Daftar isi ISSN 0216 - 3128
M. Yazid, dkk.
351
KAJIAN PEMANFAATAN SLUDGE IPAL KOTA YOGYAKARTA SEBAGAI PUPUK ORGANIK DITINJAU DARI HASIL ANALISIS UNSUR NUTRIENT TANAMAN M. Yazid, Sukirno dan E. Supriyatni Puslitbang Teknologi Maju BATAN, Yogyakarta
ABSTRAK KAJIAN PEMANFAATAN
SLUDGE IPAL KOTA YOGYAKARTA SEBAGAI PUPUK ORGANIK DITINJAU
DARI HASIL ANALISIS UNSUR NUTRIENT TANAMAN. Telah dilakukan pengkajian kemungkinan pemanfaatan sludge IPAL kota Yogyakarta sebagai pupuk organik ditinjau dari kandungan unsur nutrient tanamannya. Hasil pengkajian ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan untuk menentukan alternatif pemanfaatan sludge. Sampel sludge diambil dari Instalasi Pengolahan Air Limbah Kota Yogyakarta yang berlokasi di Bantul, yang meliputi sludge kering dari lokasi penampungan serta sludge segar yang diambil dari kolam aerasi fakultatif dan kolam pematangan. Sampel sludge dikeringkan pada suhu kamar, dihaluskan dan ditimbang sebanyak 0,5 gram dimasukkan kedalam vial polietilen. Untuk analisis unsur mikro aktivasi sampel dilakukan di dalam reaktor Kartini, sedangkan untuk unsur makro menggunakan generator netron. Pencacahan cuplikan menggunakan spektrometer gamma dengan detektor Ge(Li). Dari hasil analisis dapat diketahui bahwa kandungan unsur hara mikro rerata di dalam sludge yang meliputi unsur Mg = 79,31 :t 6,48 ppm, Zn = 599,8 :t 42,2 ppm, Cu = 16.13 :t 0,4 ppm, Ca = 117,6 :t 9,20 ppm dan Fe = 4,35 :t 0,18 %. Kandungan unsur makro rerata yaitu N sebesar 4,10 :t 0,007 ppm, P sebesar 640,51 :t 14,34 ppm dan K sebesar 3,04 :t 0,06 ppm. Ditinjau dari aspek kebutuhan nutrisi tal/aman, kal/dungan unsur Mg masuk dalam kategori rel/dah - sedang, unsur Ca sal/gat rendah. Sedangkal/ untuk Cu, Fe dan Zn melebihi nilai kritis. Sedal/gkan untuk ul/sur N dan P masuk dalam kategori sal/gat tinggi tetapi untuk ul/sur K masuk dalam kategori sangat rel/dah. Dari hasil analisis tersebut dapat disimpulkan bahwa sludge IPAL kota Yogyakarta dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik del/gal/ perlakuan khusus agar Ul/sur Cu, Fe dan Zn tidak melibihi nilai kritis tersebut.
ABSTRACT THE ASSESSMENT OF THE USED OF SLUDGE FROM YOGYAKARTA WASTE WATER TREATMENT PLANT TO BE USED AS AN ORGANIC FERTILIZER FROM THE PLANT NUTRIENT ELEMENT ANALYSIS RESULT. The assessmel/t 01/ the bel/efically used of sludge from Yogyakarta waste water treatment plal/t to be used as al/ orgal/ic fertilizer from the plal/t nutrient elemel/t al/alysis result has been done. The assessment result was expected to be used as an iI/put to determil/e the benefically use of sludge alternatives. Sludge'sample was taken from Yogyakarta waste water treatment located at Bantul. Sample consist of dried sludge from sal/itary lal/fill and a fresh one that taken from the facultative aerobic pool and conditioned sludge pool. The sludge were dried on the room temperature, than groud and weighted as much 0,5 gram. It then was put in the poliethylene vial. Samples was activated at Kartini reactor for mico element analysis and neutron generator for macro element. Samples were counted using Ge(Li) detector for gamma spectrometry. The result showed that micro element average contain in sludge such as Mg is 79,31 :t 6,48 ppm, Zn is 599,8 :t 42,2 ppm, Cu is 16,13:t 0,4 ppm, Ca is 117,6 :t 9,20 ppm and Fe is 4.35 :t 0.18 %. The macro element average contaill such as N is 4,10 :to,007 ppm, Pis 640,51:t 14,34 ppm alld K is 3,04 :t 0,06 ppm. When it was look on the need ofplall/I/utrient, Mg is categorized as medium low and Ca is categorized as very low concentration. While Cu, Fe al/d Zn element concel/tration ol/e greater than critical values. For Nand P element concentration were categorized as very high, while K is categorized as very low. From the analysis result can be conc/uded that sludge cal/ be used bel/efically as organicfertilizer by special pretreatment due to keep Cu, Fe and ZII concentration are 1I0tgreater than critical values.
