LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN PUPUK ORGANIK CAIR DARI KOTORAN HEWAN (SAPI)

LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN PUPUK ORGANIK CAIR DARI KOTORAN HEWAN (SAPI)

Disusun oleh : 1. PUTRI RATNA DEWI

I8307004

2. KANEVI OCTOVA PARADITA

I8307020

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010

i

ABSTRACT PUTRI RATNA DEWI, KANEVI OCTOVA PARADITA, 2010, “THE LIQUID ORGANIC FERTILIZER PREPARATION FROM ANIMAL (COW) MANURE” CHEMICAL ENGINEERING DIPLOMA III STUDY PROGRAM OF SURAKARTA SEBELAS MARET UNIVERSITY In the middle of difficulty to get fertilizer for the farmers, now an alternative fertilizer is developed as the substitution, namely, the one derives from animal manure. This fertilizer is called organic fertilizer; in addition liquid organic fertilizer can also be made. This fertilizer is made as the substation of fertilizer scarcity frequently occurring. The presence of liquid organic fertilizer can improve the animal manure value-added and it can increase the number of fertilizer variation. This organic fertilizer has good development prospect. It can be seen from the abundant basic material availability, so that perhaps the basic material scarcity can be avoided. The presence of alternative liquid organic fertilizer is very beneficial for Indonesia farmers. The process of liquid organic fertilizer preparation used three-neck flask completed with stirrer, thermometer, and gas disposal pipe. The working principles were as follows: animal manure is mixed with water in 1:1, 1:2, 1:4, and 1:5 ratios stirred continuously for 12 hour and taken for its sample every 4 hours. After that, the mixed was sifted, the filtrate served as the liquid fertilizer while the solid served as the planting media. The liquid product was testing for its pH, density, and C/N ratio. The result of pH testing shows 6 to 7 value consistent with the soil pH, for the density shows it shows ± 1 gram/mL value consistent with the SNI No. 191429-1989 as well, meanwhile the C/N ratio is 1:2 the one most close to C/N ratio of dry animal manure. The fertilizer with 1:2 ratio indicating the best effect on each plant is shown by the green bean’s height of 26 cm and red bean’s height of 27 cm. The quality of liquid organic can be seen from the application of fertilizer to the plant. The plant used as the application example is green and red beans. The measurement of plant height is used as the reference to find out the effect of liquid organic fertilizer in such plant.

INTISARI PUTRI RATNA DEWI, KANEVI OCTOVA PARADITA, 2010, “PEMBUATAN PUPUK ORGANIK CAIR DARI KOTORAN HEWAN (SAPI)” PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Di tengah sulitnya mendapatkan pupuk bagi petani, kini dikembangkan pupuk alternatif lain sebagai substitusi yaitu pupuk yang berasal dari kotoran hewan. Pupuk ini dikenal dengan nama pupuk organik selain itu dapat dibuat sebagai pupuk organik cair. Pupuk ini dibuat sebagai substitusi kelangkaan pupuk yang sering terjadi. Adanya pembuatan pupuk organik cair ini dapat meningkatkan nilai tambah kotoran hewan dan dapat menambah variasi jenis pupuk yang ada. Pupuk organik ini memiliki prospek pengembangan yang bagus. Hal ini terlihat dari ketersediaan bahan baku yang melimpah, sehingga kemungkinan kelangkaan bahan baku dapat dihindari. Keberadaan pupuk organik cair sebagai alternatif ini sangat bermanfaat bagi petani Indonesia Proses pembuatan pupuk organik cair ini menggunakan labu leher tiga yang dilengkapi dengan pengaduk, termometer, dan selang pembuangan gas. Prinsip kerjanya, kotoran hewan dan air dicampur dengan perbandingan 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, dan 1:5 diaduk secara terus menerus selama 12 jam dan diambil sampelnya setiap 4 jam sekali. Setelah itu campuran tersebut disaring, filtrat sebagai pupuk cairnya sedangkan padatannya sebagai media tanam. Hasil cairannya dilakukan pengujian antara lain pH, berat jenis, dan C/N rasio. Hasil uji pH nilainya antara 6 s/d 7 yang sesuai dengan pH tanah, untuk berat jenis hasilnya ± 1 gram/mL yang sesuai pula dengan SNI No. 19 – 1429 1989, sedangkan uji C/N rasio pada perbandigan 1:2 mempunyai nilai C/N rasio yang paling mendekati C/N rasio kotoran hewan kering. Pupuk dengan perbandingan 1 : 2 pula yang menunjukkan pengaruh yang paling baik pada masing – masing tanaman ditunjukkan oleh ketinggian tanaman kacang hijau setinggi 26 cm dan kacang tolo setinggi 27 cm. Kualitas pupuk organik cair dapat diketahui dari pengaplikasian pupuk pada tanaman. Tanaman yang digunakan sebagai contoh aplikasi yaitu tanaman kacang hijau dan kacang tolo. Pengukuran tinggi tanaman digunakan sebagai acuan untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik cair pada tanaman tersebut.

viii

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan anugerah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan. Laporan ini merupakan salah satu syarat dalam menyelesaikan Program Studi Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta. Laporan tugas akhir ini disusun berdasarkan studi pustaka dan hasil percobaan di Laboratorium Aplikasi Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam Penyusunan laporan, penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Dwi Ardiana ,S.T.,M.T., selaku Ketua program D3 Jurusan Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Bapak Ir. Paryanto, MS, selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian

Tugas

Akhir dan penyusunan laporan ini. 3. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu, yang telah membantu dan memberikan dukungan dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir ini. Penyusun telah berusaha semaksimal mungkin demi terciptanya laporan ini, tetapi kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan penyusun demi kesempurnaan laporan. Akhir kata, penyusun berharap agar laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Surakarta,

