PENGOMPOSAN BLOTONG, BAGAS DAN ABU KETEL DARI INDUSTRI GULA DENGAN PERLAKUAN AERASI AKTIF DAN PERBEDAAN NILAI C/N AWAL

Transkripsi

1 PENGOMPOSAN BLOTONG, BAGAS DAN ABU KETEL DARI INDUSTRI GULA DENGAN PERLAKUAN AERASI AKTIF DAN PERBEDAAN NILAI C/N AWAL SKRIPSI ALDO BIMANTORO F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

2 CO-COMPOSTING FILTER CAKE, BAGASSE & BOILER ASH FROM SUGAR INDUSTRY WITH ACTIVE AERATION & DIFFERENTIATION OF INITIAL C/N VALUE Nastiti Siswi Indrasti, Andes Ismayana and Aldo Bimantoro Departement of Agroindustrial Tecnology, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia bimantorotin@gmail.com ABSTRACT Filter Cake, Bagasse and Boiler wastes in the sugarcane industry has not been used optimally. Therefore, it is necessary to studies use of composting. The purposes of study are to optimize the wastes utilization with composting and to know the influence of different active aerationrate and different initial C/N value on composting process and product. The research method using complete randomized design with two treatments, namely active aeration treatment with air drainage and passive aeration (without air drainage). The aeration active composting in the first week, then in the second week until the end of composting by air supply naturally. Composting consists of three composition based on initial C/N value, they are, and. In term of active aeration rate, composting consists of two aeration rate, they are 0.8 l/kg.minute and 1.2 l/kg.minute. Parameters monitored during composting such as, temperature is done every day, ph and C/N is every week. Upon the completion of composting which is 42 days, compost is characterized to define the quality of compost and compare with SNI The composting with aeration treatment of active and passive aeration does significantly affect the value of C/N and the different initial C/N value composition significantly affect the value of C/N by anova statistic. The compost, in physically, ph value and potassium content does meet the requirements of the compost, but it does not meet the requirements in water content, phosporus content and C/N Value, based on SNI C/N value of the compost is and water content is 54.56% Keyword: filter cake, boiler ash, bagasse, co-composting, active aeraion, C/N value

