Jurnal Pengabdian pada Masyarakat
Volume 30, Nomor 1 Januari – Maret 2015
PRODUKSI PUPUK ORGANIK PADAT DAN CAIR DARI SLUDGE BIOGAS DAN BIO-URIN Maksudi, Sri Wigati dan Eko Wiyanto Staf Pengajar Fakultas Peternakan Universitas Jambi RINGKASAN Berdasarkan atas kesepakatan bersama mitra dan dengan melihat kondisi yang ada dilakukan kegiatan untuk pembuatan pupuk organik dengan memanfatkan feses, urin dan bahan lain yang melimpah jumlahnya. Pembuatan pupuk organik dilakukan secara intensif dengan menggunakan bahan feses, sludge biogas dan urin yang dicampur dengan bahan lain yang ketersediannya melimpah di lingkungan kelompok tani Mandiri Maju dan Guyub, sehingga berdampak pada lingkungan menjadi lebih bersih dan sehat. Program ini didahului dengan penyuluhan yang melibatkan unsur terkait yaitu: pengurus dan seluruh anggota kelompok tani/peternak dari masing-masing kelompok tani. Selain itu,Petugas Penyuluh Lapangan (PPL) yang bertugas di wilayah tersebut juga diikut sertakan dalam kegiatan.Penyuluhan ini diberikan dalam bentuk ceramah dan diskusi mengenai berbagai aspek teknologi pembuatan pupuk organikdan pelaksanaannya yang dilakukan setelah diskusi atau penyuluhan kelompok dilaksanakan, sehingga kelompok mengerti betul apa yang harus dilaksanakan. Selanjutnya, kegiatan perbaikan manajemen pengolahan limbah dilakukan dengan perbaikan kandang yang mempunyai desain khusus dan pembuatan unit biogas. Produk target yang dihasilkan, seperti biogas dan pupuk organik cair atau bio-urin telah dilaksanakan setelah unit biogas dan perbaikan kandang selesai. Kegiatan pendampingan telah dilakukan dan akan terus dilakukan, terutama pada informasi tetang pelaksanaan kegiatan yang telah dilaksanakan. Tentunya, bentuk pendampingan ini sifatnya masih sangat menitik beratkan pada pola hubungan yang telah dan akan terus dilakukan guna mendukung suksesnya program kegiatan ini. Jadi pola pendampingan ini ternyata sangat diperlukan untuk lebih mengakrabkan hubungan kerja yang telah dan akan terus dilaksanakan. Kesimpulan, Kesimpulan, Dari kegiatan ini diharapkan akan memberikan beberapa manfaat terutama dari segi ekonomis dan pengembangan iptek, diantaranya adalah Lingkungan menjadi bersih dan mengurangi bau, lalat dan penyebaran mikroorganisme patogen atau penyebab penyakit, terutama pada ternak. Dengan pengelolaan feses menjadi pupuk kandang/organik, peternak akan mendapatkan hasil tambahan yang lebih besar, dan dengan tersedianya pupuk kandang/organik dalam pasaran akan mengurangi ketergantungan penggunaan pupuk anorganik. (Kata kunci: Sludge Biogas, Pupuk Organik, Bio-urin) SUMMARY Based upon the agreement of the partner groups and see the local conditions, the activities carried out for organic fertilizer production using feces, urine and other materials that are abundant in number. Organic fertilizer intensively using faecal material, biogas sludge and urine were mixed with other materials in the environment abundant availability of farmer groups of Mandiri Maju and Guyub, so expect an impact on the environment to be cleaner and healthier. The program was preceded by extension involving related elements, namely: the board and all members of the group of farmers of each farmer groups. In addition, extension agents (PPL) who served in the region were also included in the activities. These services were offered in the form of lectures and discussions on various aspects of organic fertilizer production technology, and its implementation was done after discussion or group counseling implemented, so that the group understood exactly what should be done. Furthermore, waste management improvement activities were conducted by through renovated the cages that had a special design and construction of biogas units.The resulting target product, such as biogas Produksi Pupuk Organik Padat dan Cair Dari Sludge Biogas dan Bio-Urin
73
Jurnal Pengabdian pada Masyarakat
Volume 30, Nomor 1 Januari – Maret 2015