Juni 2010

Penyusun

D III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret

iv


DAFTAR ISI

Halaman Judul ...............................................................................................i Halaman Pengesahan .....................................................................................ii Lembar Konsultasi ........................................................................................iii Kata Pengantar...............................................................................................iv Daftar Isi ........................................................................................................v Daftar Gambar ..............................................................................................vi Daftar Tabel………………………………………………...………….......vii Intisari .........................................................................................................viii BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah.....................................................................1 B. Perumusan Masalah ...........................................................................5 C. Tujuan.................................................................................................5 D. Manfaat...............................................................................................6 BAB II. LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka.................................................................................7 B. Kerangka Pemikiran.........................................................................13 BAB III. METODOLOGI A. Alat dan Bahan.................................................................................14 C. Lokasi................................................................................................14 D. Cara Kerja………………………………………………….………14 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil ………… ………………………………………….…….......20 B. Pembahasan………………….…………………….…………….....26 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ………………………………………………..….....28 B. Saran ………………………………………………………….....28 Daftar Pustaka ...........................................................................................29 Lampiran ....................................................................................................... D III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret

v


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Alir Pembuatan Pupuk Organik Cair ............................ 13 Gambar 3.1 Rangkaian Alat Ekstraksi Pembuatan Pupuk Organik Cair ......... 19 Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara Tinggi Tanaman Vs Hari pada Kacang Hijau. ............................................................................................. 23 Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara Tinggi Tanaman Vs Hari pada Kacang Tolo…............................................................................................ 24 Gambar 4.3 Grafik C/N Rasio Kotoran Sapi Literatur Vs C/N Rasio Pupuk Organik Cair .................................................................................. 25


vi


DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Jumlah Ternak Sapi Potong Daerah Karesidenan Surakarta dan Sekitarnya .......................................................................................... 4 Tabel 1.2 Data Jumlah Ternak Sapi Perah Daerah Karesidenan Surakarta dan Sekitarnya .......................................................................................... 5 Tabel 2.1 Kadar C/N Rasio Beberapa Jenis Bahan Organik Berdasarkan Bahan Kering ................................................................................................ 6 Tabel 2.2 Komposisi Unsur Hara Kotoran dari Beberapa Jenis Ternak ............ 9 Tabel 2.3 Kadar Hara Berbagai Pupuk Kandang .............................................. 10 Tabel 4.1 Analisa pH Sampel Pupuk ............................................................... 20 Tabel 4.2 Analisa Berat Jenis Sampel Pupuk ................................................... 21 Tabel 4.3 Analisa C/N Rasio Pupuk Organik Cair ........................................... 21 Tabel 4.4 Aplikasi Pupuk pada Tanaman Kacang Hijau ................................. 22 Tabel 4.5Aplikasi Pupuk pada Tanaman Kacang Tolo ..................................... 26


vii

30 1:1 4jam 25

1:1 8jam

Tinggi Tanaman (cm)

1:1 12jam 1:2 4jam

20

1:2 8jam

1:2 12jam 15

1:3 4jam 1:3 8jam 1:3 12jam

10

1:4 4jam 1:4 8jam 5

1:4 12jam 1:5 4jam 1:5 8jam

0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

1:5 12jam tanpa pupuk

-5

Hari Ke-

Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara Tinggi Tanaman Vs Hari pada Kacang Hijau

30 1:1 4jam 25

1:1 8jam

Tinggi Tanaman (cm)

1:1 12jam 1:2 4jam

20

1:2 8jam 1:2 12jam 1:3 4jam

15

1:3 8jam 1:3 12jam 10

1:4 4jam 1:4 8jam 1:4 12jam

5

1:5 4jam 1:5 8jam 0

1:5 12jam 0

2

4

6

8

10

12

14

16

tanpa pupuk

Hari Ke-

Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara Tinggi Tanaman Vs Hari pada Kacang Tolo

25

20

C/N Rasio

C/N Rasio Pupuk Organik Cair 15 C/N Rasio Kotoran Sapi Literatur 10

5

0 0

1

2

3

4

5

6

Perbandingan Solute : Solven (1: X)

Gambar 4.3 Grafik C/N Rasio Kotoran Sapi Literatur Vs C/N Rasio Pupuk Organik Cair pada Waktu Pengadukan 12 Jam

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan BAB I PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG Persoalan pupuk sudah menjadi masalah sejak awal di hulunya. Produksi konstan dalam satu tahun dari lima produsen mencapai 5,8 juta ton hingga enam juta ton. Kebutuhan riil dari 33 provinsi mencapai 5.778.437 ton pada tahun 2006, sehingga selisih antara kebutuhan dan produksi tipis. Saat ini alokasi pasokan sesuai kebutuhan terbesar ada di Jawa, 2.728.261 ton. Di sisi lain, produksi pupuk di Jawa hanya dilakukan oleh tiga pabrik, yakni satu pabrik urea di Petrokimia Gresik dan dua pabrik di Pupuk Kujang, Cikampek, total produksi maksimal 1,5 juta ton. Namun, realitasnya pabrik hanya mampu mencapai sekitar 90 persen, berarti sekitar 1,3 juta ton. Dari angka itu saja ada selisih 1,4 juta ton. Dengan jumlah itu saja riskan untuk bisa mengatasi jika permintaan dalam volume besar terjadi secara serentak, mengingat siklus produksi konstan dan bukan fluktuatif. Sementara sifat kebutuhan tanam petani adalah fluktuatif. Menjelang musim tanam, permintaan pupuk akan meningkat. Bagi petani, tanam tak bisa ditunda. Saat hujan turun, air cukup, dan masa tanam harus dilakukan, apa pun risikonya, petani harus bisa mendapatkan pupuk. Volume permintaan pun cukup besar. Pada saat itu pupuk jelas akan terasa kurang, yang apabila berharap dari pabrik pupuk di Jawa jelas berat. Untuk itu, butuh pasokan dari wilayah luar Jawa, dan itu butuh waktu untuk pengapalan, yang sekali jalan hanya bisa mengangkut sekitar 6.000 hingga 8.000 ton. Kondisi ini bisa menjadi salah satu pemicu kelangkaan. Masalah kedua, sejak awal sudah ada selisih antara jumlah pupuk subsidi yang disetujui oleh Menteri Pertanian dan kebutuhan riil. Pupuk urea, misalnya, yang

