PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology) Alat Penyerap Amoniak (NH3) dan Hidrogen Sulfida (H2S) Pada Kandang Ayam Dalam Mewujudkan Eco-Green Technology
BIDANG KEGIATAN : PKM KARSA CIPTA
Diusulkan oleh: Ashva Afkarina Anik Haryanti Dwi Rosiyana Ana Fairuza Adistya Fajar Qolby
135100307111048 135100307111043 135100307111018 125100507111032 125060307111044
Angkatan 2013 Angkatan 2013 Angkatan 2013 Angkatan 2012 Angkatan 2012
UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2015
i
ii
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ......................................................................................i HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................ii DAFTAR ISI .....................................................................................................iii DAFTAR GAMBAR .........................................................................................iv DAFTAR TABEL .............................................................................................v RINGKASAN ....................................................................................................vi BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ..............................................................................................1 1.2 Perumusan Masalah ......................................................................................2 1.3 Tujuan ...........................................................................................................2 1.4 Luaran yang diharapkan ................................................................................3 1.5 Manfaat .........................................................................................................3 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pencemaran Lingkngan Peternakan ..............................................................3 2.2 Gas Amonia (NH3) dan Hidrogen sulfida (H2S) ..........................................5 2.3 Adsorben Berbasis Nanoteknologi ...............................................................6 2.4 Zeolit sebagai Adsorben ................................................................................6 BAB 3. METODE PELAKSANAAN 3.1 Tempat dan Waktu ........................................................................................7 3.2 Alat dan Bahan ..............................................................................................7 3.3 Tahap Studi Pustaka ......................................................................................7 3.4 Tahap Pelaksanaan ........................................................................................7 3.4.1 Tahap Desain SAFARI OS-002 ............................................................7 3.4.2 Tahap Instrumentasi SAFARI OS-002..................................................8 3.4.3 Tahap Pengujian ....................................................................................9 3.4.4 Tahap Evaluasi ......................................................................................9 3.5 Pengamatan dan Analisa Data .......................................................................8 3.6 Diagram Alir Pembuatan BIONSE-002 ........................................................8 BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Anggaran Biaya .............................................................................................9 4.2 Jadwal Kegiatan ............................................................................................9 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................10 LAMPIRAN .......................................................................................................11
iii
DAFTAR GAMBAR Nomor
Teks
Halaman
1 2 3 4
Data DJHKI 2014 Pembuangan Limbah Cair Kotoran Ayam Desain SAFARI OS-002 Bagan Sistem Instrumentasi
3 4 7 8
iv
DAFTAR TABEL Nomor
Teks
Halaman
1 2
Kandungan Unsur Kotoran Ayam Broiler Pengaruh Gas Amonia (NH3) pada manusia dan hewan Pengaruh Gas Hidrogen Sulfida (H2S) pada manusia dan hewan
4 5
3
6
v
SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology) Alat Penyerap Amoniak (NH3) dan Hidrogen Sulfida (H2S) Pada Kandang Ayam dalam Mewujudkan Eco-Green Technology Ashva Afkarina, Anik Haryanti, Dwi Rosiyana, Ana Fairuza Fajriana, Adistya Qalby Dosen Pembimbing: Shinta Rosalia Dewi S.Si, M.Sc RINGKASAN Peternakan ayam merupakan usaha yang banyak dikembangkan oleh masyarakat terutama di pedesaan, sebagai sumber pendapatan keluarga. Namun, banyaknya usaha peternakan ayam yang berada di lingkungan masyarakat dirasakan mulai mengganggu warga, terutama peternakan ayam yang lokasinya dekat dengan pemukiman penduduk karena kotoran yang dihasilkan dari kandang mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme membentuk gas amonia (NH3), hidrogen sulfida (H2S), nitrat, dan nitrit. Gas-gas tersebutlah yang menyebabkan bau yang sering timbul dalam lingkungan kandang. Selain itu juga mengakibatkan rendahnya kualitas hidup dan munculnya penyakit di wilayah yang cukup luas di sekitar fasilitas industri ternak terutama jika fasilitas tersebut berada di daerah perkotaan dengan angka kepadatan penduduk yang tinggi. Oleh karena itu perlu adanya suatu upaya untuk mengurangi dan menekan produksi amoniak dan hidrogen sulfida agar tidak menimbulkan pencemaran lingkungan dan penyebaran bibit penyakit di masyarakat. Salah satu usaha yang dilakukan untuk mengurangi dampak produksi amoniak (NH3) dan hidrogen sulfida (H2S) yaitu dengan menggunakan zeolit yang ditambahkan ke dalam pakan sebanyak 2% atau 4% untuk mengurangi pembentukan gas NH3 dan H2S dari kotoran ayam. Meskipun zeolit efektif dalam menyerap gas NH3 dan H2S namun zeolit termasuk bahan penyerap yang tidak selektif, sehingga dikhawatirkan unsur nutrisi lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan ayam juga akan terserap. Oleh karena itu perlu inovasi teknologi baru berupa SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology on Session 002) yang merupakan sebuah sistem dari gabungan beberapa bahan disusun dalam sebuah pipa yang akan menyerap dan mengkonversi amonia, hidrogen sulfida dan polutan lainnya menjadi netral. Tujuan dari program ini yaitu untuk mengetahui metode perancangan, mekanisme kerja, dan metode pengujian SAFARI OS-002 sebagai alat yang mampu menyerap amoniak (NH3) dan hidrogen sulfida (H2S) pada kandang ayam. Luaran yang diharapkan yakni potensi paten, publikasi artikel ilmiah, serta SAFARI OS002 yang telah diuji di laboratorium. Diharapkan SAFARI OS-002 dapat bermanfaat bagi akademisi atau mahasiswa, masyarakat dan pemerintah dalam mengatasi permasalahan di bidang limbah peternakan dalam mewujudkan EcoGreen Technology di Indonesia. Kata kunci : kotoran ayam, amoniak, hidrogen sulfida, SAFARI OS-002, zeolit
vi
1
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Peternakan ayam saat ini menjadi salah satu jenis usaha yang paling menjanjikan di Indonesia, baik itu peternakan ayam pedaging maupun ayam petelur. Menurut data dari Dinas Peternakan Provinsi Jawa Timur (2012) populasi ayam di jawa timur selalu meningkat, untuk ayam buras di tahun 2011 mencapai 29,3 juta ekor, ayam petelur 37,035 juta ekor dan ayam pedaging 149,55 juta ekor. Peternakan ayam merupakan usaha yang banyak dikembangkan oleh masyarakat terutama di pedesaan, sebagai sumber pendapatan keluarga. Usaha peternakan ayam menjadi salah satu usaha yang paling banyak diminati. Namun, tidak selamanya perkembangan usaha peternakan ayam yang pesat sangat menguntungkan bagi negara ini, karena terdapat banyak permasalahan terkait dengan keberdaaan industri peternakan yang ada di Indonesia saat ini. Menurut Chandra (2005), banyaknya usaha peternakan ayam yang berada di lingkungan masyarakat dirasakan mulai mengganggu warga, terutama peternakan ayam yang lokasinya dekat dengan pemukiman penduduk. Masyarakat banyak mengeluhkan dampak buruk dari kegiatan usaha peternakan ayam karena masih banyak peternak yang mengabaikan penanganan limbah dari usahanya. Limbah yang dihasilkan dari usaha peternakan ayam terutama berupa kotoran ayam, sisa pakan dan bau yang kurang sedap serta air buangan dari pembersihan ternak menimbulkan pencemaran lingkungan di sekitar lokasi peternakan. Kotoran tersebut mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme membentuk gas amonia (NH3), hidrogen sulfida (H2S), nitrat, dan nitrit. Gas-gas tersebutlah yang menyebabkan bau yang sering timbul dalam lingkungan kandang (Pauzenga, 1991). Pelepasan amonia, hidrogen sulfida, dan polutan lainnya yang terus meningkat dalam kandang mengakibatkan rendahnya kualitas hidup dan munculnya penyakit di wilayah yang cukup luas disekitar fasilitas industri ternak terutama jika fasilitas tersebut berada di daerah perkotaan dengan angka kepadatan