3 Aldo Bimantoro. F Pengomposan Blotong, Bagas dan Abu Ketel dari Industri Gula dengan Perlakuan Aerasi Aktif Dan Perbedaan Awal. Di bawah bimbingan Nastiti Siswi Indrasti dan Andes Ismayana RINGKASAN Proses pembuatan gula dengan bahan baku tebu menghasilkan limbah padat yang cukup besar. Limbah padat yang secara berkelanjutan terus bertambah dalam volume yang besar seiring dengan proses produksi adalah blotong, bagas dan abu ketel. Secara umum pemanfaatan ketiga limbah padat tersebut pada pabrik gula belum optimal khusunya pada blotong dan abu ketel. Pemanfaatan limbah padat gula pada penelitian terdahulu dapat dimanfaatkan dengan cara pengomposan, seperti pada penelitian Yusuf Widodo pada tahun 2007 dengan judul Limbah Pabrik Gula : Penanganan, Pencegahan dan Pemanfaatannya. Namun, apabila dilakukan pengomposan secara tunggal terhadap blotong, bagas maupun abu ketel, maka proses pengomposan yang terjadi tidak akan optimum. Hal ini dikarenakan nilai C/N awal bahan-bahan tersebut ada yang sangat tinggi dan juga ada yang rendah. Terkhusus untuk blotong yang memilik nilai C/N rendah, maka diperlukan bahan-bahan tambahan yang kaya karbon, seperti jerami, sekam, atau serbuk-serbuk kayu (Dalzell 1987). Agar proses menjdi lebih efektif dan efisien maka pengomposan blotong, bagas dan abu ketel dilakukan bersama-sama, karena bagas dan abu ketel yang kaya akan karbon dapat menjadi penyeimbang nilai C/N blotong yang rendah sehingga nilai C/N awal pengomposan yang ideal dapat dicapai. Pengomposan bersama (Co-composting), yaitu pengontrolan degradasi aerobik dari bahan organik dengan menggunakan lebih dari satu bahan baku. Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan limbah padat industri gula blotong, abu ketel dan bagas menjadi pupuk organik dengan metode Co-composting (Pengomposan) serta mengetahui pengaruh tingkat aerasi terhadap nilai C/N hasil proses pengomposan dan mengetahui pengaruh perbedaan nilai C/N awal terhadap nilai C/N hasil proses pengomposan. Rancangan percobaan yang digunakan menggunakan rancangan acak lengkap dua faktorial dengan dua kali ulangan. Pada penelitian pendahuluan blotong memiliki kadar karbon 8,215 %, kadar nitrogen 0,%, dan nilai C/N 26,9. Lalu Bagas memiliki kadar karbon 38,620 %, kadar nitrogen 0,21%, dan nilai C/N 160,920, sedangkan abu ketel memiliki kadar karbon 7,525%, kadar nitrogen 0,120%, dan nilai C/N 62,700. Semua bahan diperkecil ukuranya dan dicampur secara manual kedalam reaktor pengomposan. Penelitian utama dilakukan dengan perlakuan aerasi aktif dan nilai C/N awal pada hasil pencampuran blotong bagas dan abu ketel. Perlakuan nilai awal C/N dilakukan dengan mengatur komposisi masingmasing bahan agar memiliki nilai C/N awal, dan. Perlakuan aerasi aktif menggunakan suplai udara dengan laju 0,8 l /kg.menit dan 1,2 l/kg.menit. Sebagai kontrol, dilakukan pengomposan dengan aerasi pasif berupa aliran udara alami dari lingkungan sekitar. Pengamatan dilakukan pada parameter suhu, kadar air, kadar C, kadar N, ph, nitrat dan C/N. Baik untuk perlakuan aerasi aktif maupun pasif, hasil pengamatan suhu menunjukkan adanya peningkatan suhu pada 7 hari pertama. Kompos dengan nilai C/N awal yang memiliki tumpukan lebih tinggi cenderung memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan dengan yang lainya, puncaknya adalah pada hari kedua dengan suhu mencapai 45,8 C. Suhu pada pasif memiliki rentang peningkatan suhu yang cenderung lebih rendah. Baik pada aerasi aktif maupun pasif peningkatan suhu hanya