PENDAHULUAN Dengan industri
semakin maupun berkembangnya pemukiman di wilayah suatu perkotaan, maka lazimnya akan diikuti dengan permasalahan air limbah yang berasal dari kegiatan tersebut. Berbagai jenis instalasi pengolahan air limbah (IP AL) telah dibangun dan dioperasikan yang mampu menjernihkan kembali air limbah
sesuai baku mutu Iingkungan. Di samping itu, juga diperoleh endapan lumpur (sludge) yang merupakan konsentrat dari berbagai pencemar terkandung di dalam air Iimbah yang diolah, sehingga dikhawatirkan akan menimbulkan permasalahan baru bagi kehidupan manusia. Dengan dikhawatirkan
semakin bertumpuknya sludge akan membahayakan kesehatan
Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003
352
ISSN 0216 - 3128
masyarakat dan lingkungan, karena pada umumnya terkandung jasad renik patogen baik berupa virus, bakteria, protozoa ataupun telur paras it. (I) Beberapa metode ditawarkan untuk penyelesaian permasalahan tersebut, diantaranya penggunaan radiasi pengion untuk desinfeksi jasad renik patogen tersebut. Dari hasil penelitian terdahulu yang dilakukan terdahulu, dapat diketahui bahwa populasi total bakteria di dalam sludge yang berasal dari instalasi pengolahan air limbah pemukiman, industri dan rumah sakit di Surabaya berkisar antara 1,0 x 107 sd. 3,7 x 108• Setiap kenaikan dosis irradiasi gamma 5 kGy mampu menurunkan populasi bakteria rerata sebesar 10 kali dan untuk dosis 25 kGy mampu menekan pertumbuhan total bakteria, sedangkan untuk desinfeksi Salmonella diperlukan dosis radiasi sebesar 15 kGy - 20 kGy(2). Sedangkan penelitian serupa untuk sludge IPAL kota Yogyakarta sampai dengan sa at ini belum dilakukan. Pada umumnya di dalam sludge masih terkandung nutrisi tanaman yang berasal dari dekomposisi senyawa organik yang terkandung di dalamnya, sehingga kemungkinan masih memiliki nilai komersial yang tinggi di bidang agronomi. Adapun be be rap a hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemanfaatan sludge sebagai pupuk organik antara lain: kandungan nutrisi tanaman yang terdiri dari unsur makro dan mikro, kandungan mikroba patogen dan dekomposer, kandungan bahan berbahaya dan beracun (B-3) maupun terdapatnya biji-biji tanaman gulma. Nutrisi tanaman terdiri dari unsur hara makro yang sangat diperlukan dalam jumlah yang ban yak untuk pertumbuhan tanaman, yang meliputi N, P, K yang biasanya diperoleh dari pupuk dan C, H, 0 yang didapatkan dari udara dan air. Sedangkan jenis unsur hara mikro yang diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang kecil saja, tetapi sangat esensial dalam periode tertentu. Misalnya: proses pembungaan ataupun pembentukan buah. Jenis un sur ini antara lain Fe, Mn, Cu, dan Zn. (3) Unsur N, P dan K merupakan unsur hara makro yang mutlak diperlukan oleh tanaman, misalnya unsur N sangat penting dalam pembentukan protein, merangsang pertumbuhan vegetatif dan meningkatkan hasil buah. Unsur P dapat merangsang pembungaan, meningkatkan jumlah dan volume buah serta meningkatkan ketahanan terhadap gangguan hama dan penyakit tanaman. Unsur K berperan dalam sintesa karbohidrat dan protein sekaligus memperkokoh tanaman agar bunga dan buah tidak berguguran. (4) Proses pengolahan limbah kota Yogyakarta diawali dari sambungan pipa rumah ke pipa lateral masuk ke pipa indllk yang menuju ke lokasi IPAL dan disalllrkan ke rumah pompa. Air limbah