and liquid organic fertilizer or bio-urine was implemented after biogas units and repair cages completed. Mentoring activities have been carried out and will continue to be done, especially on neighbor information implementation of activities that have been implemented. Obviously, this assistance, its still very focused on the relations that have been and will continue to support the success of the program's activities. So it turns out the pattern of assistance was needed to better familiarize working relationship has been and will continue to be implemented. Conclusion, this activity is expected to provide several benefits, especially in terms of economic and scientific and technological development, including the environment becomes clean and reduce odor, flies and spread of pathogens or disease-causing microorganisms, especially in cattle. By managing feces into manure / organic fertilizer, farmers will get additional results greater, and with the availability of manure / organic fertilizer in the market will reduce the dependence of inorganic fertilizer use. (Key wards: Biogas Unit, Organic Fertilizer, Bio-urine) PENDAHULUAN Feses sebagai hasil sampingan usaha peternakan sapi, dijadikan sebagai sumber utama pupuk organic dengan metode pembuatan yang sangat sederhana. Feses dari pembersihan kandang yang dilakukan tiap pagi, ditumpuk dalam lubang yang letaknya terpisah di belakang kandang kemudian dipindahkan kesisi lain untuk pembuatan pupuk organik.Dari kedua kondisi tersebut, lingkungan terlihat sangat kotor, sehingga dapat menciptakan kondisi yang kurang sehat. Secara garis besar permasalah kedua kelompok tersebut adalah sebagai berikut:Kelompok tidak/belum memanfaatan feses dan urin ternak secara optimal untuk pembuatan pupuk organik dan biogas. Kelompok tidak/kurang mengetahui bahwa bahan-bahan/biomass di sekitarnya yang jumlahnya melimpah, seperti sisa/sampah dapur, rumput/daun liar segar/kering dan sebagainya termasuk limbah pemotongan hewan dapat digunakan sebagi bahan pupuk organik/kompos, baik cair maupun padat. Akhirnya, berdasarkan kondisi dan analisis situasi seperti yang telah diuraikan di atas maka kegiatan ini dilaksanakan, dengan tujuan: perbaikan manajemen pengolahan feses dan urin ternak untuk memperbaiki masalah lingkungan, dengan nama populer Bio-Urin dan sludge biogas untuk memenuhi kebutuhan anggota kelompok maupun untuk melayani permintaan dari luar. Memperkenalkan bahan-bahan lokal untuk pembuatan pupuk organik baik padat
maupun cair selain bahan feses dan urin ternak, seperti jerami, rumput/daun kering, serbuk gergaji dan bahan lainnya yang jenis dan jumlahnya melimpah masih sangat sedikit dimanfaatkan. METODE PELAKSANAAN Langkah-langkah yang akan dilakukan dalam kegiatan pelaksanaan Program Pengabdian Masyarakat ini adalah: Penyuluhan Program ini didahului dengan Penyuluhan yang melibatkan unsur terkait yaitu: Pengurus dan seluruh anggota kelompok tani/peternak dari masingmasing kelompok tani. Selain itu Petugas Penyuluh Lapangan (PPL) yang bertugas di wilayah tersebut juga diikutsertakan dalam kegiatan.Penyuluhan ini diberikan dalam bentuk ceramah dan diskusi mengenai berbagai aspek teknologi pembuatan Pupuk Organik (pupuk organik) dan biogas. Akhirnya, peternakan yang menerapkan model ini akan mendapatkan nilai tambah disamping dari hasil utama sapinya. Produksi Pupuk Pupuk Organik Ada dua komponen penting yang telah dikerjakan:Perbaikan kandang terutama bagian belakang/samping kandang sebagai tempat pembuatan pupuk organik/kompos. Produksi pupuk organik padat yang akan dilakukan merupakan kelanjutan atau penyempurnaan dari program pengabdian pada masyarakat sebelumnya.Produksi pupuk cair Bio-urin
Produksi Pupuk Organik Padat dan Cair Dari Sludge Biogas dan Bio-Urin
74
Jurnal Pengabdian pada Masyarakat
