleh bakteri saprofit yang mampu menembus tanah sampai kedalaman tanah 60 cm. Pengelolaan Sampah Pengelolaan sampah adalah sebuah upaya komprehensif menangani sampah-sampah yang dihasilkan dari berbagai aktivitas manusia, dikelompokkan menjadi enam elemen terpisah, yaitu Pertama, pengendalian bangkitan (control of generation). Kedua, penyimpanan (storage). Ketiga, pengumpulan (collection). Keempat, pemindahan dan pengangkutan (transfer and transport). Kelima, pemrosesan (processing), dan keenam, yaitu pembuangan (disposal) (Tchobanoglous dalam Hindom 2012). Sampah dalam hal ini berupa bahan-bahan padat yang tidak berharga, tidak dikehendaki, sehingga dibuang oleh pemiliknya (Miller dalam Hindom 2012). Pengelolaan sampah dengan keenam elemen tersebut harus dilaksanakan dengan prinsip-prinsip yang dapat menjamin kesehatan masyarakat serta dilaksanakan menurut kaidah ekonomi, teknis, konservasi, estetika, dan pertimbangan lainnya.
Teknologi Dekomposisi Sampah Organik Teknologi dekomposisi sampah organik yang sebagian besar diterapkan oleh masyarakat meniru proses terbentuknya humus oleh alam dengan bantuan mikroorganisme. Menurut Damanhuri (2004), proses dekomposisi aerobik merupakan proses dekomposisi sampah organik yang membutuhkan oksigen selama proses berlangsung. Transformasi biokimia proses ini dapat digambarkan dalam persamaan reaksi sebagai berikut : CHON + O2 + Nutrien Sel - Sel Baru + CO2 + H2O + NH3 + SO4-2 + Panas + Produk Padatan Pada prinsipnya hasil akhir proses ini adalah sel-sel baru, CO2, air, amoniak, sulfat dan senyawa organik baru bersifat stabil yang berupa padatan dan dapat digunakan sebagai pupuk. Menurut Metcalf dan Eddy (2004) terdapat tiga jenis metode berdasarkan sistem pendekomposisian sampah organik, yaitu metode aerated static piled, windrow, dan in-vessel composting. i. Pendekomposisian Sistem Windrow, merupakan metode yang paling sederhana dan sudah sejak lama dilakukan. Untuk mendapatkan aerasi dan pencampuran, biasanya tumpukan sampah tersebut dibalik (diaduk). Hal ini juga dapat menghambat bau yang mungkin timbul. Pembalikan dapat dilakukan baik secara mekanis maupun manual.
5
ii.
Aerated Static Pile Composting, yakni udara disuntikkan melalui pipa statis ke dalam tumpukan sampah. Untuk mencegah bau yang timbul, pipa dilengkapi dengan exhaust fan. Setiap tumpukan biasanya menggunakan blower untuk memantau udara yang masuk. iii. In-veseel Composting System, merupakan suatu sistem pendekomposisian sampah organik yang dilakukan di dalam kontainer/tangki tertutup. Proses ini berlangsung secara mekanik, untuk mencegah bau disuntikkan udara, pemantauan suhu dan konsentrasi oksigen. iv. Vermicomposting, merupakan langkah pengembangan pendekomposisian sampah organik secara aerobik dengan memanfaatkan cacing tanah sebagai perombak utama atau dekomposer, inokulasi cacing tanah dilakukan pada saat kondisi material organik sudah siap menjadi media tumbuh (kompos setengah matang). Dikenal 4 (empat) marga cacing tanah yang sudah dibudidayakan, yaitu Eisenia, Lumbricus, Perethima dan Peryonix. Hingga saat ini banyak metode pendekomposisian sampah organik yang telah berkembang. Metode ini banyak dipengaruhi oleh budaya dan kondisi perkembangannya. Namun demikian masing-masing metode tersebut merupakan manipulasi agar faktor-faktor yang mampu mempercepat laju dekomposisi dapat tercapai. Idealnya, teknologi yang mampu meningkatkan laju dekomposisi sampah yang cepat merupakan teknologi yang dianggap lebih baik untuk digunakan sebagai alternatif pengelolaan sampah organik. Tetapi pemilihan teknologi dan modifikasinya akan lebih banyak tergantung kepada jenis sampah yang akan diolah dan ketersediaan peralatan dan bahan pendukungnya. Rasio C/N sebagai Parameter Laju Dekomposisi Menurut Kusuma (2012), pokok dari proses pengomposan adalah menurunkan perbandingan C/N bahan organik sehingga menjadi mirip atau mendekati perbandingan C/N tanah. Perbandingan C/N pada tanah berkisar antara 10-12 (Setyorini 2006). Bila kompos mempunyai perbandingan C/N yang mirip atau mendekati tanah, maka kompos tersebut dapat langsung digunakan tanaman untuk memenuhi proses pertumbuhannya. Rasio C/N merupakan parameter yang banyak berkorelasi dengan karakteristik kimia material selama proses pengomposan. Sehingga parameter rasio C/N adalah parameter utama yang dapat menggambarkan kematangan dan stabilitas kompos. Rasio C/N menggambarkan mikroorganisme dalam kompos mengoksidasi karbon sebagai sumber energi, dan memakan nitrogen untuk sintesis protein (Bernal et al. 1998). Mikroorganisme memerlukan beberapa unsur untuk mendekomposisi bahan organik. Karbon dan nitrogen adalah unsur yang paling penting dan menjadi faktor pembatas (disamping phospat). Karbon adalah sumber energi dan merupakan 50% dari bagian massa sel mikroba. Nitrogen merupakan komponen paling penting sebagai penyusun protein dan bakteri disusun oleh tidak kurang dari 50% dari biomasanya adalah protein. Jadi bakteri sangat memerlukan nitrogen untuk mempercepat pertumbuhannya. Seandainya jumlah nitrogen terlalu sedikit, maka populasi bakteri tidak akan optimal dan proses dekomposisi kompos akan melambat. Kebalikannya, seandainya jumlah N terlalu banyak, akan mengakibatkan pertumbuhan mikroba sangat cepat dan ini akan menyebabkan masalah pada aroma kompos, sebagai akibat dari keadaan anaerobik. Dalam
6
keadaan seperti ini sebagian dari nitrogen akan berubah menjadi gas amoniak yang menyebabkan bau dan keadaan ini merugikan, karena menyebabkan nitrogen yang diperlukan akan hilang (Kardin 2010) British Columbia Ministry of Agriculture and Food dalam Kusuma (2013) menyebutkan bahwa proporsi C/N bahan baku kompos berdasarkan perkiraan harus 30 bagian untuk karbon terhadap satu bagian untuk nitrogen berdasarkan berat C/N dalam rentang dari 25/1 ke 40/1 menghasilkan proses yang efisien. Serutan kayu, serbuk gergaji dan jerami adalah sumber karbon yang baik, sumber karbon lainnya adalah limbah perkotaan dan parutan kertas atau karton, sumbersumber tersebut mudah ditemukan di sekitar masyarakat. Sedangkan pupuk kandang adalah sumber nitrogen. Pendapat lain menurut Bernal et al. (2009), rasio C/N pada awal proses pengomposan sebesar 40-44 masih menghasilkan proses efisien yang dapat mereduksi C/N mencapai 54%. Reduksi tersebut disebabkan oleh dekomposisi karbon dan nitrogen. Karbon merupakan sumber energi dekomposisi mikroba. Dekomposisi karbon yang terjadi adalah dekomposisi karbon organik yang larut dalam air dan terjadi pada kondisi kadar air yang cukup (Sparling et al. 1998). Nitrogen digunakan mikroba sebagai nutrisi untuk mensintesis material sel, asam amino, dan protein. Sintesis tersebut membutuhkan lingkungan yang berkadar air tertentu untuk mentransportasikan nutrisi dan sebagai media untuk reaksi kimia (Dougherty dalam Kusuma 2012).
METODOLOGI Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan selama 4 bulan, yaitu bulan Maret-Juli 2013. Penelitian ini dilakukan di tiga tempat, yakni lahan University Farm IPB kebun Cikarawang, Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi IPB dan laboratorium Limbah Padat Bahan Berbahaya Beracun Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB. Diagram alir penelitian dapat dilihat di Gambar 1. Bahan Bahan yang digunakan selama melakukan penelitian ini antara lain sampah organik yang terdiri dari sisa makanan dan limbah pertanian, bakteri LB10, sampah yang sudah dikeringkan pada pengujian kadar air, bakteri x, aquades, susu skim, agar bacto, CMC (Carboxy Methyl Cellulose), pati, wrapping plastic, kapas, karet, plastik tahan panas, dan kertas bekas. Bahan kimia yang digunakan meliputi larutan K2Cr2O7 1 N, larutan H2SO4 pekat, batu didih, larutan FeSO4, serbuk H3BO3, NaOH, larutan indikator Conway, larutan Na2CO3, katalis Kjeldahl, asam boric 4%, indikator untuk titrasi N2, alkohol 70 % dan 90 %, spirtus, dan asam Sulfat 96%.
7
Alat Alat yang digunakan selama melakukan penelitian ini terdiri dari seperangkat mesin kompos, jerigen, sarung tangan, garpu/garuk sampah, timbangan analitik [OHAUS; Aventuror Pro], cawan petri [Ø=80 mm], desikator, oven [Memmert Beschickung – Loading Modell 100 – 800], buret mikro 25 ml, labu ukur, labu erlenmeyer 250 ml, pipet tetes, gelas piala, mortar [Haldenwanger 5.5’-6’], tabung kjeldahl [J.P. Selecta], bloc digest 6 [J.P. Selecta], vortex autoclav, fume extraction [J.P. Selecta], destilator Pro-Nitro S [J.P. Selecta], tabung Reaksi, danpautoclave. Mulai
Studi Literatur Perumusan Masalah
Memulai proses pengelolaan sampah organik dengan beberapa perlakuan
Pembiakan Bakteri
Pengambilan Data Mengukur nilai C dan N secara berkala pada masing-masing perlakuan
Menghitung jumlah bakteri pendegradasi C dan N
Data
Pengolahan dan analisis data
Menganalisis korelasi antara jumlah bakteri dengan laju dekomposisi C dan N
Menganalisis proses pengelolaan sampah organik yang terbaik berdasarkan rasio C/N akhir Merancang unit pengelolaan sampah organik
Simpulan dan Saran
Selesai
Gambar 1 Bagan alir penelitian
8
Prosedur Penelitian Penelitian ini diawali dengan kompilasi data dari hasil pengukuran di laboratorium dan studi literatur. Data dari hasil pengukuran di Laboratorium berupa jumlah bakteri pendegradasi selulosa dan pati serta jumlah bakteri pendegradasi protein, nilai C dan N serta rasio C/N secara berkala dari minggu pertama sampai pada minggu ke 12. Sebelum dilakukan pengukuran C dan N juga dilakukan pengukuran kadar air. Studi literatur digunakan untuk merancang suatu bangunan untuk pengelolaan sampah organik dalam cakupan wilayah tertentu sebagai pendukung rancangan proses pengelolaan sampah organik yang didapat dari penelitian sebelumnya di laboratorium. Pembiakan Bakteri Bakteri yang digunakan pada penelitian ini adalah bakteri LB10 yang dijual di pasaran (Gambar 2.A). Bakteri murni LB10 kemudian dibiakkan dengan cara pemberian beberapa bahan tambahan meliputi air kelapa, gula merah (Gambar 2.B), mengkudu (Gambar 2.C), dan air sumur. Sebanyak 10 ml bakteri LB10 ditambah dengan gula merah 500 gram dan air kelapa 0.5 liter dan air sumur sampai memenuhi jerigen dengan kapasitas 5 liter. Campuran bahan tersebut kemudian dihomogenkan dan difermentasi secara anaerob di dalam jerigen (Gambar 3) selama 2 minggu dan selanjutnya digunakan untuk proses pengolahan sampah organik dengan komposisi 10% penambahan bakteri biakan.