disetujui

disubsidi

pemerintah

melalui

SK

Mentan

No.

08/Kpts/TP.260/1/2003 sebanyak 4.339.413 ton, kebutuhan untuk padi sekitar 4,5 juta ton. Berarti sudah ada selisih pupuk subsidi sekitar 160.000 ton. D III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Demikian juga subsidi untuk pupuk SP-36, kebutuhan riil 2,4 juta ton. Subsidi berdasarkan SK Mentan 1 juta ton, berarti ada selisih 1,4 juta ton. Untuk pupuk ZA yang banyak dipakai petani tebu juga demikian, SK Mentan hanya memberikan subsidi sebesar 715.000 ton. Padahal kebutuhannya mencapai 880.000 ton sehingga ada selisih 165.000 ton. Phonska (pupuk majemuk) riil kebutuhannya 634.711 ton, SK Mentan hanya 300.000 ton sehingga ada selisih 330.000 ton. Gambaran ini sudah cukup jelas pupuk bakal tetap langka(Astono, Banu, 2006). Dari situasi di atas, digagas solusi tentang pemanfaatan pupuk organik dari kotoran ternak. Pemanfaatan Kotoran ternak untuk menyuburkan lahan pertanian telah lama dilakukuan oleh petani/peternak, tetapi diperlukan proses yang cukup lama, sehingga diperlukan penerapan teknologi sederhana yang mudah diserap yaitu melalui pengomposan dengan menambahkan probiotik. Cara ini lebih cepat dibandingkan dengan cara konvensional, karena mikroorganisme yang ada di dalam probiotik lebih cepat mendegradasi senyawa yang ada di dalam feses. Feses merupakan limbah organik yang bersifat biodegradable, yaitu senyawa yang mudah diuraikan oleh mikroorganisme. Feses masih mengandung senyawa yang dibutuhkan oleh tanaman, yaitu nitrogen 5 – 7 %, pospor 3 – 6 %, dan kalium 1 – 6 %. Seekor ternak setiap tahunnya menghasilkan feses sebanyak 20,2 m3. Seekor sapi dapat menghasilkan total nitrogen sebanyak 80,3 kg pertahun. Produksi limbah ternak per ekor ternak sebanyak 3,7 kg/hari, volume 1 m3 mengandung 3 kg Nitrogen 2,5 kg phosfor dan 0,75 kg Kalium. Tetapi penggunaan feses secara langsung dapat menyebabkan kematian tanaman, sehingga diperlukan suatu proses pengomposan. Pengomposan termasuk kedalam pengolahan secara biologis, yaitu proses yang mengikut sertakan aktivitas dari enzim dan kemampuan mikroorganisme yang tujuannya untuk menghilangkan beberapa senyawa yang tidak diharapkan kehadirannya, baik senyawa berbahaya untuk kehidupan maupun kehadirannya akan menimbulkan kerugian.


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Penggunaan probiotik akan mempercepat proses pengomposan, probiotik mengandung mikroorganisme yang dapat merangsang pertumbuhan. Beberapa mikroba yang terdapat dalam probiotik yaitu bakteri proteilitik, lignolitik, selulolitik, lipolitik, dan nitrogen non fiksasi. Kandungan mikroorganisme yang beragam mengakibatkan rangkaian proses antara satu jenis biakan dengan lainnya, serta

kemungkinan

besar

hasil

sampingan

yang

membahayakan

akan

termanfaatkan, sehingga pada pembuatan kompos penggunaan polikultur dianggap paling memadai dan menguntungkan. Cara pembuatan pupuk cair dari kotoran ternak (biokultur) yaitu dengan cara, kotoran ternak (feses) ditampung dalam bak lalu dicampur air dengan perbandingan tertentu. Setelah itu kotoran yang telah dicampur air ditambahkan fermenter (R.bacillus dan Azotobacter). Setiap 0,8 m3 campuranfeses dan air ditambahkan 1 liter R. bacillus dan 1 liter Azotobacter, lalu diaduk dengan pengaduk atau aerator selama 3-4 jam. Bak fermentasi lalu ditutup dan didiamkan 7 hari. Pada hari ke-8, bagian cairan (yang ada diatas) diambil dan bagian yang mengendap diperas/dipres. Cairan hasil perasan dapat dicampur dengan cairan yang diambil sebelumnya. Bagian padat baik juga digunakan sebagai pupuk atau dicampur dengan limbah padat lain untuk bahan bakar (briket). Biokultur dapat langsung digunakan atau dikemas untuk selanjutnya disimpan (Balai Pengkajian Teknologi Pertania Bali, 2008). Dalam kotoran ternak terdapat kandungan bahan organik dengan konsentrasi yang tinggi. Pada pembuatan pupuk dari kotoran sapi tidak menggunakan

tambahan

probiotik,

karena

pada

kotoran

sapi

terdapat

mikroorganisme yang dapat mempercepat proses pengomposan. Lambung (rumen) sapi merupakan tempat yang cocok bagi pertumbuhan mikroorganisme tersebut (Sinaga, Sauland., 2009).