M. Yazid, dkk.
diangkat dengan pompa tipe ulir dan dialirkan ke bak pengendap pasir, di temp at ini pasir dan kerikil halus diendapkan. Selanjutnya limbah dialirkan ke kolom aerasi fakultatif dimana terjadi dekomposisi senyawa organic secara aerob dan diteruskan ke kolom pematangan. Sludge terendapkan di dalam kolom dan air yang telah sesuai baku mutu lingkungan dialirkan ke sungai Bedog. Teknik analisis aktivasi netron didasarkan pada reaksi (n,y), cuplikan yang akan diana lisis diiradiasi menggunakan sumber neutron. Inti atom unsur-unsur yangberada dalam cuplikan akan menangkap neutron dan berubah menjadi radioaktif yang memancarkan radiasi y, yang pada umumnya memiliki energi yang sang at karakteristik untuk setiap unsur/isotop, sehingga dapat diidentifikasi menggunakan teknik spektrometri gamma. Jika dibandingkan dengan metode lain (gravimetri, kolorimetri, spektrografi dan spektrometri massa), metode APN lebih sensitif yaitu sampai orde ppm (1x 10.6) bahkan untuk unsur-unsur tertentu sampai orde ppb (lxl0·9) dan ppt (1x 10.12). /Seliiiiiitu, metode ini mampu menganalisis (trace element ~atu cuplikan secara multi element,'sehingga~dapat untuk menentukan konsentrasi unsur-unsur dalam suatu cuplikan secara simultan / serentak. Selain itu, terbebas dari ralat sistematik yang disebabkan oleh kesalahan peralatan, sang at presisi dan hasil analisisnya tidak terpengaruh oleh unsur-unsur dalam senyawa kimia(S) .
TAT A KERJA Baltall yallg digullakall 1. Sampel sludge 2. Sampel standard SRM 3. Sampel standard Cs-137, Co-60, AI-27 4. Sarung tangan plastik, kantong plastik, baki plastik, vial polietilen, nitrogen cair, gas nitrogen dan bahan pembersih
Alat yallg digullakall 1. Perahu untuk sampling 2. Reaktor Kartini 3. Generator netron 4. Spektrometri gamma dengan detektor Ge(Li) 5. Lumpang analitik
porselin,
ayakan
dan
timbangan
Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003
kuantitatif unsur hara mikro di dalam sludge segar disajikan pada Tabel 2.
Cara Kerja Pengambilan
Sampel Sludge
Sampel diambil dari Instalasi Pengolahan Air Limbah (IP AL) Perkotaan Yogyakarta yang 3. 5. 4. 2.1. belokasi di Bantul. Adapun sampel yang diambil dibedakan menjadi dua yaitu : sludge kering diambil di bak penampungan dan sludge segar yang diambil langsung dari dasar kolam aerasi fakultatif dan kolam pematangan menggunakan perahu. Preparasi
353
ISSN 0216 - 3128
M. Yazid, dkk.
Sampel
Sampel sludge dikering anginkan di atas baki plastik dan dibiarkan kering dalam suhu kamar. Setelah kering, dihaluskan menggunakan lumpang porselin dan diayak menggunakan ayakan 100 mesh. Ditimbang masing-masing 0,5 gram cuplikan dan dimasukkan kedalam vial polietilen dan ditutup rapat. Aktivasi dan Pencacahan
Cuplikan
Untuk analisis unsur mikro (Mg, Zn, Cu, Ca dan Fe), beberapa sampel dimasukkan sekaligus kedalam ampul dan selanjutnya dilakukan irradiasi di dalam reaktor Kartini selama 10 jam. Sedangkan untuk analisis N, P, K aktivasi dilakukan dengan generator netron. Setelah melewati masa pendinginan sampel dicacah menggunakan spektrometri gamma yang dilengkapi dengan detektor Ge(Li) untuk analisis secara kualitatif maupun kuantitatif.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ana lis is kualitatif selengkapnya disajikan pada Tabel 1, sedangkan hasil analisis
Tabell.