Gambar 2 Bahan baku pembiakan bakteri
Gambar 3 Fermentasi bakteri biakan secara anaerob
9
Pengaplikasian Biakan Bakteri pada Sampah Organik Bakteri hasil biakan yang berumur 2 minggu kemudian dicampur dengan sampah organik yang akan diolah. Perbedaan perlakuan yaitu pada waktu penambahan bakteri biakan. Sampah organik yang tidak diberi perlakuan disebut dengan bahan kompos. Sebanyak 10% biakan bakteri dimasukkan ke dalam jerigen tertutup berkapasitas 10 liter (Gambar 4), 75% berisi sampah organik dan 15% diisi dengan air sumur. Kode POC2 diberikan pada sampah yang diberi penambahan bakteri pada minggu ke-2. Kode POC6 diberikan pada sampah yang diberi penambahan bakteri pada minggu ke-6. Kode POC8 diberikan pada sampah yang diberi penambahan bakteri pada minggu ke-8. Perlakuan terakhir yaitu penambahan bakteri pada minggu ke-10 dengan kode POC10.
Gambar 4 Perlakuan olahan sampah pada jerigen tertutup Penghitungan Jumlah Bakteri Penghitungan jumlah sel pada penelitian ini dilakukan melalui metode hitungan cawan (Total Plate Count). Metode hitungan cawan menggunakan anggapan bahwa setiap sel akan hidup dan berkembang menjadi satu koloni. Jumlah koloni yang muncul menjadi indeks bagi jumlah organisme yang terkandung di dalam contoh uji. Teknik penghitungan ini meliputi pengenceran dan mencawankan hasil pengenceran. Cawan yang dipilih untuk penghitungan koloni sesuai dengan kaidah statistik adalah cawan yang berisi 25 sampai 250 koloni sesuai dengan SNI 01-2897-1992 tentang Cara Uji Cemaran Mikroba. Jumlah organisme yang terdapat dalam contoh uji asal dihitung dengan cara mengalikan jumlah koloni yang terbentuk dengan faktor pengenceran. Tahapan dalam penghitungan jumlah bakteri adalah media disiapkan sesuai dengan bakteri pendegradasi selulosa, pati, dan protein. Media yang digunakan adalah agar bacto 1.5 gram dan masing-masing menggunakan CMC, serbuk pati, dan susu skim sebanyak 1 gram. Semua alat yang telah dibungkus koran, media dan aquadest disterilisasi pada autoclave selama 15 menit pada suhu 121 °C. Alat dan bahan yang telah disterilisasikan kemudian didinginkan. Larutan untuk pengenceran disiapkan dari 0.85 gram NaCl dan 100 ml aquadest. Sebanyak 10 ml larutan tersebut kemudian dituang ke dalam beberapa tabung (Gambar 5). Contoh uji dimasukkan pada tabung yang berisi 10 ml larutan yang telah steril dan dilakukan secara aseptis pada laminar dan dikocok sebanyak 25 sampai 30 kali. Pengenceran berikutnya dilakukan dengan memipet 1 ml dari tabung dan dimasukkan ke tabung berikutnya. Tabung kemudian divortex dan contoh uji di dalamnya dipipet
10
1 ml untuk dimasukkan ke pengenceran selanjutnya. Contoh uji dituang pada masing-masing media dan disebar bakteri menggunakan batang sebar, kemudian ditutup rapat dan diletakkan dalam posisi terbalik. Media yang telah diisi contoh uji kemudian diinkubasi pada suhu ruang selama 2 sampai 3 hari. Bakteri yang tumbuh dihitung secara manual. Rumus yang digunakan untuk menghitung jumlah mikroba adalah sebagai berikut : (Lukman et al. 2009)
Gambar 5 Tabung untuk pengenceran Pengukuran kadar air Pengujian di laboratorium diawali dengan analisis kadar air. Kadar air dari sampah organik yang didekomposisikan merupakan salah satu sifat fisis sampah organik tersebut. Kadar air menunjukkan kandungan air yang ada dalam sampah organik. Dalam pengukuran kadar air sampah organik, metode yang biasa dilakukan adalah metode pengukuran berat basah dan berat kering. Metode pengukuran berat basah menyatakan kandungan air sampah sebagai persentase berat basah material, sedangkan metode pengukuran berat kering menyatakan kandungan air sampah organik sebagai persentase berat kering material. Langkah pertama yang dilakukan pada pengukuran kadar air di laboratorium yaitu persiapan alat yang mencakup cawan petri yang dikeringkan di oven pada temperatur 105 °C selama ± 10 menit, desikator, oven, dan pinset. Contoh uji dibuat duplo dan ditimbang ± 10 gram diatas cawan yang sudah ditimbang lebih dulu (Gambar 6.A). Pengeringan dilakukan dalam oven pada temperatur 105 °C selama ± 4 jam. Setelah dikeringkan di oven, ketiga contoh uji didinginkan di desikator selama 15 menit. Bobot contoh uji ditimbang pada neraca analitik (Gambar 6.B). Pengukuran kadar air belum selesai dilakukan jika bobot contoh uji belum tetap. Bobot yang belum tetap menunjukkan masih ada air yang akan menguap. Kadar air dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : ( )
( (
) )
Keterangan : a : berat cawan kosong (g) b : berat cawan kosong + berat contoh uji sebelum dioven (g). c : berat cawan kosong + berat contoh uji sampah setelah dioven (g)
11
Gambar 6 Contoh uji pada cawan petri (A), bobot contoh uji ditimbang pada neraca analitik (B) Rasio C/N Proses pengukuran rasio C/N terbagi menjadi dua metode, yakni prosedur pengukuran nilai karbon menggunakan Walkley-Black Method dan prosedur pengukuran nilai nitrogen menggunakan Metode Nitrogen Kjeldahl (Direct Method) JP Selecta. Menentukan nilai Karbon (C) dengan metode Walkley-Black Method Proses penentuan nilai karbon (C) dimulai dari tahap pembuatan larutan. Larutan yang dibuat terdiri dari larutan Kalium Dikromat (K2Cr2O7) dan larutan Defimilamine. Tahap selanjutnya contoh uji ditimbang sebanyak ±0.02 gram dan dimasukan ke dalam erlenmeyer 250 ml. Blanko dibuat sebagai pembanding hasil reaksi (Gambar 7.A). Sebanyak 10 ml larutan dikromat 1 N dan 20 ml H2SO4 pekat dimasukan ke dalam gelas erlenmeyer sambil digoyang-goyang dengan tangan selama 1 menit, kemudian didiamkan selama 30 menit. Air destilasi sebanyak 200 ml ditambahkan pada masing-masing erlenmyer dan 5 ml asam fosfat pekat serta 1 ml larutan difenilamine. Contoh uji dan blanko dititrasi dengan larutan FeSO4 sehinga terjadi perubahan warna dari hijau menjadi merah bata (Gambar 7.B). Perhitungan nilai karbon digunakan persamaan : ( ) ( ) (
)
Gambar 7 Blanko sebagai pembanding hasil reaksi (A), hasil titrasi (B)
12
Metode Pengukuran Nilai Nitrogen Penentuan Nitrogen Kjeldahl (Direct Method) JP Selecta. Metode ini terdiri dari mineralisasi contoh uji dengan H2SO4 terkosentrasi (Destruksi) dan proses alkalinisasi dengan NaOH. Nitrogen yang didapatkan adalah lewat proses distilasi dan pengikatan oleh asam boric. Jumlah nitrogen yang terdapat dalam contoh uji dapat dihitung dengan proses titrasi menggunakan HCL yang tepat. Proses preparasi contoh uji adalah tahap pertama dalam penentuan nilai nitrogen. Bahan ditimbang dengan contoh uji sebanyak 1 sampai 2 gram (pada contoh uji yang kandungan nitrogennya kecil seperti air limbah, sebaiknya ditimbang lebih banyak). Contoh uji kemudian digiling dan diaduk sehingga menjadi homogen atau tercampur, kemudian contoh uji ditaruh ke dalam contoh uji tube glass. Tahap kedua yaitu proses digestion/destruksi. Tube yang telah berisi contoh uji diletakan ke dalam rak set digestion tube. Unit water circulation vacuum pump dan Tempertature controller RAT – 2 kemudian dinyalakan. Katalis kjeldahl ditambahkan ke dalam masing-masing uji contoh, 15 sampai 25 ml H2SO4 96% dan beberapa butir batu didih. Kemudian set digestion tube dipindahkan ke dalam Block-Digest dan ditutup dengan tutup fume extraction. Pada Temp. Controller RAT – 2 dipilih program yang akan dijalankan, sesuai dengan panduan SOP, kemudian tombol START (R/S) ditekan. Pada akhir proses digestion/destruksi, hasil larutan akan berwarna hijau atau biru jernih atau kuning (bergantung jenis contoh uji dan katalis yang dipakai). Haruslah tidak terdapat sisa yang berwarna hitam menempel pada dinding tube. Gambar perlatan destruksi disajikan pada Gambar 8.
Gambar 8 Peralatan untuk proses destruksi nitrogen Tahap ketiga adalah proses pelarutan dan pendinginan. Contoh uji dari Digestion Block dikeluarkan dan ditaruh di rak (beserta tutup fume exhaust) kemudian dibiarkan hingga dingin sampai dengan temperatur ruangan (selama kurang lebih 15-20 menit). Tutup fume exhaust dipindahkan ke rak tempatnya dan Water Circulator Vac. Pump dimatikan dan dibiarkan sampai dingin. Secara perlahan 25 sampai 50 ml aquadest ditambahkan ke masing-masing tube, sambil digoyang perlahan (agar tidak terjadi endapan). Kembali dibiarkan dingin sampai benar-benar pada suhu ruangan. Tahap keempat pada pengukuran nitrogen adalah proses destilasi. Sistem Distilasi Pro Nitro dinyalakan. Contoh uji, tube, dan erlenmeyer dimasukan ke
13
dalam unit distilasi (Jika diperlukan sebelumnya ditambahkan indikator titrasi ke dalam erlenmeyer). Sebanyak 40 sampai 50 ml Asam Boric dan 50 sampai 70 ml NaOH ditambahkan kedalam tube. Contoh uji kemudian didistilasi selama 5 sampai 10 menit sampai terkumpul 250 ml larutan pada erlenmeyer (200 ml distilat + 50 ml Asam Boric). Setelah proses distilasi contoh uji selesai, dilanjutkan dengan membuat blank test, yaitu dengan mendistilasi memakai 5 ml aquadest sebagai contoh uji. Pada proses alkalisasi (penambahan NaOH) contoh uji akan berubah warna menjadi biru, bila tidak tambahkan lagi NaOH. Gambar perlatan destruksi disajikan pada Gambar 9.
Gambar 9 Destilator Pro-Nitro S [J.P. Selecta] Tahap akhir yaitu proses titrasi. Titrasi contoh uji yang dihasilkan pada erlenmeyer dengan HCL 0.25 N sampai warna berubah keunguan (pada end point pH 4.65). Perhitungan rancangan unit pengelolaan sampah Unit pengelolaan sampah yang dirancang adalah bangunan sederhana yang dapat menampung timbulan sampah organik rumah tangga dan sampah pertanian khususnya jerami padi dalam skala pengembangan 1 RT = 100 jiwa dengan asumsi jumlah KK 25 dan masing-masing KK terdiri dari 4 jiwa. Menurut SNI 19-3964-1994 tentang Metode Pengambilan dan Pengukuran Contoh Timbulan dan Komposisi Sampah Perkotaan, bila data pengamatan lapangan belum tersedia, maka untuk menghitung besaran timbulan sampah dapat digunakan nilai timbulan sampah sebagai berikut : satuan timbulan sampah kota besar adalah 2 sampai 2.5 (liter/orang)/hari, atau 0.4 sampai 0.5 (kg/orang)/hari dan satuan timbulan sampah kota sedang/kecil = 1.5 sampai 2 (liter/orang)/hari, atau 0.3 sampai 0.4 (kg/orang)/hari. Perhitungan rancangan unit pengelolaan sampah didasarkan pada timbulan sampah yang dihasilkan 100 jiwa dalam kurun waktu tertentu. Unit yang dibuat berupa satu unit pengolahan dengan menggunakan bakteri dan sebagai pelengkap yaitu rancangan open windrow composting. Rancangan open windrow ini dibuat sebagai tempat menampung sampah organik untuk beberapa hari yang telah ditentukan sebelum masuk ke unit pengelolaan sampah organik dengan menggunakan mikroba.