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Potensi kotoran ternak di eks Karesidenan Surakarta cukup melimpah dan bisa dimanfaatkan sebagai pupuk organik cair. Tabel 1.1 Data jumlah ternak sapi potong daerah karesidenan Surakarta dan sekitarnya.

No.

2001

2002

2003

2004

2005

(Ekor)

(Ekor)

(Ekor)

(Ekor)

(Ekor)

Kab/Kota

1

Kab. Magelang

69.439

70.285

68.933

68.222

69.964

2

Kab. Boyolali

84.023

93.807

89.122

88.715

88.527

3

Kab. Klaten

68.256

71.267

64.576

68.065

80.925

4

Kab. Sukoharjo

22.617

25.279

24.781

24.983

25.106

5

Kab. Wonogiri

134.568

137.768

140.723

144.200

143.995

6

Kab. Karanganyar

46.415

46.747

46.758

47.785

47.559

7

Kab. Sragen

71.763

73.311

74.933

76.431

77.225

8

Kab. Grobogan

123.437

119.401

118.630

105.089

106.155

9

Kab. Blora

189.917

197.392

209.089

215.344

217.497

10

Kab. Rembang

89.190

91.112

91.112

95.164

97.057

11

Kab. Pati

74.314

66.636

61.420

61.871

63.813

12

Kota Surakarta

908

1.147

1.137

1.200

1.159

974.847

994.152

991.214

Jumlah


997.069 1.018.982

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Tabel 1.2 Data jumlah ternak sapi perah daerah karesidenan Surakarta dan sekitarnya. No

2001

2002

2003

2004

2005

(Ekor)

(Ekor)

(Ekor)

(Ekor)

(Ekor)

Kab/Kota

1

Kab. Boyolali

59.525

63.848

56.193

57.948

58.792

2

Kab. Klaten

7.109

7.899

7.899

5.809

5.859

3

Kab. Sukoharjo

361

532

587

599

609

4

Kab. Karanganyar

530

2.502

301

208

231

5

Kab. Sragen

33

28

34

30

19

6

Kab. Grobogan

375

280

280

397

414

7

Kota Surakarta

301

103

202

204

204

68.234

72.692,5

65.496

65.195

66.128

Jumlah

(Dinas Peternakan Propinsi Jawa Tengah)

B. PERUMUSAN MASALAH Dari uraian di atas, maka dapat dirumuskan berapakah perbandingan kotoran sapi (setengah kering) dengan air yang optimal pada pembuatan pupuk organik cair ?.

C. TUJUAN 1. Menentukan perbandingan kotoran sapi (setengah kering) dengan air yang optimal. 2. Mengujicobakan pupuk organik cair pada dua tanaman yaitu kacang hijau dan kacang tolo karena tanaman tersebut dapat dilihat pertumbuhannya dalam waktu yang singkat.


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan D. MANFAAT Bagi mahasiswa : 1. Mahasiswa mampu membuat pupuk organik cair dari kotoran sapi dalam skala laboratorium. 2. Mahasiswa dapat menerapkan ilmu teknik kimia yang telah diperoleh. Bagi masyarakat : 1. Memberikan pengetahuan tentang cara pembuatan pupuk organik cair. 2. Dapat dijadikan solusi untuk mengatasi masalah kelangkaan pupuk dan pencemaran lingkungan.


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan BAB II LANDASAN TEORI

A. TINJAUAN PUSTAKA Pupuk Organik sering didefinisikan sebagai suatu hasil proses penguraian yang terjadi secara biologis dari senyawa-senyawa organik yang terjadi karena adanya kegiatan mikroorganisme yang bekerja pada suhu tertentu didalam atau wadah tempat pengomposan berlangsung. Kebanyakan pupuk alam tergolong pupuk organik, misalnya pupuk kandang dan kompos. Pupuk alam yang tidak termasuk pupuk organik adalah rock phosphat, yang umumnya berasal dari batuan sejenis apatit [Ca3(PO4)2]. Peningkatan produksi pertanian, tidak terlepas dari penggunaan bahan kimia, seperti pupuk buatan (anorganik) dan pestisida. Penggunaan pupuk buatan (kimia) dan pestisida saat ini oleh petani kadang kala sudah berlebihan melebihi takaran dan dosis yang dianjurkan, sehingga menggangu keseimbangan ekosistem, disamping itu tanah cendrung menjadi tandus, organisme-organisme pengurai seperti zat-zat renik, cacing-cacing tanah menjadi habis, demikian juga binatang seperti ular pemangsa tikus, populasi menurun drastis. Pemakaian pupuk pada waktu yang bersamaan (awal musim hujan) oleh petani, mengakibatkan sering terjadi kelangkaan pupuk di pasaran, walaupun harganya sangat tinggi, sehingga sebagian petani tidak sanggup membeli, akibatnya tanaman tidak dipupuk, produksi tidak optimal. Perlu ada terobosan untuk mengatasi hal tersebut, salah satu diantaranya adalah pembuatan pupuk organik (kompos). Bahan untuk pembuatan pupuk organik cair yaitu dengan memanfatkan limbah pertanian, seperti jerami, daun-daunan, rumput, serbuk gergaji, dan limbah peternakan, seperti kotoran dan urin, bahan tersebut mudah didapat dan tersedia dilahan pertanian. Kelebihan pupuk organik cair dari pupuk anorganik yaitu cukup banyak diantaranya : bahan baku yang mudah diperoleh (murah) ,pembuatan sangat sederhana, pupuk organik berfungsi untuk memperbaiki kesuburan tanah, dapat D III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan tersimpan dalam tanah dengan waktu yang lama, sedangkan pupuk anorganik bahkan cenderung sebaliknya.