Hasil Analisis Kualitatif Milcro di Dalam Sludge
Unsur Hara
Ca Fe Fe-59 Ca-47 Umur 245 Un hari Zn Paro sur Zn-65 Cu Cu-64 1098 160Energi 4,7 dan dan hari 1296,7 1291,5 1014,1 1115,4 45,1 hari (KeV) Isotop dan 1345,5 9,45 Mg menit Mg-27 12,8 jam No. 551,0
Dari Tabel 1 dapat diketahui bahwa secara kualitatif di dalam sludge mengandung unsur nutrient tanaman yang diperlukan didalam pertumbuhannya. Unsur mikro (Mg, Zn, Cu, Ca dan Fe) hanya diperlukan oleh tanaman pada fasefase tertentu dan dalam kadar yang relatif kecil, sedangkan apabila kadamya melampaui nilai kritis justru akan bersifat racun yang mengganggu ataupun menghambat pertumbuhan tanaman itu sendiri. Untuk itu, maka diperlukan analisis secara kuantitatif untuk mengetahui kadar unsur terse but di dalam sludge secara tepat, sehingga akan sangat membantu dalam penentuan langkah penggunaannya. Apakah sludge tersebut dapat langsung digunakan sebagai pupuk organik ataupun masih memeriukan perlakuan khusus agar kandungan unsur hara mikronya sesuai dengan yang diperiukan bagi pertumbuhan tanaman. Sampel sludge yang diambil antara lain cuplikan kering yang telah ditempatkan pada bak penampungan dalam waktu yang relatif lama, sehingga telah terjemur oleh sinar matahari, mengalami proses pencucian oleh air hujan serta telah mengalami proses dekomposisasi secara alami.
Zn Sam el 3554,43 21655,81 Cu Unsur Ca 16,08 129,37 16,18 86,83 ±±9,20 0,4 591,16 116,54 106,89 16,13 80,09 71,01 117,6 599,8 42,2 6,48Analisis Kuantitatif Kadar Sampel 79,31 Tabel 2. ±±Hasil Unsur Hara Mikro di dalam Sludge Kering No
Dari Tabel 2 dapat diketahui bahwa kandungan unsur hara mikro di dalam sludge kering yang tertinggi adalah Fe sebesar 4,35 ± 0,18 %, disusul Zn sebesar 599,8 ± 42,2 ppm dan kemudian Ca, Mg dan yang terkecil adalah Cu yang kadamya 16,13 ± 0,4 ppm. Banyaknya kandungan Fe kemungkinan berasal dari proses dekomposisi limbah domestik yang berupa sisa metabolisme sayuran yang berwama hijau. Selain itu,
kemungkinan juga dapat berasal dari kebiasaan mengkonsurnsi air minum yang dipompa dari sumur dalam yang pada umumnya kandungan unsur Fe nya relatif tinggi. Selain itu, juga diambil sampel sludge segar yang terendapkan pada dasar kolam aerasi fakultatif dan kolam pematangan. Hal ini bertujuan untuk mengetahui perkembangan kandungan unsur tersebut di dalam sludge dan kemungkinan
Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003
354
ISSN 0216 - 3128
terjadinya pelepasan unsur tersebut baik bersama dengan pelepasan air ke sungai ataupun melalui proses pencucian oleh air hujan sehingga Tabel 3. Hasi/ Analisis Kuantitatif No I Sampel 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
kemungkinan akan berdampak terhadap lingkungan di sekitarnya.
Unsur Ham mUcro di dalam sludge segar
I
M 312,36 398,94 361,82 X X X X 357,70 ± 35,40
Sa Sa Sa
Keterangan:
Tanda
X: Tidak
Zn m 27,68 48,82 28,39 26,38 28,39 41,74 37,50 34,13 ± 8,03
Zn
Cu
Ca
Fe
Janis unsur
Gambar
Ca {ppm 429,411 423,529 476,47 570,588 352,941 341,176 379,588 356,84 ± 171,20
Fe(% 8,575 8,259 8,343 8,911 7,951 6,056 5,164 7,93 ± 0,89
dilakukan pencacahan
Dari Tabel 3 tersebut dapat diketahui bahwa kandungan unsur hara mikro yang tertinggi di dalam sludge basah adalah Fe sebesar 7,93 ± 0,89 % , sedangkan yang terkecil adalah Cu sebesar 4,24 ± 0,08 ppm. Kecilnya kandungan Cu kemungkinan disebabkan oleh sedikitnya limbah domestik yang mengandung logam tersebut, karena logam tersebut dalam kadar tertentu akan bersifat racun.