14
HASIL DAN PEMBAHASAN Jumlah bakteri pendegradasi C dan N Organisme perombak bahan organik memegang peranan penting karena sisa organik yang telah mati diurai menjadi unsur-unsur yang dikembalikan dalam tanah (N, P, K, Ca, Mg, dan lain-lain) dan atmosfer (CH4 atau CO2) sebagai hara yang dapat digunakan kembali oleh tanaman, sehingga siklus hara dapat berjalan sebagaimana mestinya. Adanya aktivitas organisme perombak bahan organik seperti mikroba dapat mendukung keberlangsungan proses siklus hara. Belakangan ini, mikroorganisme perombak bahan organik digunakan sebagai strategi untuk mempercepat proses dekomposisi sisa-sisa tanaman yang mengandung lignin dan selulosa, selain untuk meningkatkan biomassa dan aktivitas mikroba tanah, mengurangi penyakit, larva insek, biji gulma, volume bahan buangan, sehingga pemanfaatannya dapat meningkatkan kesuburan dan kesehatan tanah yang merupakan kebutuhan pokok untuk meningkatkan kandungan bahan organik dalam tanah (Saraswati et al. 2010). Penelitian kali ini menggunakan bakteri dari produk pasaran LB10 yang dibiakkan dengan beberapa campuran bahan seperti air kelapa, mengkudu, dan gula merah. Hasil biakan dari bakteri LB10 ini kemudian digunakan dalam proses pengelolaan sampah organik dengan harapan mikroorganisme yang ada dapat berguna sebagai perombak bahan organik dan dapat mempercepat proses dekomposisi sampah organik. Jenis bakteri tidak menjadi pokok bahasan pada penelitian kali ini, sehingga data yang digunakan yaitu jumlah mikroba (Tabel 2). Jumlah mikroba yang dihitung dibagi berdasarkan 3 kelompok, yaitu bakteri pendegradasi pati dan selulosa yang merupakan kandungan dari karbon dan jumlah bakteri pendegradasi protein yang merupakan kandungan dari nitrogen, sehingga dari jumlah masing-masing bakteri akan tampak pengaruhnya pada laju degradasi karbon dan nitrogen pada sub bab berikutnya. Menurut Endah et al. (2007), senyawa karbon bersumber dari gula sederhana yaitu pati dan selulosa, sehingga jumlah bakteri yang dihitung meliputi jumlah bakteri pendegradasi pati dan selulosa. Bakteri selulolitik adalah bakteri yang tepat untuk mendegradasi selulosa. Pemakaian bakteri selulolitik memiliki banyak keuntungan antara lain yaitu hemat biaya, tidak menimbulkan pencemaran lingkungan, mudah ditemukan. Bakteri selulolitik biasanya hidup dalam saluran pencernaan. Hasil isolasi dari saluran pencernaan kumbang tinja (Dung beetles) pada penelitian Wiparnaningrum (2010) mendapatkan bakteri selulolitik yaitu Cellulomonas, Pseudomonas, dan Cellvibrio. Penghitungan jumlah mikroba diklasifikasikan berdasarkan kelompok pendegradasi pati, selulosa, protein karena bahan baku yang digunakan pada pengolahan sampah ini adalah campuran dari jerami padi dan sisa bahan makanan. Menurut Legowo (2004), pada umumnya bahan makanan tersusun oleh tiga komponen, yaitu protein, karbohidrat, dan lemak serta turunannya. Campuran bahan baku yang merupakan bahan organik merupakan dasar penentuan klasifikasi 3 kelompok pendegradasi. Menurut Suryani (2007), bahan organik yang mudah terdekomposisi karena tersusun oleh senyawa sederhana yang terdiri dari C, O, dan H termasuk di dalamnya senyawa selulosa, pati, gula, dan protein. Kandungan senyawa karbon seperti gula, pati, selulosa, hemiselulosa, lignin, pektin, lemak, dan protein menduduki 40% (sebagai C) berat kering jerami. Tiga
15
bentuk nitrogen biologis yang terdapat dalam bahan organik adalah protein, penyusun dinding sel mikroba (Sutanto dalam Ekawati 2005). Hal ini yang mendasari klasifikasi kelompok pendegradasi menjadi 3 kelompok, yaitu pendegradasi selulosa, pati, dan protein karena hasil akhir yang akan dianalisis berkaitan dengan nilai C dan N. Tabel 2 Jumlah bakteri pada setiap perlakuan Bakteri Pendegradasi Pati cfu/ml Murni LB10 8.1 x 102 ∆=1.09 x105 5 cfu/ml Biakan LB10 1.1 x 10 6 6 Aplikasi LB10 umur 2 Minggu 6.2 x 10 cfu/ml ∆=6.09x10 Bakteri Pendegradasi Protein cfu/ml ∆=1.4x105 Murni LB10 6 x 102 cfu/ml Biakan LB10 1.4 x 105 9 8 Aplikasi LB10 umur 2 Minggu 1.6 x 10 cfu/ml ∆=1.26x10 Bakteri Pendegradasi Selulosa cfu/ml Murni LB10 2.5 x 101 ∆=1.85x102 2 cfu/ml Biakan LB10 2.1 x 10 ∆=3.9x105 5 Aplikasi LB10 umur 2 Minggu 3.9 x 10 cfu/ml
Jumlah bakteri yang dihitung meliputi bakteri murni LB10, biakan LB10, dan Aplikasi LB10 umur 2 minggu. Bakteri murni LB10 merupakan bakteri asli dari produk pasaran tanpa campuran apapun. Bakteri tersebut dihitung jumlah bakterinya menurut jenis pendegradasinya dengan menggunakan metode Total Plate Count. Biakan LB10 merupakan bakteri dari hasil biakan bakteri murni yang telah diberi tambahan beberapa macam campuran seperti gula merah, air kelapa dan mengkudu. Aplikasi LB10 umur 2 minggu adalah bakteri biakan LB10 yang telah dicampurkan pada olahan sampah dan telah difermentasi bersama sampah organik yang telah diolah selama 2 minggu. Hasil perhitungan jumlah bakteri secara lengkap disajikan pada Lampiran 1. Jumlah bakteri pada produk asli LB10, setelah dibiakkan, dan setelah proses aplikasi rata-rata mengalami peningkatan seperti pada Tabel 2. Jumlah bakteri setelah dibiakkan mengalami peningkatan daripada bakteri murni LB10 hal ini disebabkan karena penambahan beberapa bahan baku seperti air kelapa, dan gula merah. Air kelapa mengandung gula yaitu glukosa, fruktosa, dan sukrosa. Glukosa dan fruktosa yang terkandung di dalam air kelapa merupakan gula sederhana (monosakarida) sehingga lebih mudah dimanfaatkan oleh bakteri (Fardiaz et al. 1996). Gula merah merupakan sumber karbohidrat untuk merangsang pertumbuhan mikroorganisme yang menguntungkan. Selain itu, gula merah merupakan sumber energi dan sumber makanan berbagai bentuk mikroba yang dapat menciptakan kesuburan tanah alami yang lebih besar (Dewi 2013). Penggunaan buah mengkudu pada bahan pembiakan bakteri bertujuan untuk membunuh bakteri yang tidak diinginkan, sehingga bakteri yang dapat mendegradasi C dan N dapat tumbuh sempurna, selain itu pada aplikasinya sebagai pupuk organik cair mengkudu dapat berperan sebagai insektisida alami. Menurut Hasnah dan Nasril (2005), salah satu tanaman yang bersifat sebagai insektisida nabati adalah mengkudu (Morinda citrifolia L.)
16
Selisih jumlah bakteri yang diperoleh pada bakteri murni, biakan, dan aplikasi umur 2 minggu untuk bakteri pendegradasi protein memiliki nilai yang berebeda. Selisih jumlah bakteri murni dan biakan adalah sebesar 1.09 x105, sedangkan selisih bakteri biakan dan aplikasi umur 2 minggu adalah sebesar 1.26x109. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi aktivitas pendegradasian protein yang lebih cepat pada aplikasi umur 2 minggu. Selisih jumlah bakteri untuk pendegradasi pati dan selulosa pada bakteri murni dan biakan yaitu berturut-turut sebesar 1.09 x105 dan 3.9x105. Pada bakteri pendegradasi pati dan selulosa juga didapatkan selisih terbesar yaitu antara bakteri biakan dan aplikasi umur 2 minggu yaitu berturut-turut sebesar 6.09x106 dan 3.9x105. Jumlah bakteri tertinggi didapat pada aplikasi bakteri umur 2 minggu menunjukkan bahwa bakteri yang telah diaplikasikan pada sampah organik melakukan kegiatan pendegradasian protein, pati, dan selulosa. Hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya proses degradasi protein, pati, dan selulosa merupakan indikasi terjadi proses degradasi C dan N sehingga selanjutnya dapat dihitung nilai rasio C/N.