Tabel 2.1 Kadar C/N rasio beberapa jenis bahan organik berdasarkan bahan kering Bahan

% Nitrogen

C/N Rasio

Urin

15 - 18

0,8

Darah

10 - 14

3

Buangan Pajagalan

7 – 10

2

Tinja

5,5 – 6,5

6 – 10

Lumpur Aktif

5,0 – 6,0

6

Rumput Segar

4

12

Sayuran

3,6

12

Pupuk Hijau

2,15

14

Ganggang Laut

1,9

19

Kulit Kentang

1,5

25

Sampah Kota

1,05

24

Jerami Jelai

1,05

68

Jerami Gandum

0,3

125

Tahi Gergaji

0,11

150

Pupuk Kandang

2,5

20

Kotoran Kerbau

18

Kotoran Kuda

25

Kotoran Sapi

18

Kotoran Ayam

15

Kotoran Babi

25

Kotoran Kambing/domba

30

(Sinaga, Sauland., 2009)


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Tabel 2.2 Komposisi Unsur Hara Kotoran dari Beberapa Jenis Ternak Jenis Ternak

Kuda . > Padat . > Cair Sapi . >Padat . >Cair Kerbau . >Padat . >Cair Kambing . >Padat . >Cair Domba . >Padat . >Cair Babi . >Padat . >Cair Ayam . >Padat . >Cair

Kadar Hara (%N)

Keterangan

Nitrogen

Fosfor

Kalium

Air

0,55 1,40

0,30 0,02

0,40 1,60

75 90

Pupuk panas

0,40 1,00

0,20 0,50

0,10 1,50

85 92

Pupuk dingin

0,60 1,00

0,30 0,15

0,34 1,50

85 92

Pupuk dingin

0,60 1,50

0,30 0,13

0,17 0,80

60 85

Pupuk panas

0,75 1,35

0,50 0,05

0,45 2,10

60 85

Pupuk panas

0,95 0,40

0,35 0,10

0,40 0,45

80 87

Pupuk dingin

1,00 1,00

0,80 0,80

0,40 0,40

55 Pupuk dingin 55 ( Pinus Lingga, 2002)


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Tabel 2.3 Kadar Hara Berbagai Pupuk Kandang Sapi

Ayam

Bebek

Domba

500

5

100

100

11,86

10,95

0,046

0,73

85

72

82

77

Nitrogen(N)

10,0

25,0

10,0

28,0

Fosfor (P)

2,0

11,0

2,8

4,2

Kalium (K)

8,0

10,0

7,6

20,0

Kalsium (Ca)

5,0

36,0

11,4

11,7

Magnesium (Mg)

2,0

6,0

1,6

3,7

Sulfur (S)

1,5

3,2

2,7

1,8

Ferrum (Fe)

0,1

2,3

0,6

0,3

Boron (B)

0,01

0,01

0,09

-

Cuprum (Cu)

0,01

0,01

0,04

-

Mangan (Mn)

0,03

-

-

-

Zinc (Zn)

0,04

0,01

0,12

-

Ukuran hewan (kg) Pupuk kandang basah (ton/th) Kadar air (%) Kandungan hara (pound/ton) :

(Rosmarkam, 2002) Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu komponen dari suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih komponen dengan jalan melarutkan salah satu komponen dengan pelarut yang sesuai. Suatu proses ekstraksi biasanya biasanya melibatkan tahap-tahap berikut ini : 

Mencampur bahan-bahan ekstraksi dengan pelarut dan dibiarkan saling bercampur. Dalam hal ini terjadi perpindahan massa dengan cara difusi pada bidang antarmuka bahan ekstraksi dan pelarut (terjadi ekstraksi).



Memisahkan larutan ekstrak dari rafinat, kebanyakan dengan cara penjernihan atau filtrasi.


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Pelarut yang digunakan pada umumnya dipengaruhi oleh beberapa faktor : Selektivitas Pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan komponen - komponen lain dari bahan ekstraksi. Kelarutan Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar (kebutuhan pelarut lebih sedikit). Kemampuan tidak saling campur Pada ekstraksi cair – cair, pelarut tidak boleh (atau hanya secara terbatas). Kerapatan Hal ini sangat penting agar kedua fase dapat dengan mudah dipisahkan kembali setelah pencampuran (pemisahan dengan gaya berat). Bila beda kerapatanya kecil, seringkali pemisahan harus dilakukan dengan gaya sentrifugal (misalnya dengan ekstraktor sentrifugal). Reaktivitas Pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada komponen - komponen bahan ekstraksi.Namun pada hal – hal tertentu diperlukan adanya reaksi kimia , untuk mendapatkan selektivitas yang tinggi, dimana bahan yang akan dipisahkan mutlak harus berada dalam bentuk larutan. Kriteria lain Murah, tersedia dalam jumlah besar, tidak beracun, tidak dapat terbakar, tidak korosif, tidak menyebabkan terbentukya emulsi, memiliki viskositas yang rendah. Macam - macam ekstraksi : 1. Ekstraksi padat – cair Pada ekstraksi padat – cair, satu atau beberapa komponen yang dapat larut dipisahkan dari bahan padat dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara teknis dalam skala besar terutama dibidang industri bahan alami dan makanan, misalnya untuk memperoleh gula dari umbi, minyak dari biji – bijian, kopi dari biji kopi, bahan – bahan aktif dari tumbuhan atau dari kotoran binatang.