dengan cara un-aerobik (Gambar 3):Semua bahan, yaitu: urin, molases dan campuran empon-empon (10:1:1) dimasukkan dalam galon/drum.Ditutup rapat jangan sampai bocor dan dimasukkan selang dengan ujungnya jangan sampai tercelup.Ujung selang yang lain masukkan ke botol kecil yang berisi air (tidak perlu ditutup) dan ujungnya harus masuk ke dalam air.Dibiarkan/diamkan proses fermentasi selama 2-3 minggu. Produksi pupuk cair Bio-urin dengan cara aerobic (Gambar 3), yaitu: Semua bahan, yaitu: urin, molases, limbah pemotongan hewan (darah) dan campuran empon-empon (10:1:2:1) dimasukkan dalam galon/drum, dan ditutup dengan tidak terlalu rapat. Diduk secara teratur setiap hari untuk agar aerasi berjalan baik.Dibiarkan/diamkan proses fermentasi selama 2-3 minggu.Untuk pengepakan atau aplikasi atau penggunaan pupuk kandang yang dihasilkan setelah proses pembuatannya di kelompok tani Mandiri Maju dan Guyub, ada beberapa hal yang akan dilakukan, yaitu: Pupuk cair Bio-urin dikemas dalam jerigen ukuran 1, 2 dan 5 liter atau yang lebih kecil untuk siap diperjual belikan, atau diaplikan langsung oleh anggota kelompok pada tanama palawija yang diusahakan. Pembuatan Unit Biogas Bunker digester dengan panjang 2 m, lebar 1,8 dan tinggi/dalam2,7 m, sehingga total isi digester dapat diketahui. Dari total isi tersebut diisi 70%, kapasitas isian digester diketahui yaitu 6,80 m3, dan dengan menggunakan waktu retensi 40 hari maka diperlukan masukan/bahan feses segar sebanyak kurang lebih 68 kg atau kurang lebih 4 ember kapasitas 15 liter, yang dapat dicukupi dari produksi feses 4 ekor sapi/hari. Feses tersebut selanjutnya dicampur dengan air (1 feses : 2 air), dengan asumsi bahwa bahan kering masukan dalam kisaran 10 – 15%.Biogas yang dihasilkan dihubungkan/ ditampung dalam dalam penampung gas, dan selanjutnya dihubungkan ke kompor gas. Di sisi lain, setelah outlet yang telah dirancang khususpenuh sludge dan antara padatan dan cair terpisah, bahan ini siap
Volume 30, Nomor 1 Januari – Maret 2015
digunakan sebagai pupuk atau digunakan sebagai campuran kompos. HASIL DAN PEMBAHASAN
Program ini didahului dengan penyuluhan yang melibatkan unsur terkait, yaitu: pngurus dan seluruh anggota kelompok tani/peternak dari masingmasing kelompok tani. Selain itu Petugas Penyuluh Lapangan (PPL) yang bertugas di wilayah tersebut juga diikut sertakan dalam kegiatan penyuluhan ini. Penyuluhan ini diberikan dalam bentuk ceramah dan diskusi mengenai berbagai aspek teknologi pembuatan pupuk organik (pupuk cair dan padat/kompos Inti dari materi yang disampaikan meliputi penting pembuatan biogas, pupuk Bio-urindan manfaat penggunaannya. Perbaikan Manajemen Limbah/Feses; Feses sebagai salah satu limbah hasil peternakan sapi pada kelompok tani Mandiri Maju dan Guyub ternyata tidak dikelola secara baik, sehingga tidak memberikan manfaat tambahan maksimal, seperti sebagai penghasil biogas dan pupuk organik cair dan padat. Intinya ada dua produk yang dapat dihasilkan dari model ini, yaitu kompos/pupuk padat dan pupuk cair dari urin, dan biogas yang menghasilkan energi bahan bakar dan sludge pupuk dapat dan cair. Dengan model ini, Peternakan bersih tercipta, dimana semua limbah akan dimanfaatkan menjadi pupuk organik cair dan padat. Akhirnya, peternakan yang menerapkan model ini akan mendapatkan nilai tambah dari hasil utama sapinya. Selanjutnya, Capaian pada subkegiatan ini telah dilakukan renovasi atau perbaikan terutama perbaikan kandang bagai lantai dan atap. Pada bagian bawah (Gambar 1) lantai dirancang dengan langsung membuat digester pada bagian belakang dengan ukuran panjang 8 m sesuai panjang kandang, lebar 1 m dan kedalaman 1m, sehingga total volume digester adalah 8 m3, yang kiranya cukup untuk kebutuhan bahan bakar untuk 3 keluarga disekitarnya. Letak digester ini sengaja diletakan pada bagian belakang
Produksi Pupuk Organik Padat dan Cair Dari Sludge Biogas dan Bio-Urin
75
Jurnal Pengabdian pada Masyarakat
lantai, sehingga penutup digester bisa digunakan juga sekaligus sebagai lantai. Kandang juga dirancang untuk dapat menampung urin (Gambar 1), seperti terlihat adalah salah satu ember berisi urin hasil tampungan selama beberapa hari. Pada perbaikan kandang kambing di kelompok tani Guyub, lantai dibuat miring
Volume 30, Nomor 1 Januari – Maret 2015
ke belakang sehingga urin dapat mengalir ke bagian belakang kandang kemudian keluar melalui pipa kecil yang siap ditampung di ember. Tidak hanya masalah urin, dengan model lantai yang demikian, feses dapat dengan mudah dibersihkan atau dikumpulkan untuk proses pembuatan kompos atau keperluan pembuatan biogas.