% Kadar Air
Kadar air dan pengaruhnya terhadap aktivitas mikroorganisme
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Bahan Kompos POC2 POC6 POC8 POC10 0
2
4
6
8
10
12
14
Minggu Ke-
Gambar 10 Grafik nilai kadar air pada setiap perlakuan Nilai kadar air awal bahan sebesar 52.54%. Persentasi nilai kadar air awal bahan ditentukan oleh bahan yang digunakan sebagai campuran. Bahan campuran jerami padi dan sampah dapur campur mendapatkan nilai kadar air terukur sebesar 52.54%. Nilai ini masih dalam kisaran nilai kadar air ideal (CPIS dalam Elia 2004). Dekomposisi bahan organik oleh mikroba terjadi pada selaput air (water film) yang melapisi partikel bahan organik dan sekaligus merupakan habitat dari jasad renik tersebut. Reaksi dekomposisi ini membutuhkan (O2) dan air (H2O). Meningkatnya poulasi mikroba dalam selaput air akan mempercepat proses pengomposan (Elia 2004). Pengaruh kadar air terhadap aktivitas mikroorganisme dapat terjadi secara langsung maupun tidak langsung. Mikroorganisme membutuhkan air dalam kehidupan dan pertumbuhannya. Proses pengomposan berjalan baik pada kadar air awal bahan sekitar 50-60%, karena pengaruh peningkatan suhu maka kadar air
17
akan meningkat lagi. Hal tersebut disebabkan karena aktivitas mikroorganisme. Apabila kadar air meningkat menjadi 80% (20-25 hari) proses menjadi anaerobik (EPA 1989). Pengolahan sampah pada penelitian ini dibuat dalam kondisi anaerobik sehingga kadar air akhir pada setiap perlakuan lebih besar dari 70%. Perhitungan kadar air secara lengkap disajikan pada Lampiran 2. Laju dekomposisi C Karbon merupakan bagian penting dari material organik, sehingga karbon merupakan parameter yang penting dalam proses dekomposisi kompos (Tchobanoglous et al. dalam Kusuma 2012). Selain itu, karbon merupakan salah satu parameter penentu kematangan kompos karena ketersediaan kadar karbon dibutuhkan untuk proses dekomposisi (Mehl 2008). Pada penelitian kali ini sampah organik yang didekomposisikan memiliki nilai %C awal sebesar 27.39. Pemberian bakteri yang dilakukan pada minggu ke-2, 6, 8, dan 10 menghasilkan laju dekomposisi yang berbeda (Gambar 11). 30 25
% Karbon
20
Bahan Kompos POC 2
15
POC 6
10
POC 8
5
POC 10
0 0
2
4
6 8 Minggu Ke-
10
12
14
Gambar 11 Grafik laju dekomposisi karbon pada setiap perlakuan Untuk mengetahui laju dekomposisi karbon pada sampah organik yang diolah, maka dapat dibuat persamaan. Persamaan yang paling memungkinkan adalah persamaan logaritma. Hal tersebut sesuai dengan penelitian Kusuma (2013). Keputusan tersebut diambil berdasarkan nilai R2 rata-rata tertinggi dari keseluruhan perlakuan. Laju dekomposisi karbon pada setiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 3. Sampah organik yang tidak diberikan perlakuan atau pun yang diberikan penambahan bakteri pada minggu ke-2, 6, 8 dan 10 tetap mengalami dekomposisi. Namun, laju dekomposisi sampah organik yang tidak diberi perlakuan memiliki nilai paling kecil yaitu 0.236%/hari. Laju dekomposisi yang paling tinggi yaitu pada pemberian bakteri pada minggu ke-8 (POC8) yaitu sebesar 0.283%/hari (Tabel 3). Laju dekomposisi C pada perlakuan yang diberi penambahan mikroba lebih besar karena mikroba mengambil energi untuk kegiatannya, dari kalori yang dihasilkan dalam reaksi biokimia perubahan bahan limbah hayati terutama bahan
18
zat karbohidrat, terus menerus sehingga kandungan zat karbon sampah turun makin rendah, karena ujung reaksi pernapasannya mengeluarkan gas CO2 dan H2O yang menguap. Nitrogen digunakan oleh mikroorgansme untuk mensintesis protein (Bernal et al. 1998). Nilai akhir dari %C yang memenuhi syarat menurut Peraturan Menteri Pertanian nomor 70/Permentan/SR.140/10/2011 tentang Pupuk Organik, Pupuk Hayati, dan Pembenah Tanah yaitu minimal 6% hanya perlakuan POC10, yaitu perlakuan dengan pemberian bakteri pada minggu ke 10 yaitu sebesar 6.413% dan pada sampah organik yang tidak diberikan perlakuan sebesar 7.372%. Tabel 3 Laju Dekomposisi Karbon Setiap perlakuan Laju Dekomposisi Karbon Setiap Perlakuan Perlakuan
Persamaan Laju Dekomposisi
R2
C (%) Awal
C (%) Akhir
Selisih C (%)
Bahan Kompos POC2 POC6 POC8 POC10
y = -2.05ln(x) + 14.02 y = -2.35ln(x) + 12.26 y = -2.31ln(x) + 12.76 y = -2.26ln(x) + 13.05 y = -2.08ln(x) + 13.90
0.882 0.844 0.831 0.825 0.875
27.390 27.390 27.390 27.390 27.390
7.372 4.432 4.847 3.336 6.413
20.018 22.958 22.543 24.054 20.977
Laju Dekomposisi (%/hari) 0.236 0.270 0.265 0.283 0.247
Hasil perhitungan nilai karbon secara keseluran pada setiap perlakuan (Lampiran3-7) menunjukkan perbedaan laju dekomposisi yang berbeda pada minggu awal sampai dengan minggu ke-4 dan pada minggu ke-4 sampai dengan minggu ke-12. Pada awal pengomposan grafik pada Gambar 2 menunjukkan laju dekomposisi yang sangat signifikan pada minggu ke-0 sampai dengan minggu ke4, sedangkan pada minggu selanjutnya sampai dengan minggu ke-12 tidak terjadi perubahan yang signifikan, sehingga laju dekomposisi dapat dibuat dengan 2 periode. Periode minggu ke-0 sampai minggu ke-4 disajikan pada Tabel 4 dan periode minggu ke-4 sampai dengan minggu ke-12 disajikan pada Tabel 5. Tabel 4. Laju dekomposisi karbon setiap perlakuan untuk minggu ke-0 sampai dengan minggu ke-4
Perlakuan Bahan Kompos POC2 POC6 POC8 POC10
Persamaan Laju Dekomposisi
R
y = -4.327x + 27.22 y = -4.962x + 27.65 y = -4.327x + 27.22 y = -4.327x + 27.22 y = -4.327x + 27.22
0.998 0.998 0.998 0.998 0.998
2
C (%) Awal
C (%) Akhir
Laju Selisih Dekomposisi C (%) (%/hari)
27.390 27.390 27.390 27.390 27.390
10.086 7.545 10.086 10.086 10.086
17.304 19.846 17.304 17.304 17.304
Laju dekomposisi tertinggi dari setiap perlakuan adalah laju dekomposisi perlakuan POC2. Hal ini disebabkan oleh keadaan awal bahan pengolahan sampah meningkatkan kegiatan mikroba. Keadaan awal bahan sampah yang diolah
0.204 0.233 0.204 0.204 0.204
19
memiliki kadar air yang ideal, aerasi yang dilakukan dengan membolak-balikkan kompos dapat mengurangi CO2 dan menambah O2 sehingga dapat meningkatkan aktivitas mikroba. Pada periode minggu ke-0 sampai dengan minggu ke-4 POC2 memiliki laju dekomposisi tertinggi yaitu sebesar 0.233 %/hari karena perlakuan POC2 diberikan penambahan biakan bakteri pada minggu ke-2, sedangkan perlakuan yang lain masih memiliki nilai dekomposisi yang sama karena masih dalam satu bahan baku dan tidak diberi perlakuan apa pun sampai dengan minggu ke-4. Laju dekomposisi pada minggu ke-4 sampai dengan minggu ke-12 menunjukkan perbedaan pada setiap perlakuan, akan tetapi tidak menunjukkan perbedaan nilai yang signifikan. Hal ini dikarenakan aktivitas mikroba pada periode ini sudah mulai berkurang karena bahan organik yang mudah dirombak mulai habis. Pada Tabel 5 nilai akhir dari %C yang memenuhi syarat menurut Peraturan Menteri Pertanian nomor 70/Permentan/SR.140/10/2011 tentang Pupuk Organik, Pupuk Hayati, dan Pembenah Tanah yaitu minimal 6% hanya perlakuan POC10, yaitu perlakuan dengan pemberian bakteri pada minggu ke 10 yaitu sebesar 6.413% dan pada sampah organik yang tidak diberikan perlakuan sebesar 7.372%. Tabel 5. Laju dekomposisi karbon setiap perlakuan untuk minggu ke-4 sampai dengan minggu ke-12
Perlakuan Bahan Kompos POC2 POC6 POC8 POC10
Persamaan Laju Dekomposisi
R2
C (%) Awal
C (%) Akhir
Selisih C (%)
Laju Dekomposisi (%/hari)
y = -0.333x + 11.60 y = -0.372x + 9.225 y = -0.770x + 13.14 y = -0.914x + 14.73 y = -0.429x + 12.17
0.944 0.933 0.797 0.901 0.874
10.086 7.545 10.086 10.086 10.086
7.372 4.432 4.847 3.336 6.413
2.714 3.112 5.239 6.749 3.672
0.032 0.037 0.062 0.079 0.043
Laju dekomposisi N Nitrogen merupakan salah satu parameter penentu kematangan kompos. Pentingnya nitrogen untuk membangun sitoplasma, dinding sel, klorofil, enzim, dan metabolisme sel (Himanen 2010). Nitrogen merupakan komponen paling penting sebagai penyusun protein dan bakteri disusun oleh tidak kurang dari 50% dari biomasanya adalah protein. Jadi bakteri sangat memerlukan nitrogen untuk mempercepat pertumbuhannya. Seandainya jumlah nitrogen terlalu sedikit, maka populasi bakteri tidak akan optimal dan proses dekomposisi kompos akan melambat. Kebalikannya, seandainya jumlah N terlalu banyak, akan mengakibatkan pertumbuhan mikroba sangat cepat dan ini akan menyebabkan masalah pada aroma kompos, sebagai akibat dari keadaan anaerobik. Dalam keadaan seperti ini sebagian dari nitrogen akan berubah menjadi gas amoniak yang menyebabkan bau dan keadaan ini merugikan, karena menyebabkan nitrogen yang diperlukan akan hilang.
20
Pada penelitian ini kadar nitrogen awal sama untuk keseluruhan karena perlakuan baru dimulai pada minggu ke-2. Kadar nitrogen awal yaitu sebesar 0.94%. Kadar nitrogen mengalami penurunan selama proses pengomposan berlangsung. Grafik penurunan kadar nitrogen dapat dilihat pada Gambar 3. Kadar nitrogen menurun karena nitrogen digunakan oleh mikroorganisme untuk mensintesis material sel, asam amino, dan protein (Bernal et al. 1998). 1.2
% Nitrogen
1 0.8
Bahan Kompos POC2
0.6
POC6
0.4
POC8 0.2
POC10
0 0
2
4
6
8
10
12
14
Minggu Ke-
Gambar 12 Grafik laju dekomposisi nitrogen pada setiap perlakuan Laju dekomposisi nitrogen yang diperoleh pada penelitian kali ini berada pada rentang 0.004%/hari sampai 0.008%/hari. Laju dekomposisi tertinggi diperoleh pada perlakuan POC8 yaitu pemberian bakteri pada minggu ke-8 dengan laju dekomposisi sebesar 0.008%. Namun perlakuan POC8 ini menghasilkan kadar N akhir sebesar 0.2%. Nilai ini terlalu kecil dan tidak memenuhi standar minimal nitrogen menurut SNI 19-7030-2004 tentang Spesifikasi Kompos dari Sampah Organik Domestik yaitu sebesar 0.4%. Laju dekomposisi nitrogen pada setiap perlakuan disajikan pada Tabel 6. Tabel 6 Laju dekomposisi nitrogen pada setiap perlakuan Perlakuan Bahan Kompos POC2 POC6 POC8 POC10
Persamaan Laju Dekomposisi y = -0.03ln(x) + 0.720 y = -0,05ln(x) + 0.606 y = -0.05ln(x) + 0.616 y = -0.05ln(x) + 0.634 y = -0.04ln(x) + 0.703
R
2
N(%) Awal
N (%) Akhir
Selisih N (%)
Laju Dekomposisi (%/hari)
0.549
0.939
0.579
0.361
0.00424
0.574
0.939
0.408
0.531
0.00625
0.507
0.939
0.324
0.616
0.00724
0.453
0.939
0.221
0.719
0.00846
0.569
0.939
0.497
0.443
0.00520
21
Perbandingan Rasio C/N Rasio C/N menggambarkan mikroorganisme dalam kompos mengoksidasi karbon sebagai energi dan memakan nitrogen untuk sintesis protein (Bernal et al. 1998). Menurut Judoamidjojo et al. dalam Ayuningtyas (2009), aktivitas mikroorganisme dipertinggi dengan adanya nutrien yang cocok. Bahan yang paling penting dalam penyediaan nutrisi adalah karbon (C) sebagai sumber energi dan nitrogen (N) sebagai zat pembentuk protoplasma. Pada penelitian kali ini rasio C/N bahan baku sampah organik yang diolah menjadi kompos yaitu sebesar 29.155. Perbandingan C dan N ini masih dalam rentang nisbah C/N optimum pengomposan. Nisbah optimum perbandingan C dan N yang efektif untuk pengomposan yaitu 25-35 (Judoamidjojo et al. dalam Ayuningtyas 2009).