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Dalam ekstraksi padat – cair ada beberapa syarat untuk mencapai unjuk kerja atau kecepatan ekstraksi yang tinggi yaitu : a. Karena perpindahan massa berlangsung pada bidang kontak antara fasa padat dan cair, maka bahan itu perlu sekali memiliki permukaan yang seluas mungkin. Ini dapat dicapi dengan memperkecil ukuran bahan ekstraksi. b. Kecepatan alir pelarut sedapat mungkin besar dibandingkan dengan laju alir bahan ekstraksi, agar ekstrak yang terlarut dapat segera diangkut keluar dari permukaan bahan padat. c. Suhu yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan ekstrak lebih besar) akan menguntungkan unjuk kerja. 2. Ekstraksi cair - cair Pada ekstraksi ini, satu komponen bahan atau lebih dari suatu campuran dipisahkan dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara teknis dalam skala besar misalnya untuk memperoleh vitamin, anti biotika, bahan - bahan penyedap, produk - produk minyak bumi dan garam - garam logam. Ekstraksi cair - cair biasanya dilakukan karena proses distilasi tidak bisa digunakan (misalnya karena pembentukan azeotrop atau karena kepekaan akibat panas) atau tidak ekonomis. Seperti halnya ekstraksi padat - cair, ekstraksi ini selalu terdiri atas sedikitnya dua tahap, yaitu pencampuran secara intensif bahan ekstraksi dengan pelarut, dan pemisahan kedua fasa cair itu sempurna. Pada saat pencampuran terjadi perpindahan massa, yaitu ekstrak meninggalkan pelarut yang pertama (media pembawa) dan masuk ke dalam pelarut kedua (media ekstraksi). Sebagai syarat ekstraksi ini, bahan ekstraksi dan pelarut tidak saling melarut. Agar terjadi perpindahan massa yang baik diusahakan agar bidang kontak seluas mungkin diantara kedua cairan tersebut sehingga salah satu cairan di distribusikan menjadi tetes - tetes kecil (misal dengan bantuan pengadukan)(Bernasconi, 1995).


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan B. KERANGKA PEMIKIRAN Pembuatan Pupuk Organik Cair

Gambar 2.1 Diagram Alir Pembuatan Pupuk Organik Cair


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan BAB III METODOLOGI

A. ALAT DAN BAHAN Adapun peralatan yang diperlukan yaitu : Labu leher tiga 1 Liter Pemanas Stirer Termometer 100 0C Selang Gelas Beker 100 mL Kertas Saring Erlenmeyer 250 mL Bahan yang digunakan antara lain : Kotoran Sapi Aquadest

B. LOKASI Penelitian Pembuatan dan Analisa Pupuk Organik Cair dilakukan di Laboratorium Aplikasi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

C. CARA KERJA Pembuatan Pupuk Organik Cair : 1. Memasukkan kotoran sapi padat 100 gr ke dalam labu leher tiga. 2. Merangkai alat seperti pada gambar. 3. Menambahkan air dengan perbandingan 1 : 1 terhadap kotoran ternak. 4. Menyalakan pengaduk ,mengaduk sampel selama 12 jam. 5. Mengambil sampel cairan tiap 4 kandungan nitrogen (N) nya.


jam, menyaring dan menganalisa

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan 6. Mengulangi langkah yang sama dengan perbandingan kotoran ternak dan air 1 : 2, 1:3, 1:4, dan 1:5.

Cara Analisa Pupuk : a. N pupuk (Kjeldhal) I. Alat : 1. Tabung Kjeldhal 2. Destruktor 3. Destilator 4. Labu Godok / Tabung Destilasi 5. Erlenmayer 50 ml 6. Gelas Ukur 7. Buret

II. Bahan Kimia : 1. H2SO4 pekat 2. Campuran garam K2S 4 : CuSO4 (20 : 4) 3. Larutan NaOH 45 % 4. Larutan H3BO3 4 % 5. Indikator Campuran (MR dan BCG) 6. Larutan HCl 0,1 N 7. Butir Zn

III.

Prosedur Kerja: A. Destruksi

1. Menimbang 0,2 g bahan dan memasukkkan dalam tabung Kjeldhal. 2. Menambahkan 1 g campuran garam dan 3 ml H2SO4 pekat. 3. Memanaskan hingga larutan berwarna kehijauan. 4. Mendinginkan dan menambahkan aquadest sebanyak 30 ml. 5. Membuat juga larutan blanko. D III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan B. Destilasi 1. Memasukkan larutan (4) kedalam tabung destilasi 2. Menambahkan 10 ml NaOH 45 % dan 2 butir Zn 3. Memanaskan dengan penampung H3BO3 4 % dan 2 tetes indikator campuran hingga volume 40 ml.

C. Titrasi 1. Melakukan titrasi dengan HCl 0,1 N hingga terjadi perubahan warna dari biru menjadi kehijauan kemudian menjadi kuning.

Perhitungan : %N=

b. C Organik / Bahan Organik (Walkley and Black) I. Alat : 1. Labu takar 50 ml 2. Erlenmayer 50 ml 3. Gelas ukur 25 ml 4. Botol Semprot 5. Buret 50 ml

II. Bahan Kimia : 1. Larutan H2SO4 pekat 2. Larutan K2Cr2O7 1 N 3. Larutan H3PO4 pekat 4. Indikator DPA 5. Larutan Fe SO4 0.5 N


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan III. Cara Kerja: 1. Memasukkan 1 g bahan dalam labu takar 50 ml. 2. Menambahkan 10 ml H2SO4 pekat dan 10 ml larutan K2Cr2O7 1 N. 3. Mendiamkan selama 30menit (dingin) 4. Menambahkan 5 ml larutan H3PO4 pekat dan mengencerkan dengan aquadest hingga tanda batas dan mengocook hingga homogen kemudian diendapkan. 5. Mengambil 5 ml larutan bening dan memasukkan dalam erlenmayer 50 ml kemudian menambahkan 15 ml aquadest. 6. Menambahkan 2 tetes indikator DPA. 7. Menitrasi dengan larutan FeSO4 0,5 N sampai terjadi perubahan warna dari kehijauan menjadi biru. 8. Membuat juga blanko sebagai pembanding.