penduduk yang tinggi. Bau kotoran ayam selain berdampak negatif terhadap kesehatan manusia yang tinggal di lingkungan sekitar peternakan, juga berdampak negatif terhadap ternak. Pengelolaan lingkungan peternakan yang kurang baik dapat menyebabkan kerugian ekonomi bagi peternak itu sendiri karena gas-gas tersebut dalam jumlah besar akan sangat mengganggu lingkungan sekaligus akan menurunkan produktivitas ternak. Akibatnya biaya produksi meningkat dan profitabilitas akan menurun. Biaya produksi meningkat karena daya tahan tubuh ayam terhadap penyakit saluran pernafasan atau CRD (Chrinic Respiratory Disease), pilek ayam (Coryza), ayan atau ND (New Castle Disease). Ditambah lagi bagi peternak sendiri keadaan lingkungan yang buruk akan mengganggu kenyamanan bekerja (Diwyanto, 1996). Sampai saat ini telah banyak usaha yang dilakukan untuk mengurangi dampak produksi amoniak (NH3) dan Hidrogen Sulfida (H2S) agar tidak mengakibatkan kerugian terutama pada peternak. Salah satunya yaitu dengan
2
langsung menggunakan zeolit yang ditambahkan ke dalam pakan sebanyak 2% atau 4% untuk mengurangi pembentukan gas Amonia dan Hidrogen Sulfida dari kotoran ayam. Namun cara ini kurang efektif karena zeolit merupakan bahan penyerap yang tidak selektif, sehingga dikhawatirkan unsur nutrisi lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan ayam juga akan terserap. Oleh karenanya, penambahan zeolit dalam pakan ayam pedaging atau petelur dengan dosis yang terlalu tinggi tidak dianjurkan (Murdiati,1995). Penambahan zeolit pada pakan dianggap tidak selektif karena akan menyerap seluruh unsur-unsur lain yang dibutuhkan oleh ternak. Namun apabila Zeolit dapat diperkecil menjadi seukuran nano, maka akan meningkatkan efektivitasnya dalam menyerap emisi amoniak, hidrogen sulfida dan polutan lainnya di dalam kandang menjadi netral. Oleh karena itu melalui Program Kreatifitas Mahasiswa Bidang karsa cipta ini, ditawarkan sebuah sistem yang diberi nama SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology) sistem penyerap gas amonia (NH3) dan hidrogen sulfida (H2S) pada kandang ayam berbasis nanotechnology sebagai penggalakan Eco-Green Technology. SAFARI OS-002 adalah sebuah sitem dari gabungan beberapa bahan disusun dalam sebuah pipa yang akan menyerap dan mengkonversi amonia, hidrogen sulfida dan polutan lainnya menjadi netral dengan menggunakan zeolit berukuran nano sebagai adsorben. SAFARI nantinya akan diletakkan dibagian dinding kandang sehingga tidak mengganggu ayam yang ada didalam kandang. Sehingga diharapkan SAFARI OS-002 mampu menekan angka kerugian peternak dan penyebaran penyakit baik dilingkungan kandang maupun di Masyarakat. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang diuraikan, didapatkan rumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana desain alat SAFARI OS-002 yang sesuai pada kandang ayam? 2. Bagaimana mekanisme kerja SAFARI OS-002 sebagai alat yang mampu menyerap amoniak (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S) pada kandang unggas? 3. Bagaimana pengujian dan penerapan serta tingkat keberhasilan SAFARI OS-002 dalam menyerap amoniak (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S) pada kandang unggas? 1.3 Tujuan Berdasarkan rumusan masalah diatas maka tujuan dari program ini adalah: 1. Mengetahui mekanisme kerja SAFARI OS-002 sebagai alat yang mampu menyerap amoniak (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S) pada kandang unggas 2. Mengetahui metode pembuatan SAFARI OS-002 yang sesuai sehingga dapat diaplikasikan pada kandang 3. Mengetahui tingkat keberhasilan SAFARI OS-002 dalam menyerap amoniak (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S) pada kandang ungags
3
1.4
Luaran yang diharapkan Luaran yang diharapkan sebagai hasil kegiatan ini adalah terciptanya SAFARI OS-002 sebagai alat yang mampu menyerap amoniak (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S) pada kandang unggas sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan dan dapat meningkatkan produktivitas unggas. Hasil dari kegiatan ini diharapkan dapat dipublikasikan secara ilmiah untuk kemudian dapat menambah wawasan bagi akademisi maupun masyarakat. Hak paten juga menjadi salah satu potensi yang dapat dicapai melalui kegiatan ini. Berdasarkan data Direktorat Jenderal Hak Kekayaan Intelektual RI Tahun 2013 masih belum dapat ditemukan peneliti maupun pematenan sistem penyerap amoniak pada kandang unggas.