Gambar 13 Laju dekomposisi rasio C/N Pada Gambar 13, rasio C/N pada setiap perlakuan mengalami penurunan dengan laju dekomposisi yang berbeda. Perlakuan POC2 atau pemberian bakteri pada minggu ke-2 memiliki nilai rasio C/N akhir paling rendah yaitu 10.851 dan laju dekomposisi tercepat yaitu 0.215%/hari. Penurunan rasio C/N secara umum, disebabkan berkurangnya kandungan karbon organik (C-organik) karena terdekomposisi menjadi CO2, uap air, dan panas. Kadar nitrogen (N), juga mengalami penurunan akibat penguraian bahan organik karena penguapan senyawa N yang dihasilkan dalam bentuk gas. Namun, pengurangan senyawa N tidak banyak. Hal ini dikarenakan unsur N diikat oleh senyawa air untuk membentuk ion amonium (NH4+), nitrat (NO3-), dan nitrit (NO2), sehingga dapat diserap oleh tanaman. Ion-ion tersebut berasal dari penguraian senyawa protein (Indrasti et al. 2005) Pada setiap perlakuan memiliki laju dekomposisi yang berbeda (Tabel 7). Laju dekomposisi tertinggi diperoleh dari perlakuan POC2. Laju dekomposisi yang tinggi, mengisyaratkan bahwa banyak terjadi aktivitas pendegradasian senyawa-senyawa organik dan mineralisasi yang dilakukan mikroorganisme, sehingga terjadi penurunan nilai rasio C/N (Noor E et al. 2005). Perbandingan C dan N akhir pada setiap perlakuan berkisar antar 10-15. Penurunan rasio C dan N dihasilkan selama 85 hari pendekomposisian sampah organik. Menurut Bambang
22
(2010), pada saat perbandingan C dan N mencapai angka 15-25 berstatus kompos setengah matang, dan jika mencapai 10-15 sudah berstatus kompos matang. Rasio C dan N akhir pada setiap perlakuan memenuhi kriteria untuk bisa disebut kompos matang. Tabel 7 Laju dekomposisi rasio C/N setiap perlakuan Perlakuan Bahan Kompos POC2 POC6 POC8 POC10
Persamaan Laju Dekomposisi y = -1.60ln(x) + 18.51 y = -1.68ln(x) + 18.14 y = -1.53ln(x) + 18.85 y = -1.50ln(x) + 18.97 y = -1.6ln(x) + 18.53
R2
C/N Awal
C/N Akhir
Selisih C/N
Laju Dekomposisi (%/hari)
0.952
29.155
12.736
16.418
0.193
0.913
29.155
10.851
18.304
0.215
0.974
29.155
14.976
14.179
0.167
0.971
29.155
15.111
14.043
0.165
0.955
29.155
12.897
16.258
0.191
Rancangan unit pengelolaan sampah organik Proses pengolahan sampah organik dengan beberapa perlakuan sehingga menghasilkan pupuk organik cair yang memiliki rasio C/N sesuai dengan rasio C/N tanah adalah POC 2, yaitu pemberian bakteri pada minggu ke-2. Pembuatan rancangan didasarkan pada perlakuan yang akan diberikan yaitu POC2. POC2 memiliki laju dekomposisi tertinggi yaitu sebesar 0.214%/hari. Nilai rasio C/N awal sebesar 29.155 dan selama 85 hari menghasilkan rasio C/N akhir sebesar 10.851. Nilai N pada akhir pemrosesan dengan perlakuan POC2 yaitu sebesar 0.408 nilai ini masih memenuhi standar minimal nitrogen menurut SNI 19-70302004 tentang Spesifikasi Kompos dari Sampah Organik Domestik yaitu sebesar 0.4%. Rancangan yang dibuat untuk dapat menunjang proses pengelolaan sampah organik dengan perlakuan POC2 namun tidak selama 85 hari, tetapi dibuat selama 28 hari. Hal ini karena perlakuan POC2 selama 85 hari menghasilkan nilai akhir C di bawah batas minimum. Nilai C akhir menurut peraturan pemerintah no 70/Permentan/SR.140/10/2011 tentang Pupuk Organik, Pupuk Hayati, dan Pembenah Tanah yaitu minimal sebesar 6%, sehingga rancangan unit pengelolaan sampah akan dibuat untuk menunjang proses pengolahan sampah organik dengan perlakuan POC2 selama 28 hari dengan penambahan bakteri menjadi 20% sehingga diharapkan dengan penambahan bakteri menjadi 2 kali lipat, maka laju dekomposisi rasio C/N dapat menjadi 0.43%/hari. Asumsi bahwa jika nilai rasio C/N awal adalah sama seperti pada peneilitan ini yaitu 29.155 dengan laju dekomposisi 0.43%/hari maka pada 28 hari akan menyebabkan penurunan rasio C/N sebesar 12.04 sehingga akan diperoleh nilai akhir rasio C/N sebesar 17.115. Nilai ini masih memenuhi standar rasio C/N menurut SNI 19-7030-2004 tentang Spesifikasi Kompos dari Sampah Organik Domestik yaitu sebesar 10 sampai 20. Sebuah unit sederhana dirancang agar dapat menunjang proses pengelolaan sampah organik dengan perlakuan POC2. Pemberian bakteri
23
diberikan pada minggu ke-2. Rancangan unit yang dibuat harus dapat menampung sampah organik dari masyarakat serta limbah pertanian jerami padi selama 14 hari. Berikut perhitungan timbulan sampah untuk wilayah pengembangan 1 RT dengan asumsi 1 RT terdiri dari 25 KK dan 100 jiwa. Perhitungan timbulan sampah yaitu dengan mengalikan timbulan sampah, jumlah jiwa dan waktu penampungan sampah. Perhitungan pada rancangan ini yaitu 2 liter/orang/hari dikali 100 jiwa dikali 14 hari sehingga didapatkan hasil 2800 liter per 14 hari. Jumlah sampah organik rata-rata 60 sampai 70% dari timbulan sampah (Satori et al. 2010) Rancangan yang akan dibuat harus cukup untuk menampung sampah organik rumah tangga 70% dikalikan 2800 liter per 14 hari sehingga didapatkan hasil 1960 liter per 14 hari, dan sampah pertanian jerami padi 1960 liter per 14 hari. Jadi jumlah total sampah yang akan diolah sebanyak 1960 ditambah 1960 adalah sebesar 3920 liter per 14 hari Rancangan unit dibuat berbentuk kotak dengan volume maksimal dibuat melebihi kapasitas yang seharusnya ditampung, dipilih rancangan unit dengan volume maksimal 4500 liter atau sama dengan 4,5 m3 (Gambar 14). Dimensi dibuat dengan tinggi 0.75 m , panjang 3 m dan lebar 2 m, sehingga dapat menampung timbulan sampah sebanyak 4.5 m3.
Gambar 14 Rancangan unit pengelolaan sampah organik Rancangan dibuat untuk menampung timbulan sampah organik dari 100 jiwa dan campuran limbah pertanian berupa jerami padi dengan komposisi 1:1. Rancangan dibuat anaerob karena pemberian bakteri dilakukan pada minggu ke-2 dan dalam kondisi anaerob. Bagian dasar unit pengelolaan sampah organik ini dibuat miring menuju satu titik dimana terdapat pipa untuk mengeluarkan pupuk
24
cair yang kemudian dapat diambil manfaatnya setelah 2 minggu sejak pemberian bakteri dilakukan. Pada ujung pipa diberi saringan dengan tujuan untuk menyaring sisa-sisa sampah yang tidak terdekomposisi sempurna, sehingga yang dikeluarkan melalui pipa adalah pupuk organik cair tanpa ada sisa dari sampah organik yang belum terdekomposisi sempurna. Dimensi pipa yang dipilih adalah ukuran 5 inchi atau 12.7 m. Ukuran ini diambil dari ukuran pipa yang biasa digunakan sebagai buangan air dan tersedia di pasaran. Pada awal pemrosesan, timbulan sampah organik selama 14 hari dimasukkan dalam unit pengelolaan sampah yang berbentuk kotak, limbah pertanian juga ditambahkan ke dalamnya sehingga pada hari ke-14 bakteri biakan dari LB10 dapat diberikan. Sampah yang telah ditambahkan bakteri ke dalamnya kemudian di fermentasi dalam keadaan anaerob selama 14 hari sampai mencapai nilai rasio C/N yang diinginkan, sehingga pupuk organik cair yang dihasilkan dapat dimanfaatkan langsung pada tanaman. Untuk menampung timbulan sampah 14 hari berikutnya dibuat rancangan open windrow composting yang dapat menampung timbulan sampah organik dari 100 jiwa. Rancangan open windrow composting yang berupa gundukan disajikan pada Gambar 15.
Gambar 15 Gundukan windrow tampak atas, potongan penampang, dan potongan memanjang Racangan gundukan windrow pada Gambar 15 dibuat dengan tujuan ketika unit pengelolaan sampah digunakan untuk menampung timbulan selama 14 hari dan dalam 14 hari berikutnya digunakan untuk fermentasi secara anaerob agar bakteri pendegradasi dapat bekerja secara maksimal sehingga pada 14 hari berikutnya yaitu pada hari ke-28, pupuk organik cair dari hasil olahan dapat bisa digunakan. Selama proses fermentasi berlangsung di unit pengelolaan sampah, maka timbulan sampah selama 14 hari dibuat gundukan seperti pada Gambar 15. Setelah hari ke-28, sampah yang ada digundukan tersebut kemudian dipindahkan pada unit pengelolaan sampah untuk diberi perlakuan penambahan bakteri. Proses
25
pengelolaan sampah organik dengan mikroba ini dilakukan berulang. Skema alur proses pengolahan sampah disajikan pada Gambar 16.
Gambar 16. Skema proses pengolahan sampah dengan minggunakan mikroba Pupuk organik cair yang dihasilkan dari proses pengelolaan sampah organik dengan sistem ini dapat langsung dimanfaatkan pada tanaman, karena rasio C/N akhir telah memenuhi standar yang ditentukan sesuai SNI 19-7030-2004 tentang Spesifikasi Kompos dari Sampah Organik Domestik. Sisa sampah organik yang tidak terdekomposisi secara sempurna setelah 28 hari, dapat dijadikan bahan campuran batako. Sisa sampah organik yang tidak terdekomposisi sempurna memiliki karakteristik yang hampir sama dengan sekam padi, karena sampah yang diolah merupakan campuran jerami padi dan sampah organik. Berdasarkan hasil penelitian Yulianto (2005), pemanfaatan sekam padi dapat dilakukan untuk pembuatan bata beton dengan semen sebagai perekat dan pasir sebagai penguat. Sekam padi berfungsi sebagai agregat kasar, mempunyai berat jenis sebesar 0.75, sehingga apabila dijadikan beton maka berat jenis beton akan berkurang karena bobot agregat menjadi lebih ringan. Hal ini dapat menjadi acuan untuk melakukan penelitian selanjutnya untuk membuat batako dari sisa sampah organik yang tidak terdekomposisi, sehingga luaran dari proses pengelolaan sampah organik menggunakan mikroba ini bisa dimanfaatkan seluruhnya menjadi pupuk organik cair dan bahan baku pembuatan batako atau bata beton. Pembangunan unit pengolahan sampah organik dengan menggunakan mikroba ini lebih tepat diaplikasikan di wilayah pedesaan yang masih banyak terdapat limbah pertanian berupa sekam padi. Pemilihan lokasi pembangunan unit ini juga harus dipertimbangkan. Acuan yang digunakan yaitu standar lokasi pembangunan TPA, karena unit ini juga sekaligus memiliki fungsi yang sama seperti TPA. Pemilihan lokasi pembangunan unit pengelolaan sampah organik ini mengacu pada SNI No.03-3241-1997 tentang Tata Cara Pemilihan Lokasi TPA yaitu diantaranya jarak dari perumahan terdekat 500 m, jarak dari badan air 100 m, muka air tanah lebih dari 3 m, dan bebas banjir minimal periode 25 tahun.