Gambar 1.Kiri renovasi perbaikan kandang di kelompok Mandiri Maju, Kanan, renovasi kandang di kelompok Guyub. Produksi Pupuk Organik; Ada dua komponen penting yang rencana akan dikerjakan, yaitu:Perbaikan kandang terutama bagian belakang sebagai tempat pembuatan Pupuk organik/kompos dan unit biogas. Secera detail terlihat bahwa pada bagian belakang akan digunakan untuk pembuatan pupuk Pupuk Organik, dengan model kandang tersebut tidak hanya memperbaiki kondisi lingkungan lama yang sangat kumuh, tetapi juga mempermudah pembuatan pupuk Pupuk Organik cair dan padat. Produksi pupuk organik padat yang akan dilakukan merupakan kelanjutan atau penyempurnaan dari program pengabdian pada masyarakat sebelumnya. Fokus pembuatan pupuk organik (kompos) telah dilakukan pada pada tahun sebelumnya untuk program
IbM 2013. Produksinya masih berkelanjutan, tetapi masih terbatas untuk keperluan internal kelompok. Pemasaran yang lebih luas lagi atau keluar masih menjadi kendala, karena kurangnya promosi yang mudah-mudahan dalam waktu dekat masalah ini bisa teratasi. Produksi pupuk cair Bio-urin dengan cara an- dan aerobik dapat dilihat rangkaian berikut; Proses pembuatan pupuk organik cair dimulai dengan mempersiapkan terlebih dahulu bahan yang diperlukan (Gambar 2), terutama empon-empon atau bahan tanaman obat, seperti jahe merah, kunyit dan sebagainya. Proses persiapan bahan ini dapat dilakukan dengan cara yang mudah atau sederhana, yaitu:
Gambar 2. Prose persiapan empon-empon yang akan digunakan untuk campuran dalam proses pembuatan pupuk organik cair (Bio-urin). Produksi Pupuk Organik Padat dan Cair Dari Sludge Biogas dan Bio-Urin
76
Jurnal Pengabdian pada Masyarakat
Semua bahan, yaitu: urin, molases dan campuran empon-empon (10:1:1) dimasukkan dalam galon/drum.Tutup rapat dan usahakan jangan sampai bocor, kemudian masukan selang dengan ujungnya jangan sampai tercelup (untuk proses an-aerobik; Gambar kiri atas) atau cukup semua campuran bahan dimasukkan ke dalam drum untuk proses pupuk organik cair dengan proses aerobik. Ujung selang yang lain masukkan ke botol kecil yang berisi air (tidak perlu ditutup) dan ujungnya harus masuk ke dalam air (anaerobik).Biarkan/diamkan proses fermentasi minimal 1 bulan sampai dihasilkan cairan tidak berbuih atau berwarna kecoklatan dan jernih kepekatan.Untuk pengepakan atau aplikasi atau penggunaan pupuk kandang yang dihasilkan setelah proses pembuatannya di kelompok tani Mandiri Maju dan Guyub, ada beberapa hal yang akan dilakukan. Pupuk cair Bio-urin dikemas dalam jerigen ukuran 1 dan 5 liter, dan telah siap dipasarkan. Pembuatan Unit Biogas dan Pembuatan Pupuk Padat dan Cair dari Sludge yang Dihasilkan.