Gambar 1. Data DJHKI 2013 (Sumber : Direktorat Jendral HKI, 2014) 1.5 Manfaat Penulisan Manfaat dari pelaksanaan program ini adalah dapat digunakan sebagai media aktualisasi dan dan penerapan teknologi nano untuk menemukan solusi alternative bagi pemerintah dalam mengatasi masalah bau kandang. Bagi akademisi dan masyarakat terciptanya SAFARI OS-002 akan menambah wawasan baru tentang teknologi yang dapat diaplikasikan untuk mengatasi permasalahan bau kandang. Instrumen hasil pelaksanaan program kegiatan ini bisa dijadikan salah satu upaya mengurangi angka kerugian bagi peternakan dan penyebaran penyakit akibat bau kandang bagi masyarakat serta meningkatkan pendapatan masyarakat dan mengurangi efek dari pencemaran lingkungan akibat limbah kotoran ayam BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pencemaran Lingkungan Peternakan Dampak dari usaha peternakan ayam terhadap lingkungan sekitar terutama adalah berupa bau yang dikeluarkan selama proses dekomposisi kotoran ayam. Bau tersebut berasal dari kandungan gas Amonia yang tinggi dan gas Hidrogen Sulfida (H2S), Dimetil Sulfida, Karbon disulfida, dan Merkaptan. Penyebab
4
jumlah terbesar timbulnya bau dari peternakan berasal dari berbagai komponen yang meliputi NH3, VOCs, dan H2S (Tamzil, 2006). Kandungan gas Amonia yang tinggi dalam kotoran juga menunjukkan kemungkinan kurang sempurnanya proses pencernaan atau protein yang berlebihan dalam pakan ternak, sehingga tidak semua nitrogen diabsorbsi sebagai asam amino, tetapi dikeluarkan sebagai amonia dalam kotoran. Berikut tabel kandungan unsur kotoran ayam broiler Tabel 1. Kandungan Unsur Kotoran Ayam Broiler Kandungan unsur kotoran/bobot basah Nama Unsur Minimum Maksimum Rata-rata Total Padatan (%) 38,0 92,0 75,8 Total N (%) 0,89 5,8 2,94 NH4N 0,08 1,48 0,75 P2O5 1,09 6,14 3,22 K2O (%) 0,63 4,26 2,03 Ca (ppm) 0,51 6,22 1,79 Mg (ppm) 0,12 1,37 0,52 Sulfida (ppm) 0,07 1,05 0,52 Mn (ppm) 66 579 266 Zn (ppm) 48 583 256 Cu (ppm) 16 634 283 Sumber : (Malone,1992) Pencemaran yang ditimbulkan dari usaha peternakan berdampak buruk bagi lingkungan sekitar serta peternakan itu sendiri. Selain akan berdampak pada peternak, pengelolaan limbah kotoran ayam yang buruk akan menyebabkan semakin tingginya akan penyebaran penyakit di lingkungan masyarakat sekitar kandang seperti penyakit kulit, saluran pernafasan dan penyakit saluran pencernaan, seperti yang terlihat pada gambar berikut
Gambar 2. Pembuangan Limbah Cair Kotoran Ayam Gambar diatas memperlihatkan salah satu sistem pengelolaan limbah kotoran ayam yang tidak terkendali sehingga dibuang begitu saja di selokan yang nantinya akan menyebabkan penyebaran bibit penyakit semakin tidak terkendali.