26
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Simpulan yang didapat dari penelitian ini antara lain : 1. Kinerja dekomposisi dari bakteri pendegradasi pati, protein, dan selulosa memiliki perbedaan laju dekomposisi yang dapat dilihat dari selisih jumlah bakterinya. Selisih terbesar didapat pada bakteri yang telah diaplikasikan pada sampah organik. Laju dekomposisi C/N terbesar yang terukur yaitu pada perlakuan POC2 sebesar 0.215 %/hari. 2. Proses pengolahan sampah yang terbaik yaitu dipilih POC2 yaitu pemberian bakteri dimulai pada minggu ke-2, dengan modifikasi mempercepat waktu pengolahan menjadi 28 hari, laju dekomposisi menjadi 0.43%/hari dan nilai minimal C dan N masih dapat dipenuhi serta rasio C/N akhir sesuai SNI 19-7030-2004 dapat dicapai. 3. Rancangan yang dibuat berbentuk dengan tinggi 0.75 m, panjang 3 m dan lebar 2 m sehingga dapat menampung timbulan sampah sebanyak 4.5 m3 dalam kurun waktu 14 hari. Bagian dasar unit dibuat miring menuju satu titik yang diberi pipa sebagai tempat mengalirnya pupuk organik cair yang dihasilkan dari proses pengolahan sampahnya. Sebagai pelengkap dibuat rancangan model gundukan windrow untuk menampung sampah 14 hari berikutnya selama unit masih diberi penambahan bakteri. Sisa sampah organik yang tidak dapat terurai bisa dijadikan campuran untuk bahan pembuatan batako. Begitu proses pengelolaan sampah organik berulang setiap 28 hari. Saran Saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya antara lain: 1. Pengujian perlu dilakukan terhadap kualitas pupuk organik cair yang dihasilkan. 2. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan tentang pengolahan sisa sampah organik yang tidak terdekomposisi sempurna sebagai campuran bahan baku pembuatan batako. 3. Adanya perhitungan biaya operasional diperlukan untuk menerapkan sistem pengelolaan sampah ini agar manfaat ekonomi bisa diperoleh semaksimal mungkin.
DAFTAR PUSTAKA Ayuningtyas DN. 2009. Pengaruh sistem aerasi dan ketersediaan oksigen terhadap laju proses pengomposan dan kualitas kompos berbahan baku limbah pencucian biji kakao terfermentasi, serasah daun, dan kotoran sapi [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
27
Bambang S, Ellianawati. 2010. Pengaruh waktu pengomposan terhadap rasio unsur C/N dan jumlah kadar air dalam kompos. Prosiding Pertemuan Ilmiah XXIV HFI Jateng dan DIY, Semarang 10 April 2010 hal 49-53 Bangun AP dan Sarwono B. 2005. Khasiat dan Manfaat Mengkudu. Agromedia Pustaka. Tanggerang. Benito M, Masaguer A, Moliner A, Arrigo N, Palma RM. 2003. Chemical and microbiological parameters for the characterisation of Stability and maturity of pruning waste compost. Bioresource Technology. 37:184-189. Bernal MP, Paredes C, Monedero MAS, Cegarra J. 1998. Maturity and stability parameters of compost prepared with a wide range of organic wastes. Bioresource Technology. 63:91-99. Christiana N. 2006. Uji aktivitas ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia Lin) sebagai biopestisida terhadap hama Bactrocera dorsalis [Skripsi]. Bandung (ID). Universitas Pendidikan Indonesia Damanhuri dan Padmi. 2008. Diktat Kuliah Teknik Pengelolaan Sampah. Bandung (ID): Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB. Dewi S. 2013. Mikroba visi pertanian dan peternakan masa depan [Internet]. [Diunduh 2013 Sept 23]. Tersedia pada : http://jateng.litbang.deptan.go.id/ind/index.php?option=com_content&vie w=article&id=230&Itemid=150. Ekawadi I. 2005. Mineralisasi nitrogen pada pengomposan jerami padi. Jurnal Agri Teknologi. 5:2 EPA. 1989. Municipal solid waste - reduce, reuse, and recycle [Internet]. [Diunduh 2013 Nov 23]. Tersedia pada : http://www.epa.gov/epawaste/nonhaz/municipal/index.htm Endah RD. 2007. Pengaruh kondisi fermentasi terhadap yield etanol pada pembuatan bioetanol dari pati. Gema Teknik. 2 Fardiaz S, Nuraeni ED, dan H. Kusumaningrum. 1996. Pemanfaatan air kelapa untuk produksi minuman sehat antidiare melalui proses fermentasi laktat. Teknik dan Industri Pangan. 7(2): 47-53 Febrian H. 2013. Profil Kecamatan Bogor Barat [Internet]. [Diunduh 2013 Okt 20]. Tersedia pada: http://profilwilayah.kotabogor.go.id/index.php/bogorbarat. Hasnah dan Nasril. 2009. Efektivitas ekstrak buah Mengkudu (Morinda citrifolia L.) terhadap Mortalitas Plutella xylostella L. pada tanaman Sawi. Fakultas Pertanian Unsyiah. Banda Aceh. J. Floratek 4: 29-40. Hindom IDY. 2012. Evaluasi pengelolaan limbah padat domestik sebagi usaha memperbaiki sistem sanitasi lingkungan perdesaan [Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor Himanen M, Hanninen K. 2010. Composting of bio-waste, aerobic, and anaerobic sludges–effect of feedstock on the process and quality of compost. Bioresource Technology. 102:2842-2852. Indrasti NS, Purwoko, dan Suherman. 2005. Aplikasi linear programming dalam formulasi pupuk organik berbasis kompos untuk berbagai tanaman. Jurnal Teknologi Industri Pertanian. 15 (2) :60-66.
28
Kardin D. 2010. Teknologi kompos [Internet]. [Diunduh 2013 Nov 17]. Tersedia pada:phttp://diperta.jabarprov.go.id/assets/data/arsip/Teknologi_Kompos. docx. Kusuma MA. 2012. Pengaruh variasi kadar air terhadap laju dekomposisi kompos sampah organik di kota Depok [Tesis]. Jakarta (ID): Universitas Indonesia. Legowo AM. 2004. Analisis pangan [Internet]. [Diunduh 2013 Nov 23]. Tersedia pada : eprints.undip.ac.id/21246/1/1137-ki-fp-05.pdf. Lukman DW, Sudarwanto M, Sanjaya AW, Purnawarman T, Latif H, Soejoedono RR. 2009. Higiene Pangan. Bogor: Bagian Kesehatan Masyarakat Veteriner, Departemen Ilmu Penyakit Hewan dan Kesmavet, Fakultas Kedokteran hewan, IPB. Mehl S. 2008. Pathogen destruction and aerobic decomposition in composting latrines : a study from rural Panama. [Internet]. Michigan Technological University. [Diunduh 2013 Sept 10]. Tersedia pada : www.cee.eng.usf.edu/2008mehl.pdf Metcalf and Edy. 2004. Wastewater Engineering : Treatment and Reuse. 4th ed. Revised by Tchobanoglous G,Burton F, and Stensel HD. Metcalf & Eddy,Inc. McGraw-Hill. New York. USA. Mylavarapu RS, Zinati GM. 2009. Improvement of soil properties using compost for optimum parsley production in sandy soils. Scientia Horticulturae. 1120 (3) : p.426-430 ISSN :0304-4238 DOI:10.1016/j.scienta.2008.11.038 Noor E, Rusli MS, Yani M, Halim A, Reza N. 2005. Pemanfaatan sludge limbah kertas untuk pembuatan kompos dengan metode windrow dan cina. Jurnal Teknik Industri Pertanian. 15(2) : 67-71. Nurhidayat SP. 2006. Mengolah Sampah untuk Pupuk & Pestisida Organik. Jakarta : Penebar Swadaya. Pemerintah Republik Indonesia. 2008. Undang-Undang Republik Indonesia Nommor 18 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah. Jakarta (ID): Sekretaris Negara. Peraturan Menteri Pertanian nomor 70/Permentan/SR.140/10/2011 tahun 2011 tentang Persyaratan Teknis Minimal Pupuk Organik Cair dan Padat. Standar Nasional Indonesia (SNI) T-13-1990-F tentang Tata Cara Pengelolaan Teknik Sampah Perkotaan. Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-2897-1992 tentang Cara Uji Cemaran Mikroba. Standar Nasional Indonesia (SNI) 19-3964-1994 tentang Metode Pengambilan dan Pengukuran Contoh Timbulan dan Komposisi Sampah Perkotaan. Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-3241-1997 tentang Tata Cara Pemilihan Lokasi TPA. Standar Nasional Indonwsia (SNI) 19-7030-2004 tentang Spesifikasi Kompos dari Sampah Organik Domestik Saraswati R, Santosa E, Yuniarti E. 2010. Organisme perombak bahan organik [Internet]. Jakarta (ID). Balai Penelitian Tanah. [Diunduh 2013 Sept 21]. Tersedia pada :www.balittanah.litbang.deptan.go.id/dokumentasi/buku/ pupuk/pupuk10.pdf Suparmin dan Soeparman. 2001. Pembuangan Tinja dan Limbah Cair : Suatu Pengantar. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC.