Mg
M. Yazid, dkk.
1. Perbandingan Kandungan Unsur Mikro di dalam Sludge Segar dan Kering
Perbandingan antara kandungan unsur hara mikro di dalam sludge kering dan segar ditunjukkan pada Gambar 1. Jika dibandingkan antara kandungan unsur hara mikro di dalam sludge segar dan kering ternyata untuk unsur Mg, Ca dan Fe kandungannya lebih tinggi di dalam sludge segar. Hal ini disebabkan karena sludge kering berada di dalam bak penampungan sudah dalam jangka waktu yang cukup lama, sehingga sudah mengalami pencucian oleh air hujan dan kemungkinan besar telah bermigrasi ke lingkungan di sekitarnya. Sedangkan untuk unsur Zn dan Cu kecepatan migrasinya ke lingkungan relatif lebih lambat jika dibandingkan dengan ketiga jenis unsur tersebut karena berat atornnya juga relatif lebih besar. Adapun di dalam sludge segar proses pengendapannya belum selesai, sehingga kandungan kedua unsur tersebut relatif lebih kecil dibandingkan dengan di dalam sludge kering.
Tabel 4. Kriteria kandungan unsur baku di dalam nutrient tanaman
%
unsur
Sangat Rendah <4,5 <0,5 0,025 <30 <30,0 <400 < 37,5 <2,3
Rendah 4,5 - 6,0 1,0-1,5 0.05 - 0,075 3,0 - 10,0 30,0 - 60,0 400 - 1000 37,5 - 125 2,3 - 6,9
Pada Tabel 4 disajikan kriteria kandungan baku di dalam nutrien tanaman yang
Sedan 6,0- 7,5
1,5 - 2,5 0,075 - 0,125 10,0 - 15,0 60,0 - 90,0 1000 - 2000 125 - 375 6,9 - 16,1
Tinggi 7,5 - 8,5 2,5 - 3,5 0,125 - 0,175 15,0 - 45,0 90,0 - 120,0 2000 - 4000 375 - 1000 16,1 - 46
diperlukan di dalam pertumbuhannya, artinya dengan komposisi unsur tersebut tumbuhan sudah
Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003
355
ISSN 0216 - 3128
M. Yazid, dkk.
dapat hidup secara normal baik ditinjau dari aspek pertumbuhan vegetatif maupun generatif. Yang dimaksud dengan pertumbuhan vegetatif secara normal antara lain akarnya cukup kuat untuk menyangga berdirinya tanaman, batang mampu menyangga buah dan daunnya dU. Sedangkan pertumbuhan generatif antara lain tumbuhan mampu berbuah dan berbunga pada musim dan umur tanaman yang optimal. Kekurangan unsur hara tertentu dapat mengakibatkan defisiensi unsur tersebut dengan menunjukkan gejala - gejala yang bersifat spesifik, misalnya : nekrose dU. Sedangkan apabila unsur tersebut berlebihan, maka akan bersifat racun sehingga dapat menghambat pertumbuhan dari tanaman yang bersangkutan. Pada Tabel 5 disajikan nilai kritis unsur mikro di dalam tanaman, khususnya untuk unsur Cu, Fe dan Zn. Nilai kritis berarti harga / kadar maksimum yang dibutuhkan / masih dapat ditolerir oleh pertumbuhan tanaman pada kondisi normal, jika melebihi dari nilai tersebut maka unsur tersebut akan bersifat racun bagi tanaman yang biasanya akan menghambat proses pertumbuhan tanaman tersebut.