5
2.2
Gas Amonia (NH3) dan Hidrogen Sulfide (H2S) Limbah yang dihasilkan dari usaha peternakan ayam terutama berupa kotoran ayam dan bau yang kurang sedap serta air buangan. Kotoran tersebut mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme membentuk gas amonia, nitrat, dan nitrit serta gas sulfida yang menyebabkan bau (Pauzenga, 1991). Pengelolaan limbah peternakan yang kurang baik dapat menyebabkan kerugian ekonomi bagi peternak itu sendiri, karena gas-gas tersebut dapat menyebabkan produktivitas ayam menurun, sedangkan biaya kesehatan semakin meningkat, yang menyebabkan keuntungan peternak menipis (Diwyanto, 1996). Selama ini bau kandang yang dihasilkan oleh gas Amoniak dan Hidrogen Sulfida sangat meresahkan peternak dan warga sekitar peternakan terutama jika fasilitas tersebut berada di daerah perkotaan dengan angka kepadatan penduduk yang tinggi. Berikut ini adalah tabel hasil penelitian terhadap dampak dan pengaruh pelepasan gas Hidrogen Sulfida (H2S) dan Amoniak (NH3) pada ternak dan manusia Tabel 2. Pengaruh Gas Amonia (NH3) pada manusia dan hewan Kadar Amonia Gejala/Pengaruh yang ditimbulkan pada manusia (ppm) dan ternak 5
Kadar paling rendah yang tercium baunya
6
Mulai timbul iritasi pada mukosa mata dan saluran napas
11
Penurunan produktivitas ayam
25
Kadar maksimum yang dapat ditolerir selama 8 jam
35
Kadar maksimum yang dapat ditolerir selama 10 menit
40
Mulai menyebabkan sakit kepala, mual, hilang nafsu makan pada manusia
50
Penurunan drastis produktivitas ayam dan juga terjadi pembengkakan bursa fabricious Sumber : Setiawan (1996) Produksi amonia dalam kandang ternak adalah sesuatu yang tak terhindarkan. Amonia dalam konsentrasi kecil hanya akan berdampak pada bau yang tidak sedap. Dalam konsentrasi besar, amonia menyebabkan persoalan pernapasan dan iritasi. Rekomendasi umum mengenai kandungan amonia dalam kandang sekitar 25 ppm. Rekomendasi ilmuwan Eropa bahkan jauh lebih kecil yakni 10 ppm. Konsentrasi amonia dalam kandang berhubungan dengan banyaknya konsentrasi nitrogen dalam kotoran, pH dan sistem ventilasi. Oleh sebab itu,
6
untuk mengatasi bau kandang solusinya bisa diatasi dengan lebih memperhatikan manajemen dan kebersihan kandang serta manipulasi nutrisi. Tabel 3. Pengaruh pemaparan gas hidrogen sulfida (H2S) pada manusia Kadar gas H S Pengaruh pada manusia 2
(ppm/jam) 10
Iritasi mata
20
Iritasi mata, hidung, dan tenggorokan
50-100
Mual, muntah, diare
200
Pusing, depresi, rentan pneumonia
500 per menit
Mual, muntah, pingsan 600 per menit Mati Sumber : Pauzenga (1991) 2.3
Adsorben Berbasis Nanoteknologi Adsorpsi adalah peristiwa pengabilan zat berbentuk gas, uap dan cairan oleh permukaan atau antar muka tanpa penetrasi. Faktor terpenting dalam proses adsopsi adalah luas permukaan (Asip et al, 2008). Salah satu proses perluasan permukaan materi yang saat ini berkembang adalah nanoteknologi. Nanoteknologi merupakan teknologi berbasis pengolahan materi yang berukuran nanometer atau satu per miliar meter. Partikel dalam ukuran nanometer memiliki luas permukaan yang besar dengan mengecilnya ukuran. Nanopartikel memiliki perbandingan luas permukaan dan volume yang lebih besar jika dibandingkan dengan partikel sejenis dalam ukuran besar. Hal ini membuat nanopartikel bersifat lebih reaktif. Reaktifitas yang semakin tinggi menyebabkan daya serap atau adsorpsinya semakin tinggi (Indriati, 2012). 2.4 Zeolit sebagai adsorben Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari suatu fase fluida (Ronaldo, 2008). Kebanyakan adsorben adalah bahan-bahan yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding pori-pori atau pada letak-letak tertentu di dalam partikel, karena pori-pori biasanya sangat kecil maka luas permukaan dalam menjadi lebih besar daripada permukaan luar dan bisa mencapai 2000 m/g (Ronaldo, 2008). Zeolit memiliki daya serap yang tinggi dan sering dipakai sebagai bahan adsorben untuk beberapa gas berbahaya (Ulfah dkk, 2006), sehingga dapat digunakan untuk mengurangi pencemaran gas amonia dan H2S pada kotoran ayam. Zeolit merupakan mineral yang terdiri atas kristal aluminosilikat terhidrasi yang mengandung kation alkali tanah. Zeolit mempunyai struktur berongga dengan ukuran pori tertentu yang dapat berisi air atau ion yang dapat dipertukarkan dengan ion-ion lain tanpa merusak stuktur zeolit dan dapat menyerap air secara reversible. Zeolit diketahui mampu menyerap molekul-