29
Suryani A. 2007. Perbaikan tanah media tanaman jeruk dengan berbagai bahan organik dalam bentuk kompos [Tesis]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor. Wiparnaningrum LPM. 2010. Uji potensial bakteri selulolitik dari Kumbang Tinja (Dung beetles) sebagai Biotoilet [Skripsi]. Surabaya (ID): Universitas Airlangga. Yenie E. 2008. Kelembaban bahan dan suhu kompos sebagai parameter yang mempengaruhi proses pengomposan pada unit pengomposan rumabi. Jurnal Sains dan Teknologi. 7 (2): 58-61. Yogaswara G. 2013. Karakterisasi dan desain instalasi pengomposan sampah padat tradisional di pasar Bogor [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Yulianto. 2005. Perilaku mekanik beton ringan sekam padi dengan kandungan semen portland [Tesis]. Yogyakarta (ID) : Universitas Gadjah Mada
LAMPIRAN Lampiran 1. Hasil Perhitungan Jumlah Mikroba
30
No
1
Murni LB10 * Pati Koloni bulat Koloni bergelombang *Protein Koloni bulat Koloni bergelombang *Selulosa Koloni bulat Koloni bergelombang 2 Biakan LB10 *Pati Koloni bulat Koloni bergelombang *Protein Koloni bulat Koloni bergelombang *Selulosa Koloni bulat Koloni bergelombang 3 Aplikasi LB10 *Pati Koloni bulat Koloni bergelombang *Protein Koloni bulat Koloni bergelombang *Selulosa Koloni bulat Koloni bergelombang
Hasil ratarata koloni/ml
Tingkat pengenceran
Kode Sampel 10^(-1)
10^(-2)
10^(-3)
10^(-4)
10^(-5)
10^(-6)
85/76 0/0
5/6 0/0
0/0 0/0
0/0 0/0
0/0 0/0
0/0 0/0
8.1 x 10
49/62 7/2
22/22 1/0
2/2 0/0
0/0 0/0
0/0 0/0
0/0 0/0
6.0 x 102
3/2
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
TBUD TBUD
TBUD TBUD
108/112 0/2
3/4 0/0
0/0 0/0
0/0 0/0
1.1 x 105
TBUD TBUD
TBUD TBUD
100/126 2/3
38/49 0/0
0/0 0/0
0/0 0/0
1.4 x 105
18/23
5/6
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
0/0
TBUD TBUD
TBUD TBUD
TBUD TBUD
604/628 0/0
0/0 0/0
0/0 0/0
TBUD TBUD
TBUD TBUD
TBUD TBUD
TBUD TBUD
TBUD TBUD
TBUD TBUD
404/448 0/0
40/38 0/0
TBUD 156/126 TBUD 16/12 0/0 0/0
0/0 0/0
2
2.5 x 10 (<10 x 101)
1
2.1 x 102 (<25 x 101)
6.2 x 106
1.6 x 108
3.9 x 105
31
Lampiran 2. Perhitungan nilai kadar air
Contoh uji
Minggu ke 0 (25 Maret 2013)
Bahan Kompos
Minggu ke 2 (08 April 2013) Minggu ke 4 (22 April 2013) Minggu ke 6 (06 Mei 2013) Minggu ke 8 (20 Mei 2013) Minggu ke 10 (03 Juni 2013)
POC 2
Minggu ke 12 (17 Juni 2013) Minggu ke 0 (25 Maret 2013) Minggu ke 2 (08 April 2013) Minggu ke 4 (22 April 2013) Minggu ke 6 (06 Mei 2013) Minggu ke 8 (20 Mei 2013) Minggu ke 10 (03 Juni 2013) Minggu ke 12 (17 Juni 2013)
POC 6
Minggu ke 0 (25 Maret 2013) Minggu ke 2 (08 April 2013) Minggu ke 4 (22 April 2013) Minggu ke 6 (06 Mei 2013) Minggu ke 8 (20 Mei 2013) Minggu ke 10 (03 Juni 2013)
POC 8
POC 10
Minggu ke 12 (17 Juni 2013) Minggu ke 0 (25 Maret 2013) Minggu ke 2 (08 April 2013) Minggu ke 4 (22 April 2013) Minggu ke 6 (06 Mei 2013) Minggu ke 8 (20 Mei 2013) Minggu ke 10 (03 Juni 2013) Minggu ke 12 (17 Juni 2013) Minggu ke 0 (25 Maret 2013) Minggu ke 2 (08 April 2013) Minggu ke 4 (22 April 2013) Minggu ke 6 (06 Mei 2013) Minggu ke 8 (20 Mei 2013) Minggu ke 10 (03 Juni 2013) Minggu ke 12 (17 Juni 2013)
Berat Cawan Kosong (g)
Berat Berat Cawan Cawan dan Berat dan Berat Contoh Contoh uji Contoh uji sampel Uji basah (g) setelah di kering (g) Sebelum oven + dioven (g) wadah (g)
Kadar air (%)
60,0337 61,2456 60,1392 60,2615 61,6365 59,9378 60,367 60,1203 61,5596 60,9023 103,5463
62,6973 64,3678 64,5449 67,0002 71,127 69,9565 70,8688 70,1439 71,6036 72,9074 110,4786
2,6636 3,1222 4,4057 6,7387 9,4905 10,0187 10,5018 10,0236 10,044 12,0051 6,9323
61,3155 62,7069 62,3341 63,1911 64,1999 62,6455 63,7671 63,4114 65,2067 65,2487 105,9917
102,4668
110,4465
7,9797
105,0829
61,337
66,8448
5,5078
62,7291
60,7488 60,0337 61,2456 60,1392 60,2615 60,3761 60,1409 95,6579 96,3626 60,0452 61,3196 61,091 59,8253
66,8692 62,6973 64,3678 64,5449 67,0002 69,5335 65,1003 120,6514 121,3204 70,697 72,73 75,1685 73,1373
6,1204 2,6636 3,1222 4,4057 6,7387 9,1574 4,9594 24,9935 24,9578 10,6518 11,4104 14,0775 13,312
62,7303 61,3155 62,7069 62,3341 63,1911 61,7347 60,7788 99,0672 99,6168 61,5454 62,9132 63,291 61,8312
59,6403
77,7287
18,0884
62,8776
59,9516 60,0337 61,2456 60,1392 60,2615 61,6365 59,9378 60,367 60,1203 61,3474 60,4328 62,9382
77,8804 62,6973 64,3678 64,5449 67,0002 71,127 69,9565 70,8688 70,1439 69,6413 68,4939 70,7172
17,9288 2,6636 3,1222 4,4057 6,7387 9,4905 10,0187 10,5018 10,0236 8,2939 8,0611 7,779
63,1652 61,3155 62,7069 62,3341 63,1911 64,1999 62,6455 63,7671 63,4114 63,375 62,2818 64,4586
59,5439
67,6414
8,0975
61,2775
60,6635
71,109
10,4455
62,6854
2,0219
80,64334
61,5773 60,0337 61,2456 60,1392 60,2615 61,6365 59,9378 60,367 60,1203 61,5596 60,9023 59,5439 60,6381 59,5723 61,4698 60,0337 61,2456 60,1392 60,2615 61,6365 59,9378 60,367 60,1203 61,5596 60,9023 103,5463
77,2149 62,6973 64,3678 64,5449 67,0002 71,127 69,9565 70,8688 70,1439 71,6036 72,9074 69,5927 69,6686 70,0031 73,4575 62,6973 64,3678 64,5449 67,0002 71,127 69,9565 70,8688 70,1439 71,6036 72,9074 110,4786
15,6376 2,6636 3,1222 4,4057 6,7387 9,4905 10,0187 10,5018 10,0236 10,044 12,0051 10,0488 9,0305 10,4308 11,9877 2,6636 3,1222 4,4057 6,7387 9,4905 10,0187 10,5018 10,0236 10,044 12,0051 6,9323
64,63 61,3155 62,7069 62,3341 63,1911 64,1999 62,6455 63,7671 63,4114 65,2067 65,2487 60,828 62,0305 61,4561 63,6424 61,3155 62,7069 62,3341 63,1911 64,1999 62,6455 63,7671 63,4114 65,2067 65,2487 105,9917
3,0527 1,2818 1,4613 2,1949 2,9296 2,5634 2,7077 3,4001 3,2911 3,6471 4,3464 1,2841 1,3924 1,8838 2,1726 1,2818 1,4613 2,1949 2,9296 2,5634 2,7077 3,4001 3,2911 3,6471 4,3464 2,4454
80,47846 51,87716 53,19646 50,18045 56,52574 72,98983 72,97354 67,62365 67,16649 63,68877 63,79539 87,22136 84,58114 81,94002 81,87642 51,87716 53,19646 50,18045 56,52574 72,98983 72,97354 67,62365 67,16649 63,68877 63,79539 64,72455
102,4668
110,4465
7,9797
105,0829
2,6161
67,21556
61,5773
71,7852
10,2079
64,634
3,0567
70,05555
61,002
74,1561
13,1541
63,0803
2,0783
84,20036
Kadar Air Rata-rata (%)
1,2818 51,87716 52,5368114 1,4613 53,19646 2,1949 50,18045 53,3530937 2,9296 56,52574 2,5634 72,98983 72,9816857 2,7077 72,97354 3,4001 67,62365 67,3950663 3,2911 67,16649 3,6471 63,68877 63,7420782 4,3464 63,79539 2,4454 64,72455 65,9700549 2,6161 67,21556 1,3921
74,72494
1,9815 67,62467 1,2818 51,87716 1,4613 53,19646 2,1949 50,18045 2,9296 56,52574 1,3586 85,16391 0,6379 87,13756 3,4093 86,35925 3,2542 86,96119 1,5002 85,916 1,5936 86,03379 2,2 84,37223 2,0059 84,93164
71,1748003 52,5368114 53,3530937 86,1507341 86,6602219 85,9748946 84,6519329
3,2373
82,10289 82,0893305 3,2136 82,07577 1,2818 51,87716 52,5368114 1,4613 53,19646 2,1949 50,18045 53,3530937 2,9296 56,52574 2,5634 72,98983 72,9816857 2,7077 72,97354 3,4001 67,62365 67,3950663 3,2911 67,16649 2,0276 75,55312 76,3079006 1,849 77,06268 1,5204 80,45507 79,5229972 1,7336 78,59092 80,5609007 52,5368114 53,3530937 72,9816857 67,3950663 63,7420782 85,9012507 81,9082236 52,5368114 53,3530937 72,9816857 67,3950663 63,7420782 65,9700549 77,1279543
32
Lampiran 3. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah tanpa perlakuan (Bahan Kompos) Data Kadar Air
Tanggal
Minggu ke- Kadar Air
25-Mar-13
0
08-Apr-13
2
22-Apr-13
4
06-Mei-13
6
20-Mei-13
8
03-Jun-13
10
17-Jun-13
12
52.53681138 52.53681138 53.35309372 53.35309372 72.9817 72.9817 67.3951 67.3951 63.74207819 63.74207819 65.97005489 65.97005489 71.1748003 71.1748003
Perhitungan C-Organik
Perhitungan N-Organik
Berat Volume N % Nilai N K2Cr2O7 V Fe2SO4 Sampel (g) K2Cr2O7 NFeSO4 karbon 0.052 0.0508 0.0536 0.0508 0.0516 0.0504 0.0512 0.0509 0.0525 0.0516 0.0505 0.0515 0.0506 0.0501
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5.3 5.2 10 10 10.3 10.2 12.1 12.1 15.1 15 13.3 13.4 13.35 13.2
0.488998 0.488998 0.488998 0.488998 0.510204 0.510204 0.5076 0.5076 0.454545 0.454545 0.5076 0.5076 0.510204 0.510204
26.98023845 27.79986109 17.7440981 18.72211925 9.913068127 10.2582236 9.802853975 9.86063111 8.64257009 8.920751905 8.735379632 8.431932135 7.248007759 7.496031402
Rata-rata % Massa Asam Volume N HCL Nilai Karbon sampel (g) Sulfat (ml) HCl (ml) 27.39004977 18.23310868 10.08564586 9.831742542 8.781660997 8.583655883 7.37201958
0.1006 0.1009 0.1024 0.1042 0.2523 0.2529 0.1003 0.1022 0.1033 0.1026 0.1012 0.1007 0.1017 0.1013
15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
6 5.9 6.1 6.2 16 17 5.6 5.7 5.2 5 5.1 5.3 6 6.1
0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0253 0.0253 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251
Rasio C/N
V HCl Blanko
Persentase N
0.275 0.275 0.275 0.275 0.3 0.3 0.275 0.275 0.275 0.275 0.275 0.275 0.25 0.25
0.949152899 0.929801043 0.932439313 0.932062937 0.59550989 0.631937632 0.60827968 0.60818188 0.607450059 0.586758132 0.570137768 0.596718636 0.572691812 0.584952367
Rata-rata % Rasio C/N N 0.939476971 0.932251125 0.613723761 0.60823078 0.597104096 0.583428202 0.578822089
28.42559769 29.89872007 19.02976188 20.08675436 16.64635348 16.23296838 16.11570187 16.21329316 14.22762244 15.20345679 15.32152425 14.13049908 12.65603525 12.81477232
Rata-rata Rasio C/N 29.15457283 19.55825812 16.43352679 16.16449752 14.70708552 14.71244595 12.73540379
33