Tabel 5. Nilai Kritis UnsurMikro Untuk Tanaman Jenis Unsur
Nilai Kritis (DDm) 2,5 0,2 1,5 -4,5
Cu
Pada Gambar 2 disajikan perbandingan antara kandungan unsur makro di dalam sludge dan kebutuhan baku nutrisi tanaman secara optimal.
dan volume buah dan meningkatkan ketahanan terhadap gangguan hama dan penyakit tanamano(4) Namun, fungsi tersebut masih harus mendapatkan dukungan dari parameter- parameter pertumbuhan yang lain. Misalnya, proses rangsangan pembungaan itu tidak akan dapat terjadi jika pertumbuhan vegetatif tanaman itu tidak subur, artinya tanaman yang kecil dan kurus tidak akan mampu berbunga walaupun sudah dilakukan perangsangan, apalagi untuk berbuah yang lebat dan volumenya besar. Padahal peranan menyuburkan pertumbuhan vegetatif dan pembentukan buah dilakukan oleh unsur N. Ditinjau dari aspek kandungan unsur N di dalam sludge ternyata hampir 400 % dibandingkan dengan kebutuhan baku unsur yang sarna. Namun demikian, masih dalam kategori sangat tinggi. Seperti telah kita ketahui bersarna, bahwa peranan unsur N di dalam pertumbuhan tanarnan adalah dalam sintesa protein, merangsang pertumbuhan vegetatif dan meningkatkan jurnlah dan volume buaho(4)
Salah satu altematif untuk mengatasi kelebihan N digunakan N-Balancer yang mampu mengubah unsur nitrat menjadi N yang berguna untuk meningkatkan pertumbuhan generatif. Pertumbuhan vegetatif yang semula berlebihan lalu diturunkan. Selain itu, juga menjaga keseimbangan hormon yang kelebihan unsur nitrat, yang akhimya kegiatan transportasi karbohidrat, metabolisme dan pertumbuhan bunga, buah, biji dan umbi menjadi lebih aktif.
2000
'000
a.
't>
.• E
S, .JJ!
0 600 100
'600 1400 1200
300 700 400 200 500 KP N
kad •. (ppm)
1000
aoo 600 400
200 o
Zn
jenis unsur
Gambar 2. Perbandingan
Kandungan Unsur Makro di dalam Sludge dengan Kebutuhan Baku Nutrisi Tanamall
Dari gambar tersebut diketahui bahwa kandungan unsur P di dalam sludge tersebut sangat tinggi jika dibandingkan dengan jumlah yang dibutuhkan oleh tanaman, bahkan sampai di atas 4000 % dibandingkan dengan kebutuhan baku unsur terse but. Seperti telah diketahui bersama bahwa unsur P berperanan penting dalam merangsang pembungaan, meningkatkan jumlah
Cu
c.
F.
Gambar 3. Perballdillgall
Alltara Kalldullgall Ullsur Mikro di dalam Sludge dellgan Kebutuhall Nutrisi Tallamall
Sedangkan kandungan unsur K di dalam sludge mas uk dalam kategori sangat rendah jika dibandingkan dengan nilai baku yang dibutuhkan oleh tanaman. Unsur K berperan dalam sintesa karbohidrat dan protein sekaligus memperkokoh tanaman agar bunga dan buah tidak berguguran. Mernang demikianlah salah satu kelernahan pupuk organik dimana komposisi NPK biasanya tidak seimbang seperti pada pupuk buatan. Namun demikian, pupuk organik dapat berfungsi untuk
Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATANYogyakarta, 8 Juli 2003
356
ISSN 0216 - 3128
memperbaiki sifat tanah selain juga sebagai sumber unsur mikro. Kehadiran unsur mikro ini, akan menyeimbangkan nutrisi yang diterima oleh tanaman, yang di dalam siklus hidupnya membutuhkan unsur tersebut. Pada Gambar 3 disajikan perbandingan antara kandungan unsur mikro di dalam sludge dengan kebutuhan unsur tesebut sebagai nutrisi tanaman. Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa kandungan unsur Mg di dalam sludge masuk dalam kriteria rendah sampai sedang. Unsur Mg merupakan komponen klorofil dan kofaktor untuk beberapa reaksi enzimatis pada tumbuhan. Gejala defisiensi berupa klorosis yaitu tumbuhnya bintik-bintik coklat pada daun terutama terjadi pada tumbuhan monokotil. Gejala ini banyak dijumpai pad a daun yang relatif tua, yang disebabkan karena transport Mg pada tumbuhan terse but berjalan lambat. Pada tanah yang kekurangan unsur ini biasanya ditambahkan MgS04•