Perhitungan : C Organik

=

Bahan Organik =

Penerapan pada Tanaman I. Alat : 1. Gelas plastik 2. Sekop

II. Bahan : 1. Tanah 2. Biji kacang tolo 3. Biji kacang hijau 4. Sampel pupuk 5. Air


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan III. Prosedur Kerja : 1. Memasukkan tanah kedalam gelas plastik secukupnya. 2. Menyiram tanah dengan air. 3. Memasukkan biji kacang tolo ke dalam gelas plastik yang telah berisi tanah tersebut. 4. Menyemprotkan sampel pupuk cair sebanyak satu semprot dengan variabel yang berbeda ke dalam masing – masing gelas yang berisi tanah dan biji kacang tolo tersebut. 5. Mengulangi langkah 1 – 4 dengan menanam biji kacang hijau. 6. Mengamati pertumbuhan tanaman tersebut setiap harinya. 7. Menyiram tanaman tersebut tiap 3 hari sekali dan memberi pupuk setiap seminggu sekali. 8. Membandingkan pengaruh penambahan masing – masing pupuk terhadap pertumbuhan tanaman.


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Rangkaian Alat

Keterangan gambar : 1. Labu leher tiga 1 liter 2. Pipa pengambil sampel 3. Termometer 4. Selang pengeluaran gas 5. Magnetic Stirer

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Ekstraksi Pembuatan Pupuk Organik Cair


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Hasil proses ekstraksi dan filtrasi dari kotoran sapi dengan pelarut aquadest adalah sampel pupuk dengan berbagai konsentrasi. Sampel pupuk tersebut selanjutnya dianalisa pH, densitas, dan C/N rasionya. Hasil analisa dapat dilihat pada tabel 4.1, tabel 4.2, dan tabel 4.3. 1. Analisa pH sampel dengan kertas pH Tabel 4.1 Analisa pH sampel pupuk No.

Sampel Pupuk Kotoran Sapi : Air Waktu Pengadukan

1.

2.

3.

4.

5.

1:1

1:2

1:3

1:4

1:5


pH

4 jam

7

8 jam

7

12 jam

7

4 jam

7

8 jam

7

12 jam

7

4 jam

7

8 jam

7

12 jam

7

4 jam

6

8 jam

6

12 jam

6

4 jam

6

8 jam

6

12 jam

6

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan 2. Analisa Berat Jenis Sampel Pupuk Cair dengan Piknometer Tabel 4.2 Analisa Berat Jenis Sampel Pupuk Berat piknometer + sampel (gram)

Berat sampel (gram)

ρ sampel (gram / mL)

4 jam

22,373

10,118

1,0005

8 jam

22,378

10,123

1,0010

12 jam

22,401

10,146

1,0033

4 jam

22,368

10,113

1,0000

8 jam

22,373

10,118

1,0005

12 jam

22,374

10,119

1,0006

4 jam

22,368

10,113

1,0000

8 jam

22,365

10,110

0,9997

12 jam

22,375

10,120

1,0007

4 jam

22,366

10,111

0,9998

8 jam

22,362

10,107

0,9994

12 jam

22,368

10,113

1,0000

4 jam

22,359

10,104

0,9991

8 jam

22,365

10,110

0,9997

12 jam

22,376

10,121

1,0008

Sampel Pupuk Kotoran Waktu Sapi : Air Pengadukan

No.

1.

1:1

2.

1:2

3.

1:3

4.

1:4

5.

1:5

3. Hasil Analisis C/N Rasio Pupuk Organik Cair Tabel 4.3 Analisa C/N Rasio Pupuk Organik Cair No.

Kode

C.Organik (Walkley & Black)

N Total (Kjeldhal)

C/N Rasio (Kalkulasi)

1

1:1

1,2662

0,0560

22,61

2

1:2

0,8766

0,0490

17,89

3

1:3

0,6818

0,0462

14,76

4

1:4

0,2922

0,0420

6,96

5

1:5

0,1948

0,0350

5,57


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan 4. Aplikasi Pupuk pada Tanaman Tabel 4.4 Aplikasi Pupuk pada Tanaman Kacang Hijau No .

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Sampel Pupuk

Hari ke-

Kecepatan

Kotoran

Waktu

3

6

9

12

15

Pertumbuhan

Sapi :

Penga-

h

h

h

h

h

Rata-rata

Air

dukan

(cm)

(cm)

(cm)

(cm)

(cm)

(cm/hari)

1:1

4 jam

-

-

-

-

-

-

8 jam

4,5

11

16

18,5

21

1,536

12 jam

1

13

19

21

23

1,715

4 jam

0,5

8

19

23

26

1,790

8 jam

1,5

13

20

22,5

23

1,750

12 jam

1,5

5

12,5

14

17

1,151

4 jam

1

3

4,5

10

14

0,790

8 jam

3,5

4,2

12,5

15

19

1,238

12 jam

4

16

20,5

22

24

1,772

4 jam

4

11

18

19,5

22

1,624

8 jam

3

5,5

12,5

17

21

1,360

12 jam

1

12

17

19

22

1,587

4 jam

3,5

13

21,5

22,5

25

1,775

8 jam

0

5,5

18

22

25,5

1,700

12 jam

0

0

7,5

12

17

0.942

0,3

7

14

18

21

1,413

1:2

1:3

1:4

1:5

Tanpa Pupuk


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan Tabel 4.5 Aplikasi Pupuk pada Tanaman Kacang Tolo No.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Sampel Pupuk