7
molekul lain dan mampu menyerap gas-gas CO2, H2S dan lainnya (Boreskov M. 1979) BAB 3. METODE PELAKSANAAN 3.1 Tempat dan Waktu Pembuatan alat dilaksanakan selama 4 bulan dan dilakukan di Laboratorium Mekatronik Alat dan Mesin Agroindustri Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya. Tahap pengujian SAFARI OS-002 akan dilaksanakan di Laboratorium Ternak Unggas Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya. 3.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang dibutuhkan dalam pembuatan dan pengujian SAFARI OS002 adalah bor, gergaji, solder, timbangan, palu, penggaris besi dan alat lain yang diperlukan. Sedangkan bahan utama yang digunakan dalam pembuatan sistem alat SAFARI OS-002 ini adalah zeolit alam kemudian pipa PVC 5 dim, Pipa PVC 2 dim, keran, zeolit, jerami, kertas silika gel, selang, kawat saring 100 mesh, lem tembak, kabel, blower, steker. 3.3 Tahap Studi Pustaka Metode studi pustaka dilakukan untuk mempelajari teori-teori yang berhubungan dengan proses perancangan dan pembuatan SAFARI OS-002. Pustaka yang digunakan adalah yang berhubungan dengan pengembangan program yang sedang dilakukan. Pustaka yang dijadikan rujukan dalam hal ini dapat berupa jurnal ilmiah, text book, e-book, maupun informasi berupa artikel yang tertera pada internet atau surat kabar. 3.4 Tahap Pelaksanaan 3.4.1 Tahap Desain SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology) Sebagai penerapan tahap studi pustaka yang telah dilakukan, tahap yang dilakukan selanjutnya adalah melakukan pembatan SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology) dengan cara membuat desain visual dari SAFARI OS-002.
Gambar 3. Desain SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology)
8
Pada tampilan desain, SAFARI OS-002 ini akan diletakkan dibagian dinding kandang baik didepan, dibelakang atau disamping kandang. SAFARI dibuat dari susunan pipa PVC yang berukuran ± 2 meter. Ukuran pipa disesuaikan dengan panjang kandang ayam. Untuk kandang ayam ukuran 10m x 5 meter digunakan pipa utama sepanjang 2 meter. Pipa 2 meter lalu dibagi menjadi 3 bagian, bagian pertama (bagian atas) berisi campuran zeolit aktif dan garam kalsium klorida yang ditengah pipa terdapat pipa kecil berukuran 6 cm yang terhubung ke alat penyerap udara (blower). Pipa kecil ini dilubangi dengan diameter 1 cm yang berfungsi untuk mengalirkan udara yang mengandung amoniak, hidrogen sulfida dan polutan lainnya masuk kedalam pipa utama dan berekasi dengan zeolit dan garam. Pada bagian kedua pipa diletakkan jerami yang telah dipadatkan hingga berbentuk briket. Jerami berfungsi untuk menyaring air yang terbentuk hasil dari reaksi antara amoniak dan zeolit untuk dapat digunakan sebagai air bersih. Selain itu jerami ini juga berfungsi sebagai pembatas antara zeolit, garam kalsium klorida dan gas amoniak agar tidak tercampur kedalam air bersih yang telah disaring. Bagian pipa ketiga berfungsi untuk menampung air bersih yang berasal dari reaksi antara gas amoniak, hidrogen sulfida dengan zeolit yang telah disaring menggunakan jerami. Selanjutnya air yang terkumpul dialirkan ketanaman sekitar kandang. Ketiga bagian pipa ini disambung dengan penyambung pipa dan di setiap bagiannya diberi pembatas yaitu kawat saring dan kertas silika gel. 3.4.2 Tahap Instrumentasi SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology) Udara (NH3) H2S dan polutan lain