Lampiran 4. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah perlakuan POC2 Data Kadar Air Volum Minggu Berat e Tanggal Kadar Air keSampel (g) K2Cr2 O7 52.53681 0.052 10 25-Mar-13 0 10 52.53681 0.0508 53.35309 0.0536 10 08-Apr-13 2 53.35309 0.0508 10 86.1508 0.0509 10 22-Apr-13 4 86.1508 0.0506 10 86.66022 0.0502 10 06-Mei-13 6 86.66022 0.0506 10 85.97489 0.0514 10 20-Mei-13 8 85.97489 0.0506 10 84.65193 0.0504 10 03-Jun-13 10 84.65193 0.0504 10 82.08933 0.0514 10 17-Jun-13 12 82.08933 0.0512 10
Perhitungan C-Organik
Perhitungan Total Kjeldahl Nitrogen
N Rata-rata Berat V % Nilai K2Cr2 N FeSO4 % Nilai Sampel Fe2SO4 karbon O7 Karbon (g) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5.3 5.2 10 10 6 6.1 6 6 9 9.1 10 10 15 15
0.489 0.489 0.489 0.489 0.5076 0.5076 0.5076 0.5076 0.489 0.489 0.5102 0.5102 0.45455 0.45455
26.9802 27.7999 17.7441 18.7221 7.54987 7.5392 7.37356 7.31527 6.09576 6.13806 5.95129 5.95129 4.42381 4.4411
27.39 18.2331 7.54453 7.34442 6.11691 5.95129 4.43246
0.1006 0.1009 0.1024 0.1042 0.2501 0.2514 0.1016 0.1001 0.1018 0.1001 0.1013 0.1 0.1 0.1003
Volu Asam me Sulfat HCl (ml) (ml) 15 6 5.9 15 15 6.1 15 6.2 15 24 15 24.2 15 10 15 10.1 15 9 15 8.9 15 8 15 8.2 15 6.8 15 6.7
Rasio C/N
N HCL
RataV HCl Persen Rasio rata % Blanko tase N C/N N
0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025
0.275 0.275 0.275 0.275 0.3 0.3 0.275 0.275 0.275 0.275 0.275 0.275 0.25 0.25
0.949 0.93 0.932 0.932 0.465 0.466 0.449 0.46 0.422 0.425 0.411 0.427 0.412 0.405
0.9395 0.9323 0.4656 0.4544 0.4235 0.4194 0.4085
28.4256 29.8987 19.0298 20.0868 16.2417 16.1666 16.4335 15.8994 14.4312 14.4543 14.4699 13.9238 10.731 10.9728
Ratarata Rasio C/N 29.1546 19.5583 16.2042 16.1665 14.4428 14.1968 10.8519
34
Lampiran 5. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah perlakuan POC6 Data Kadar Air
Tanggal
Minggu ke-
25-Mar-13
0
08-Apr-13
2
22-Apr-13
4
06-Mei-13
6
20-Mei-13
8
03-Jun-13
10
17-Jun-13
12
Perhitungan C-Organik
Kadar Air 52.53681138 52.53681138 53.35309372 53.35309372 72.9817 72.9817 67.3951 67.3951 76.30790055 76.30790055 79.52299724 79.52299724 80.5609007 80.5609007
Berat Volume N V N % Nilai Sampel K2Cr2O7 K2Cr2O7 Fe2SO4 NFeSO4 karbon (g) 0.052 10 1 5.3 0.488998 26.98023845 0.0508 10 1 5.2 0.488998 27.79986109 10 1 10 0.488998 17.7440981 0.0536 10 1 10 0.488998 18.72211925 0.0508 0.0509 10 1 6 0.5076 14.72898431 0.0506 10 1 6.1 0.5076 14.70816641 0.0502 10 1 6 0.5076 18.02236237 0.0506 10 1 6 0.5076 17.8798931 0.0513 10 1 13.2 0.488998 6.532866324 0.0537 10 1 12.8 0.488998 6.585219867 0.0505 10 1 13.4 0.510204 5.11780253 0.0506 10 1 13.15 0.510204 5.313643469 0.052 10 1 14.9 0.454545 4.813725909 0.0511 10 1 14.8 0.454545 4.967500842
Perhitungan Total Kjeldahl Nitrogen Massa Rata-rata % sampel Nilai Karbon (g) 0.1006 27.39004977 0.1009 0.1024 18.23310868 0.1042 0.2501 14.71857536 0.2514 0.1016 17.95112774 0.1001 0.1063 6.559043096 0.1035 0.1011 5.215722999 0.1001 0.102 4.890613375 0.1005
Asam Volume Sulfat HCl (ml) (ml) 15 6 5.9 15 15 6.1 15 6.2 15 24 15 24.2 15 10 15 10.1 15 5.8 15 5.4 15 5.1 15 5.2 15 5.1 15 5.1
Rasio C/N
N HCL
V HCl Rata-rata % Persentase N Rasio C/N Blanko N
0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0253 0.0253 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251
0.275 0.275 0.275 0.275 0.3 0.3 0.275 0.275 0.275 0.275 0.25 0.25 0.25 0.25
0.949152899 0.929801043 0.932439313 0.932062937 0.906862056 0.909785905 1.096681536 1.124561242 0.432717363 0.412248253 0.345190416 0.355827302 0.324802574 0.329650374
0.939476971 0.932251125 0.90832398 1.110621389 0.422482808 0.350508859 0.327226474
28.42559769 29.89872007 19.02976188 20.08675436 16.24170316 16.16662374 16.43354226 15.89943922 15.09730573 15.97391818 14.8260273 14.933209 14.82046725 15.06899807
Rata-rata Rasio C/N 29.15457283 19.55825812 16.43352679 16.16449752 15.53561196 14.87961815 14.94473266
35
Lampiran 6. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah perlakuan POC8 Data Kadar Air
Tanggal
Minggu ke-
25-Mar-13
0
08-Apr-13
2
22-Apr-13
4
06-Mei-13
6
20-Mei-13
8
03-Jun-13
10
17-Jun-13
12
Perhitungan C-Organik
Kadar Air 52.53681138 52.53681138 53.35309372 53.35309372 72.9817 72.9817 67.3951 67.3951 63.74207819 63.74207819 85.90125073 85.90125073 81.90822355 81.90822355
Berat Massa Volume N V N % Nilai Rata-rata % Sampel sampel K2Cr2O7 K2Cr2O7 Fe2SO4 NFeSO4 karbon Nilai Karbon (g) (g) 0.052 10 1 5.3 0.488998 26.98023845 0.1006 27.39004977 0.0508 10 1 5.2 0.488998 27.79986109 0.1009 10 1 10 0.488998 17.7440981 0.1024 0.0536 18.23310868 10 1 10 0.488998 18.72211925 0.1042 0.0508 0.0516 10 1 10.3 0.510204 9.913068127 0.2523 10.08564586 0.0504 10 1 10.2 0.510204 10.2582236 0.2529 10 1 12.1 0.5076 9.802853975 0.1003 0.0512 9.831742542 10 1 12.1 0.5076 9.86063111 0.1022 0.0509 10 1 15.1 0.454545 8.64257009 0.1033 0.0525 8.781660997 10 1 15 0.454545 8.920751905 0.1026 0.0516 10 1 0.0512 10 0.510204 5.381442245 0.1022 5.372526668 10 1 0.0503 10.2 0.510204 5.363611092 0.1009 10 1 0.0525 14.6 0.454545 4.624915942 0.1003 4.71567357 10 1 0.0512 14.5 0.454545 4.806431198 0.1004
Perhitungan Total Kjeldahl Nitrogen Asam Volume Sulfat HCl (ml) (ml) 15 6 5.9 15 15 6.1 15 6.2 15 16 15 17 15 5.6 15 5.7 15 5.2 15 5 15 8.5 15 8.4 15 6 15 6
Rasio C/N
N HCL
V HCl Rata-rata % Persentase N Blanko N
0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0253 0.0253 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251
0.275 0.275 0.275 0.275 0.3 0.3 0.275 0.275 0.275 0.275 0.25 0.25 0.125 0.125
0.949152899 0.929801043 0.932439313 0.932062937 0.59550989 0.631937632 0.60827968 0.60818188 0.607450059 0.586758132 0.399931302 0.400173925 0.372383053 0.372012153
0.939476971 0.932251125 0.613723761 0.60823078 0.597104096 0.400052614 0.372197603
Rasio C/N 28.42559769 29.89872007 19.02976188 20.08675436 16.64635348 16.23296838 16.11570187 16.21329316 14.22762244 15.20345679 13.45591659 13.40319985 12.41978095 12.92009188
Rata-rata Rasio C/N 29.15457283 19.55825812 16.43352679 16.16449752 14.70708552 13.42955822 12.66993641
36
Lampiran 7. Data perhitungan C, N serta rasio C/N pada sampah perlakuan POC10 Data Kadar Air Tanggal
Minggu ke-
25-Mar-13
0
08-Apr-13
2
22-Apr-13
4
06-Mei-13
6
20-Mei-13
8
03-Jun-13
10
17-Jun-13
12
Perhitungan C-Organik Kadar Air 53 53 53 53 72.9817 72.9817 67.3951 67.3951 63.74207819 63.74207819 65.97005489 65.97005489 77.1279543 77.1279543
Berat Massa Volume N V N Rata-rata % Sampel % Nilai karbon sampel K2Cr2O7 K2Cr2O7 Fe2SO4 NFeSO4 Nilai Karbon (g) (g) 0.052 10 1 5.3 0.488998 26.98023845 0.1006 27.39004977 0.0508 10 1 5.2 0.488998 27.79986109 0.1009 10 1 10 0.488998 17.7440981 0.1024 0.0536 18.23310868 10 1 10 0.488998 18.72211925 0.1042 0.0508 0.0516 10 1 10.3 0.510204 9.913068127 0.2523 10.08564586 0.0504 10 1 10.2 0.510204 10.2582236 0.2529 10 1 12.1 0.5076 9.802853975 0.1003 0.0512 9.831742542 10 1 12.1 0.5076 9.86063111 0.1022 0.0509 10 1 15.1 0.454545 8.64257009 0.1033 0.0525 8.781660997 10 1 15 0.454545 8.920751905 0.1026 0.0516 10 1 13.3 0.5076 8.735379632 0.1012 0.0505 8.583655883 10 1 13.4 0.5076 8.431932135 0.1007 0.0515 10 1 0.0507 14.1 0.454545 6.463598283 0.1 6.413395578 10 1 0.0515 14.1 0.454545 6.363192873 0.1013
Perhitungan Total Kjeldahl Nitrogen Asam Sulfat (ml) 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
Volume N HCL HCl (ml) 6 5.9 6.1 6.2 16 17 5.6 5.7 5.2 5 5.1 5.3 6 6
0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0253 0.0253 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251 0.0251
Rasio C/N
V HCl Rata-rata % Persentase N Blanko N 0.275 0.275 0.275 0.275 0.3 0.3 0.275 0.275 0.275 0.275 0.275 0.275 0.125 0.125
0.949152899 0.929801043 0.932439313 0.932062937 0.59550989 0.631937632 0.60827968 0.60818188 0.607450059 0.586758132 0.570137768 0.596718636 0.472187665 0.466128001
0.939476971 0.932251125 0.613723761 0.60823078 0.597104096 0.583428202 0.469157833
Rasio C/N 28.42559769 29.89872007 19.02976188 20.08675436 16.64635348 16.23296838 16.11570187 16.21329316 14.22762244 15.20345679 15.32152425 14.13049908 13.68862161 13.65117061
Rata-rata Rasio C/N 29.15457283 19.55825812 16.43352679 16.16449752 14.70708552 14.71244595 13.66989611
37
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bondowoso pada tanggal 10 Januari 1991 dari ayah Suyitno dan ibu Azizah. Penulis adalah putri pertama dari tiga bersaudara, kakak dari Ayu Safaris Mukaromah dan Ahmad Ilham Fathoni. Pada tahun 2006 penulis lulus dari SMPN 1 Bondowoso dan diterima di SMAN 2 Bondowoso. Penulis lulus dari SMA pada tahun 2009 dan pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur USMI di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah mengikuti Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) dan berhasil didanai DIKTI dengan judul Koperasi Siswa Berbasis Kredit dengan Sistem Pembayaran Sampah Daur Ulang pada Siswa SMP, dan menjadi finalis Intensive Student Technopreneurship Program (i-STEP)-RAMP IPB, serta menjadi finalis nasional Mandiri Young Technopreneur. Bulan Juli sampai Agustus 2012 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Dharma Bondowoso dengan judul Pengelolaan Air Baku Air Minum Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Dharma Bondowoso, Jawa Timur. Penulis juga pernah aktif pada beberapa organisasi yaitu Cyber Asrama Putra Putri Organizer (Cybertron) pada tahun 2009-2010, Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fakultas Teknologi Pertanian pada tahun 2010-2011,dan Badan Eksekutif Mahasiswa Keluarga Mahasiswa (BEM KM) pada tahun 2011-2012. Selain itu penulis merupakan penerima beasiswa BBM, PPA dan yang terakhir beasiswa Sobat Bumi Pertamina Foundation.