Volume 30, Nomor 1 Januari – Maret 2015
Disamping nilai tambah dari sapinya itu sendiri, kotoran ternak (feses) yang dihasilkan dapat dijadikan sebagai pupuk dan biogas.Pembuatan unit biogas disamping menghasilkan gas untuk bahan bakar, dari sludge dalam outlet yang dihasilkan dapat dipisahkan untuk bagian padatan dan cairan yang selanjutnya diproses menjadi pupuk. Dengan pengetahuan Iptek yang diperoleh untukmengolah feses menjadi pupuk kandang/kompos dan biogas, kelompok tani/peternak Mandiri Maju dan Guyub sebagai mitra mendapatkan hasil tambahanan yang lebih besar dari proses keduanya. Proses pembuatan biogas ini telah menyediakan energi yang lebih murah dan sekaligus untuk mengurangi ketergantungan akan bahan bakar terutama minyak. Proses ini juga dapat menjadikan kandungan nutrien hasil sisa proses/slud menjadi lebih baik untuk digunakan sebagai pupuk karena mengandung hampir semua nutrient esensial yang lebih stabil yang dibutuhkan oleh tanaman.
Gambar 3. Skema produksi/pembuatan pupuk organik cair Bio-urin dengan proses unaerobik. Bunker digester (Gambar 4) dengan kedalaman/tinggi 1,76 m, lebar 1,58 m dan panjang 2.8 m, sehingga total isi digester adalam 7.87 m3. Dari total isi tersebut diisi 70%, kapasitas isian digester diketahui, dan dengan menggunakan waktu retensi 40 hari maka diperlukan masukan/bahan feses segar sebanyak kurang lebih 133 kg yang dapat dicukupi dari produksi feses 5 ekor sapi/hari. Feses tersebut selanjutnya dicampur dengan air (1 feses : 2 air),
dengan asumsi bahwa bahan kering masukan dalam kisaran 10 – 15%.Biogas yang dihasilkan dihubungkan/ ditampung dalam dalam penampung gas, dan selanjutnya dihubungkan ke kompor gas. Di sisi lain, setelah outlet yang telah dirancang khususpenuh sludge dan antara padatan dan cair terpisah, bahan ini siap digunakan sebagai pupuk atau digunakan sebagai campuran kompos.
Produksi Pupuk Organik Padat dan Cair Dari Sludge Biogas dan Bio-Urin
77
Jurnal Pengabdian pada Masyarakat
Pembuatan pupuk organik dengan menggunakan potensi bahan yang tersedia di lokasi kelompok tani Tunas Muda dan Guyub. Dengan menggunakan bagan spreadsheet (Microsoft Excel) dihitung C/N = 30–35 dan kadar air 55–60%. Perbedaannya adalah kelompok tani Tunas Muda disamping feses segar ditambahkan slude sebanyak 15% yang diambil dari
Volume 30, Nomor 1 Januari – Maret 2015
sisa/limbah pembuatan biogas. Adapun langkah yang dilakukan adalah:Sebagian feses yang terkumpul setiap pagi diambil atau ditimbang disesuaikan jumlahnya dengan bahan lainnya yang tersedia. Selanjutnya, feses dicampur dengan bahan lain sampai memenuhi ketentuan C/N (3035/1) dan kadar air (55-60%).
Gambar 4. Konstruksi digester di kelompok tani Guyub Sebelum dicampur, bahan dipotong-potong dengan ukuran 2–5 cm dengan menggunakan mesin pemotong (chopper; Gambar 5), kemudian dilakukan pengadukan.Bahan yang telah dimulai proses pengomposannya tersebut diaduk secara teratur untuk tersedianya oksigen (2-3 kali/minggu) organisme aerobik, seperti bakteri, aktinomisetes, jamur dan protozoa. Pengadukan diperlukan karena tanpa pengadukan proses pembuatan pupuk kandang atau pupuk organik menjadi lebih lama (kurang lebih 6-8 bulan) dan kurang homogen. Tanpa pengadukan ini, aerasi atau ventilasi sangat minim sehingga suplai oksigen menjadi
sangat kurang, dengan kata lain proses secara aerobik menjadi lambat. Perlu diperhatikan bahwa pada waktu pengadukan mungkin perlu penambahan air karena terlalu kering.Kelembaban dipertahankan pada 50-60% dan temperatur optimal berkisar pada 60-70 oC, kemudian setelah stabil 30-40 oC (Gambar 5) pupuk dinyatakan telah siap untuk dikeringkan. Setelah kering selanjutnya proses pengepakan dilakukan seperti terlihat pada Gambar 6, yaitu dimulai dari proses penggilingan dan pengayakan untuk mendapatkan tekstur kompos yang lebih homogen. Selanjutnya kompos dikemas dalam kantong plastik.