Blower On
Zeolit & CaCl dan
Liquid
Liquid netral siap dibuang
Jerami
Gambar 4. Bagan Sistem Instrumentasi SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology) Pada instrumentasi SAFARI OS-002 ini dirangkaikan komponen-komponen hingga membentuk sistem seperti pada gambar yang dimuat diatas. SAFARI OS002 bekerja dengan menggunakan energi listrik untuk mengaktifkan blower penyerap gas. Saat masa inkubator ayam sistem ini akan dinyalakan selama 5 jam. Ketika listrik dinyalakan maka SAFARI OS-002 akan bekerja dengan menyerap bau atau udara dari kandang. Udara akan masuk kedalam sistem alat yang akan mengarahkan udara untuk bereaksi dengan zeolit dan garam kalsium klorida. Tekanan yang digunakan pada proses penyerapan tidak besar sehingga memudahkan proses reaksi amoniak menjadi cairan, setelah itu cairan akan menembus jerami yang berfungsi untuk menyaring air yang terbentuk hasil dari
9
reaksi antara amoniak dan zeolit untuk dapat digunakan sebagai air bersih. Setah itu air akan mengalir kedalam pipa penampungan yang terakhir untuk dialirkan ketanaman sekitar kandang. 3.4.3 Tahap Pengujian Alat Tahap pengujian alat dilakukan setelah SAFARI (Smart Farm Nanotechnology) telah selesai dibuat. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan SAFARI dalam menyerap gas amonia, hidrogen sulfida dan polutan lain pada kandang ayam. Bahan yang digunakan adalah zeolite berukuran 5 mesh, 16 mesh dan 60 mesh sebanyak 1 kg tiap percobaan. Pengambilan data dilakukan dalam lima tahapan yaitu: 0, 15, 30, 45, 60 menit. Kemudian menguji efektifitas penyerapan gas amonia dan hidrogen sulfida menggunakan Gas Chromatography untuk mengetahui kadar gas pada kandang. 3.4.4 Tahap Evaluasi Tahap evaluasi dilakukan untuk mengetahui seberapa efektif Program Kreativitas Mahasiswa Karsa Cipta yang telah dilakukan. Tahap ini dilakukan dengan membandingkan kondisi lingkungan sebelum dan setelah memanfaatkan SAFARI OS-002. Selain itu, dilakukan pengujian kandungan NH3 dan H2S pada kandang serta dilakukan perhitungan jumlah masyarakat sasaran yang memanfaatkan SAFARI OS-002. BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Anggaran Biaya No. Relokasi Dana 1. Peralatan Penunjang 2. Bahan Habis Pakai 3. Perjalanan 4. Lain-lain Total
Jumlah Biaya Rp 3.100.000,00 Rp 4.375.000,00 Rp 3.082.000,00 Rp 1.741.000,00 Rp 12.298.000,00
4.2 Jadwal Kegiatan NO. a. b. c.
Kegiatan
d.
Studi Pustaka Tahap Persiapan Tahap Perancangan dan Pembuatan Alat Tahap Pengujian Alat
e.
Evaluasi
Bulan 1 Bulan 2 Bulan 3 Bulan 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
10
DAFTAR PUSTAKA Asip, Faisol, Roby Afrizal, Sari Sekar Rosa. 2008. Pembuatan Oil Adsorbant dari Enceng Gondok . Jurnal Teknik Kimia FT Sriwijaya. Vol.15 (4) Hal:45. Boreskov, M. 1979. Applications of Zeolites in Catalyst. Budapest. Hungaria Chandra. B, 2005. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Penerbit Buku Kedokteran. Jakarta. Disnak Pemprov Jatim. 2012. Data Populasi Peternakan Unggas di Jatim. Diwyanto, K., 1996. Pembangunan Peternakan dan Dampaknya Terhadap Lingkungan Hidup. Balitnak, Bogor. Indriati, N. 2012. Imobilisasi Nano Au pada Zeolit ALam serta Modifikasinya dengan Asam 11-Merkapto Undekanoat dan L-Sistein untuk Adsorpsi Ion Logam Berat. Skripsi. FMIPA Universitas Indonesia, Depok. Malone, G. W. 1992. Nutrient Enrichment In Integrated Broiler Production System. Poultry Sci. 71: 117-1122 Murdiati, T. B, S. Rachmawati dan Juarini. 1995. Zeolit untuk mengurangi bau dari kotoran ayam. Proc. Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner. Jilid 2. Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian. hal. 991-998. Pauzenga. 