Adapun untuk unsur Ca di dalam sludge masuk dalam kriteria sangat rendah. Unsur ini berperan penting dalam proses metabolisme pertumbuhan khususnya dalam pembelahan sel. Unsur Ca juga banyak ditemukan dalam vakoula serta protein. Kekurangan dari unsur ini biasanya akan nampak pada jaringan tumbuhan yang masih muda, karena unsur tersebut tidak dapat ditranslokasi secara langsung sehingga defisiensi unsur ini akan menyebabkan berkurangnya selektivitas tumbuhan. Gejala yang lain adalah terjadinya klorosis dan terhambatnya pertumbuhan akar. Unsur Zn berperan penting dalam reaksi redoks pada tumbuhan, defisiensi unsur ini akan menyebabkan daun yang burik dan kerdil. Sedangkan unsur Cu dibutuhkan dalam jumlah yang lebih kecil dibandingkan dengan Zn, meskipun demikian reaksi Cu dalam tanah dan sumber Cu yang digunakan sebagai pupuk hampir sarna dengan Zn karena keduanya unsur logam yang divalent.(6) Seperti halnya Zn, bentuk senyawa yang paling ban yak digunakan sebagai pupuk adalah sui fat. Plastosianin yang merupakan komponen transport elektron adalah enzim yang mengandung Cu yang berfungsi dalam proses fosforilasi. Selain itu, Cu merupakan komponen penting dalam oksidasi (Misalnya: polifenol oksidase) yang mengkatalisis oksidase fenolik menjadi keton selama pembentukan lignin. Oksidase lain yang menggunakan Cu adalah as am askorbat oksidase dan sitokhrom oksidase. Adapun defisiensi Cu menyebabkan khlorosis dan reduksi karetenoid.
M. Yazid, dkk.
Sedangkan unsur Fe terlibat langsung dalam reaksi redoks pada tumbuhan, khususnya dalam transport elektron Fe2+ dioksidasi menjadi Fe)+ Defisiensi Fe banyak terjadi pada jaringan muda, karena Fe tidak dalam bentuk senyawa yang siap ditranslokasi, gejala terlihat khlorosis pada daun muda bahkan kadang-kadang sampai menjadi putih. Peristiwa ini banyak terjadi pada tanah yang bersifat basa atau berkapur. Di dalam sludge unsur Cu, Fe dan Zn temyata semuanya melebihi nilai kritis, artinya unsur terse but kadamya melebihi yang diperlukan oleh tanaman, sehingga akan bersifat menghambat pertumbuhannya. Berkenaan dengan itu, maka jika akan digunakan sebagai pupuk organik masih memerlukan perlakuan khusus untuk menurunkan kandungan ketiga un sur tersebut agar di bawah nilai kritisnya. Penurunan kandungan unsur terse but dapat dilakukan dengan cara pengenceran menggunakan teknik pencampuran dengan tanah lempung atau pasir, namun hal ini juga akan menurunkan kandungan unsur Ca dan Mg yang kandungannya di dalam sludge sudah sangat rendah. Hal ini diperkuat dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh MURTlKA, D, 1999 bahwa pemanfaatan sludge untuk penanaman jagung manis (Zea mays. Lev. Sachanata Sturt) menunjukkan hasil baik apabila digunakan komposisi sludge di bawah 50 %, sedangkan jika digunakan sludge di atas 50 % justru akan menghambat pertumbuhan tanaman tersebut(7) Penghambatan pertumbuhan tanaman tersebut diduga karena kandungan unsur Fe, Zn dan Cu yang melampaui nilai kritisnya sehingga akan bersifat racun terhadap pertumbuhan tanaman jagung tersebut.
KESIMPULAN 1. Kandungan unsur hara mikro di dalam sludge yang meliputi unsur Mg berkisar antara 79,31 ± 6,48 ppm, Zn 599,8 ± 42,2 ppm, Cu 16,13 ± 0,4 Fe 4,35 ± ppm, Ca 117,6 ± 9,20 ppm dan 0,18 %. 2. Kandungan un sur makro rerata di dalam sludge yaitu N sebesar 4,10 ± 0,007 ppm, P sebesar dan K sebesar 3,04 ± 640,51 ± 14,34 ppm 0,06 ppm. 3. Ditinjau dari aspek kebutuhan nutrisi tanaman, kandungan unsur Mg masuk dalam kategori rendah - sedang, unsur Ca sangat rendah. Sedangkan untuk Cu, Fe dan Zn melebihi nilai
Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Jull2003
M. Ya'Zid, dkk.
ISSN 0216 - 3128
4. Penggunaan sludge untuk pupuk organik masih memerlukan perlakuan khusus guna menurunkan kandungan Cu, Fe dan Zn sampai dengan di bawah nilai kritis, agar tidak bersifat toksis bagi pertumbuhan tanaman.