Hari ke-

Kecepatan

Kotoran

Waktu

3

6

9

12

15

Pertumbuhan

Sapi :

Penga-

h

h

h

h

h

Rata-rata

Air

dukan

(cm)

(cm)

(cm)

(cm)

(cm)

(cm/hari)

1:1

4 jam

3,5

8,5

20

21,5

26,5

1,793

8 jam

7

15,5

17

17,5

24

1,690

12 jam

6,8

16

18

18,5

20

1,617

4 jam

3,5

15

18

19

27

1,809

8 jam

3,2

11,5

16

16,5

18

1,395

12 jam

2,5

16

18

18,5

21

1,621

4 jam

5

8,5

11

11,2

17

1,120

8 jam

4,8

11

12,5

13

16

1,189

12 jam

2

5

10

14

18

1,139

4 jam

6,5

11

13

14

20

1,354

8 jam

3,7

12

15,5

16

19

1,413

12 jam

5,2

8,5

10,5

12

18

1,161

4 jam

7

12

14

15,5

23,5

1,530

8 jam

7,1

10,5

12

12,5

14

1,115

12 jam

-

-

-

-

-

-

5,5

11,5

13

14,5

18

1,306

1:2

1:3

1:4

1:5

Tanpa Pupuk

B. Pembahasan Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan pupuk organik cair adalah kotoran sapi dengan pelarut air. Pembuatan pupuk dilakukan dengan cara mencampur kotoran sapi dan air dengan perbandingan tertentu. Campuran tersebut diaduk secara terus menerus selama 12 jam dan mengambil sampel tiap interval waktu 4 jam. Kemudian sampel hasil pengadukan disaring untuk memisahkan antara filtrat dan padatannya. Analisa yang dilakukan pada pupuk organik cair meliputi analisa pH yang bernilai 6 s/d 7 sesuai pH tanah, analisa berat jenis yang hasilnya ± 1 gram/mL sesuai SNI No. 19 – 1429 – 1989, dan analisa C/N rasio yang menghasilkan nilai


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan pupuk dengan perbandingan 1 : 2 sebesar 17,89 adalah nilai yang paling mendekati C/N rasio kotoran sapi literatur sebesar 18. Kualitas pupuk organik cair dapat diketahui dari pengujicobaan pupuk pada tanaman. Tanaman yang digunakan sebagai uji coba adalah tanaman kacang hijau dan kacang tolo karena tanaman tersebut dapat dilihat pertumbuhannya dalam waktu yang singkat. Pengukuran tinggi dan kecepatan pertumbuhan tanaman digunakan sebagai acuan untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik cair pada tanaman tersebut. Kedua grafik hubungan antara tinggi tanaman Vs hari menunjukkan pupuk dengan perbandingan kotoran sapi dan air sebesar 1 : 2 mempunyai pengaruh yang paling baik pada tinggi kedua tanaman, yaitu ketinggian tanaman kacang hijau 26 cm dan ketinggian kacang tolo 27 cm. Hal ini terlihat pula dari kecepatan pertumbuhan kacang hijau sebesar 1,790 cm/hari dan kacang tolo sebesar 1,809 cm/hari.


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan 1. Pupuk organik cair dengan perbandingan kotoran sapi dengan air sebesar 1 : 2 mempunyai pengaruh yang paling baik pada tanaman. 2. Pengujicobaan pupuk organik cair dengan perbandingan 1 : 2 pada tanaman kacang hijau memiliki kecepatan pertumbuhan 1,790 cm/hari dan tanaman kacang tolo memiliki kecepatan pertumbuhan 1,809 cm/hari. B. Saran Analisa dosis pemakaian pupuk organik pada tanaman belum kami lakukan pada tugas akhir kami ini, sehingga pada penelitian selanjutnya hal tersebut perlu dilakukan. Selain itu, untuk lebih memudahkan proses pendistribusian dan pengemasan, akan lebih baik jika pupuk organik cair ini dibuat dalam bentuk serbuk (powder).


Laporan Tugas Akhir Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan DAFTAR PUSTAKA Astono, Banu., 2006, ” Persoalan Ada Sejak di Hulunya”, els.bappenas.go.id Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Bali, 2008, ”Membuat Pupuk Cair Bermutu dari Limbah Kambing”, www.pustaka-deptan.go.id Bernasconi, G., Gerster, H., Hauser, H., 1995, ”Teknologi Kimia”, jilid 2, halaman 177-187 myhome-puwantidiary.blogspot.com Dinas Peternakan, 2007, ”Perkembangan data base Peternakan Provinsi Jawa Tengah tahun 2007”, www.jawatengah.go.id Lingga, Pinus., Marsono, 2002, ”Petunjuk Penggunaan Pupuk”, PT Penebar Swadaya, Jakarta Rosmarkam, Afandie., 2002, ”Ilmu Kesuburan Tanam”, Kanisius, Yogyakarta Sinaga, Sauland., 2009, ”Pembuatan blogs.unpad.ac.id/SaulandSinaga


Kompos

untuk

Pupuk

Organik”,

LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN PUPUK ORGANIK CAIR DARI KOTORAN HEWAN (SAPI)

Recommend Documents