1991. Animal Production in The 90.s in Harmony with Nature : A Case Strudy in The Netderldans. In. Biotechnology in The Feed industry (T .P . Lyons Eds.). Proc. Alltech .s Seventh Annual Symposium Nicholasville. Kentucky Ronaldo, Rici. 2008. ZeolitAlam dan Chitosan Sebagai Adsorben Catalytic Converter Monolytic Untuk Pereduksi Kendaraan Bermotor IPB: Bogor Setiawan, H. 1996. Amonia, sumber pencemar yang meresahkan. Dalam : Infovet (Informasi Dunia Kesehatan Hewan). Edisi 037. Agustus. hal. 12. Tamzil L. 2006. Potensi Zeolit untuk Mengolah Limbah Industri dun Radioaktif. PLTR Batan Jakarta Ulfah, E.M., Yasnur, F.A. dan Istadi. 2006. Optimasi Pembuatan Katalis Zeolit X dari Tawas, NaOH dan Water Glass dengan Response Surface Methodology. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis. Vol. 1 No.3. Hal:26-32
11
LAMPIRAN Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota, dan Dosen Pembimbing
12
13
14
15
4. Anggota 3
16
5. Anggota 4
17
18
19
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan 1. Peralatan Penunjang Material Justifikasi Kuantitas Pemakaian Bor Membolongi 1 buah pipa Gergaji Pemotongan Pipa 1 buah Solder Pemasangan alat 1 buah Timbangan Menimbang 1 buah Zeolit Palu 1 buah Sewa Tempat penelitian 4 bulan laboratorium Sewa alat Penunjang laboratorium penelitian Sub Total (Rp) 2. Bahan Habis Pakai Material Justifikasi Pemakaian Bahan baku Zeolit penelitian Jerami Penyaring Garam CaCl Pelarut Untuk mengetahui Gas detekor kadar gas dikandang Uji Untuk mengetahui Chromatography seberapa besar penyerapan adsorben Uji PSA untuk mengetahui distribusi ukuran adsorben nano Sub Total (Rp)
Harga (Rp) 350.000
Satuan Total (Rp) 350.000
100.000 100.000 150.000
100.000 100.000 150.000
100.000 512.500
100.000 2.050.000 250.000 3.100.000
Kuantitas
Harga Satuan Total (Rp) (Rp)
30 kg
5.000
550.000
20 kg 5 kg liter
10.000 80.000
200.000 400.000
1
525.000
525.000
9 botol
250.000
2.250.000
3 sampel
150.000
450.000
4.375.000
20
3. Perjalanan Material Justifikasi Perjalanan Transportasi Untuk perjalanan survei survey Transportasi Untuk perjalanan pembelian pembelian bahan baku bahan Transportasi Untuk perjalanan pembelian pembelian alat alat Transportasi Untuk perjalanan publikasi publikasi Sub Total (Rp) 4. Lain-lain Mate Justifikasi rial Penggunaan ATK Tinta Printer Untuk mencetak laporan Penjilidan Pembuatan laporan laporan kemajuan dan akhir Dokumentasi Dokumentasi kegiatan kegiatan Pendaftaran Publikasi penelitian seminar Sub Total (Rp) Total keseluruhan (Rp)
Kuantitas 50 liter
Harga Satuan Total (Rp) (Rp) 11.300 565.000
45 liter
11.300
508.500
45 liter
11.300
508.500
3 kali
500.000
1.500.000 3.082.000
Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
Total (Rp)
4 kotak
35.000
100.000 136.000
20 bendel
5.000
100.000
30 foto
3.500
105.000
2 kali
650.000
1.300.000 1.741.000 12.298.000
21
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas
No 1.
Nama/NIM Ashva Afkarina
Program Studi
Bidang Ilmu
Alokasi waktu (jam/minggu) 15
Sistem Agroindustri
Teknologi Industri Pertanian
Teknologi Industri Pertanian
15
/135100307111043
Agroindstri Perkebunan dan Kehutanan
3.
Dwi Rosiyana /135100307111018
Kedokteran Hewan
Kedokteran Hewan
15
4.
Ana Fairuza /125100607111006
Teknik Bioproses
Keteknikan Pertanian
15
5.
Adistya Fajar Qolby / 125060307111044
Teknik Elektro
Teknik Elektro
15
/135100307111048
2.
Anik Haryanti
Uraian tugas Mengatur Pembagian tugas kepada anggota Mengkoordinasi jalannya pelaksanaan Memonitoring tahapan pelaksanaan Mengevaluasi tahap pelaksanaan Survei laboratorium yang akan digunakan untuk penelitian dan pengujian Menyiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan untuk penelitian Mencatat pemasukan dan pengeluaran keuangan Mencatat setiap tahapan penelitian dalam catatan harian/logbook Membuat surat perijinan laboratorium dan surat peminjaman alat laboratorium Merapikan semua hal administratif yang diperlukan Pengujian alat Perancangan alat
22
Lampiran 4. Surat Keterangan Ketua Peneliti
23
Lampiran 5. Desain Gambar SAFARI OS-002