UCAP AN TERIMA KASIH Diucapkan banyak terima kasih kepada Sdr. Aris Bastianudin, Wihartono dan Agus Wibowo serta semua teknisi Subbidang Kesehatan dan Kedaruratan Nuklir, atas bantuannya dalam pelaksanaan penelitian ini.
Terrnasuk lakukan.
spesifikasi
mana
yang
anda
M. Yazid Sludge ini dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik seperti diketahui pada umumnya pupuk organik merupakan pupuk yang terbaik disusul pupuk hijau. setelah itu baru pupuk buatan / kimia. Yang kami lakukan saat ini adalah analisa kandungan unsur hara makro dan mikro untuk menjajagi kemungkinan pemakaiannya sebagai pupuk organik. Budi Briyatmoko
PUST AKA I. HASHIMOTO, S., Research and Development on Sludge Treatment, JAERI (1995) 2. M. YAZID. dkk., Pengaruh Irradiasi Gamma Terhadap Pertumbuhan Bakteria dan Kandungan Unsur Hara Makro (N,P,K) di Dalam Sludge, Prosiding Pertemuan dan Presentasi I1miah Penelitian Dasar Iptek Nuklir, P3TM-BA T AN Yogyakarta (2002) 3. PIADANG, S & N. Evaluation of Component Research (1995)
357
Apakah sluge tersebut bisa langsung dipakai pupuk atau masih perlu pengolahanpengolahan, kalau diolah proses apa saja yang harus dilakukan. M. Yazid Masih memerlukan pengolahan antara lain desinfeksi mikroba patogen dengan iradiasi atau metoda konvensional agar tidak membahayakan lingkungan khususnya teljadinya epidemi penyakit infektif.
SUDHAPREDA., in Sludge, JAERI Sutarman
4. SOMMERS, L.E., Chemical Composition of Sewage Sludge and Analysis of Their Potential Use as Fertilizres, USA (1977) 5. CORLISS, W.R., Neutron Activation Analysis, United States Atomic Energy Comission, New York. (1964) 6. TING,LP., Plant Physiology 1st ed, AddisonWesley Publishing Company, Inc, Phillipine ( 1982) 7. MURTIKA, D., Pemanfaatan Lumpur Hasil IPAL Yogyakarta Untuk Penanaman Jagung Manis (Zea mays. Lev. Sachanata Sturt). Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta (1999)
Mohon dijelaskan sampai seberapa penelitian tersebut dapat diaplikasikan.
jauh
M. Yazid Untuk mengaplikasikan penelitian ini masih memerlukan upaya untuk menurunkan kadar Cu. Fe dan Zn sampai dibawah nilai kritis, sehingga tidak akan bersifat toksis bagi pertumbuhan tanaman. upaya tersebut antm·a lain dengan pencampuran pasir 30% dan tanah liat 30% seperti yang lazim diglillakan pada penggwwan pupuk organik. M. Munawir
TANYAJAWAB
Slude IPAL Kota ?
Agus Purwadi
Bagaimana pada penurunan kadar Fe, Cu dan Zn yang ekonomis.
Sludge ini dalam bentuk apa yang dimanfaatkan, organik/anorganik, senyawa kimia lainnya ?
akan atau
Fe kan kadang-kadang benar ?
diperlukan tertentu, apa
Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta. 8 Juli 2003
358
ISSN 0216 - 3128
M. Yazid Slude IPAL kota merupakan pengolahan air limbah domestik berasal dari kota Yogyakarta.
hasil yang
Upaya penurunan kadar Fe. Cu dan Zn dapat dilakukan dengan penyempurnaan proses pada IPAL tersebut, atau dalam
M. Yazid, dkk. aplikasinya tanah liat.
dicampur
Senar, setiap kebutuhan kadar yang berbeda.
dengan pasir dan
tanaman mempunyai unsur mikro (Fe dll)
Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003