Gambar 5. Rangkaian proses pembuatan pupuk organik padat
Produksi Pupuk Organik Padat dan Cair Dari Sludge Biogas dan Bio-Urin
78
Jurnal Pengabdian pada Masyarakat
Volume 30, Nomor 1 Januari – Maret 2015
Gambar 6. Rangkaian proses pengepakan produksi pupuk organik padat. Pendampingan; Pembinaan/pendampingandan penyuluhan akan diberikan oleh tim pelaksana dengan kompetensi yang dapat mendukung berjalannya kegiatan/program yang diusulkan. Program pendampingan akan dilakukan secara terus menerus secara terjadwal atau pada pada kondisi tertentu terhadap kelopok tani Mandiri Maju dengan menjalin kerja sama dengan kelompok atau instansi terkait. Program ini adalah pilot project dengan harapan bisa dijadikan prototip program pengembangan ke depan dengan segala macam perubahan atau modifikasi yang lebih baik, terutama untuk peternak lainnya yang ingin menjadi mitra. Pendampingan telah dilakukan, walaupun terbatas pada memberikan informasi tetang rencana pelaksanaan kegiatan yang akan dilaksanakan. Tentunya, bentuk pendampingan ini sifatnya masih sangat menitik beratkan pada pola hubungan yang akan dilakukan guna mendukung suksesnya pelaksanaan kegiatan ini. Jadi pola pendampingan ini sangat diperlukan untuk lebih mengakrabkan hubungan kerja yang akan dilaksanakan.
KESIMPULAN Dari kegiatan ini diharapkan akan memberikan beberapa manfaat terutama dari segi ekonomis dan pengembangan iptek, diantaranya: a. Lingkungan menjadi bersih dan mengurangi bau, lalat dan penyebaran mikroorganisme patogen atau penyebab penyakit, terutama pada ternak. b. Produksi pupuk Pupuk Organik padat dan cair Bio-urin dalam kemasan jerigen 5, 2 dan 1,0 liter yang siap diperjual belikan. Dengan memperkenalkan iptek dalam pengelolaan feses pupuk kandang/organik, peternak akan mendapatkan hasil tambahan yang lebih besar. c. Dengan tersedianya pupuk kandang/organik dalam pasaran akan mengurangi ketergantungan penggunaan pupuk anorganik dan membangkitkan animo masyarakat untuk menggunakannya yang berati akan meningkatkan permintaan akan jenis pupuk tersebut. Hal ini juga akan berdampak pada peternak lain minimal sebagai penyedia bahan baku pupuk kandang.
Produksi Pupuk Organik Padat dan Cair Dari Sludge Biogas dan Bio-Urin
79
Jurnal Pengabdian pada Masyarakat
Volume 30, Nomor 1 Januari – Maret 2015
DAFTAR PUSTAKA El-Ahraf, A. and Willis, W.V., 1996. Management of Animal Waste: Environmental Health Problems and Technologycal Solution. Praeger, Westport, Connecticut, London. Golouke, C.G. 1977. Biological Reclamation of Solid Waste. Rodale Press, Emmaus, PA. Grabbe, K. 1975. Investigations on the procedure and the turn-over of organic matter by hot fermentation of liquid cattle manure. In: Manging Livestock Wastes. ASAE, St.Joseph, MI. Kuhlman, L.R. 1990. Windrow composting of agricultural and municipal wastes. Resouces Conservation and Recycling, 4: 151-160. Taiganides, E.P. 1978. Animal waste management and wastwater treatment. In: Animal Production
Produksi Pupuk Organik Padat dan Cair Dari Sludge Biogas dan Bio-Urin
80