4 mencapai suhu mesofilik karena timbunan kompos yang dangkal. Peningkatan suhu menunjukan adanya aktivitas mikroorganisme yang mendegradasi bahan organik. Proses dekomposisi terjadi pada awal proses pengomposan karena adanya peningkatan suhu. Pada pengamatan ph, perubahan ph terjadi cukup aktif. Pada aerasi aktif ph turun pada 7 hari pertama dan naik pada hari-hari selanjutnya dan mulai stabil memasuki hari ke-35. Pada aerasi pasif ph turun turun pada 7 hari pertama dan naik pada hari-hari selanjutnya dan juga mulai stabil memasuki hari ke-35. Secara keseluruhan ph pengomposan berada pada rentang ph optimum pengomposan, yaitu 6,5 7,5. Penurunan ph disebabkan degradasi karbon yang menimbulkan asam dan peningkatan nilai ph disebabkan oleh perubahan asam-asam organik menjadi CO 2 dan sambungan kation-kation basa hasil mineralisasi bahan organik. Kadar air pengomposan baik aerasi aktif maupun pasif memiliki kadar air yang relatif stabil, cenderung menurun diawal dan meningkat diakhir. Pada hari ke-1 sampai hari ke-7 kadar air kompos dapat dibilang cukup tinggi, yaitu berkisar diatas %. Hal ini disebabkan pada pencampuran kompos ditambahkan air agar kompos menjadi lembab dan berada dalam kondisi optimum saat puncak pengomposan terjadi. Pada hari-hari selanjutnya kadar air cenderung menurun hingga hari ke-42. Kadar air yang cenderung menurun pada akhir pengamatan terjadi akibat evaporasi yang terjadi selama proses dekomposisi berlangsung. Pada pengomposan, jumlah kadar nitrat berfluktuasi namun memiliki kecenderungan meningkat. Kenaikan kadar nitrat khususnya pada akhir-akhir masa pengomposan disebabkan oleh mulai tercukupinya ketersediaan ammonium, dan mulai menurunya suhu pengomposan mendekati suhu ruang (25-27 C). Pada pengamatan nilai C/N kompos dengan nilai C/N awal memiliki penurunan nilai C/N yang paling cepat dibandingkan dengan yang lainya. Hal ini terlihat pada hari ke-1 sampai ke-7 penurunanya lebih curam dibandingkan dengan yang lainya. Apabila dibandingkan dengan kecenderungan penurunan aerasi pasif (kontrol), jelas terlihat slope penurunan nilai C/N kontrol lebih landai dibandingkan dengan aerasi aktif, sehingga dapat diketahui bahwa pendegradasian bahan organik pada kompos aerasi pasif berjalan lebih lambat. akhir pada semua kompos tidak semuanya mencapai standar nilai C/N kompos ideal menurut SNI. Hanya kompos dengan nilai C/N awal dan beberapa kompos dengan nilai C/N awal saja yang selama pengomposan 42 hari dapat mencapai standar nilai C/N ideal. Hasil uji statistik varian (sidik ragam) menggunakan aplikasi SAS menunjukan baik perlakuan formulasi maupun tingkat aerasi memberikan hasil berbeda nyata terhadap nilai C/N pengomposan. Interaksi antara perlakuan formulasi dengan tingkat aerasi juga memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap nilai C/N pengomposan. Selanjutnya dilakukan uji duncan, dari situ didapatkan hasil bahwa perbedaan formulasi, dan memberikan perbedaan yang nyata terhadap nilai C/N pengomposan, begitu juga dengan tingkat aerasi 0,8 l/kg.menit dengan 1,2 l/kg.menit yang memberikan perbedaan nyata terhadap nilai C/N pengomposan. Pada uji beda yang membandingkan antara kompos aerasi aktif dengan pasif menghasilkan data yang tidak berbeda nyata, baik yang nilai C/N awalnya, maupun.

5 PENGOMPOSAN BLOTONG, BAGAS DAN ABU KETEL DARI INDUSTRI GULA DENGAN PERLAKUAN AERASI AKTIF DAN PERBEDAAN NILAI C/N AWAL SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor Oleh ALDO BIMANTORO F380079

6 Judul Skripsi Nama NIM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012 : Pengomposan Blotong, Bagas dan Abu Ketel dari Industri Gula dengan Perlakuan Aerasi Aktif dan Perbedaan Awal : Aldo Bimantoro : F Menyetujui, Pembimbing I, Pembimbing II, (Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti) NIP (Ir. Andes Ismayana, MT) NIP Mengetahui : Ketua Departemen, (Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti) NIP Tanggal Lulus : November 2012

7 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Pengomposan Blotong, Bagas dan Abu Ketel dari Industri Gula dengan Perlakuan Aerasi Aktif dan Perbedaan Nilai C/N Awal adalah karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, November 2012 Yang membuat pernyataan Aldo Bimantoro F380079

8 Hak cipta milik Aldo Bimantoro, tahun 2012 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, microfilm,dan sebagainya

9 BIODATA PENULIS Aldo Bimantoro lahir di Jakarta 25 Juli 1990 sebagai putra tunggal pasangan Hendi Hendarto dan Elsa Dewi Setowati. Pada tahun 2008, penulis menamatkan pendidikan SMA di SMA Negeri 1 Depok. Pada tahun yang sama, penulis diterima menjadi Mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dengan program studi Teknologi Industri Pertanian (TIN), Fakultas Teknologi Pertanian. Selama masa perkuliahan, penulis aktif dalam berbagai kegiatan akademik maupun non akademik. Penulis pernah menjadi staff Divisi Profesi Himpunan Mahasiswa Teknologi Pertanian (2009) dan Kepala Divisi Sosial dan Lingkungan Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknologi Industri Pertanian (2010). Penulis juga meraih medali emas tennis beregu Olimpiade Mahasiswa IPB 2011 & Penulis merupakan penerima beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA) oleh DIKTI (2011 & 2012). Penulis berhasil mendapatkan dana hibah oleh Direktorat Pendidikan Tinggi (Dikti) bidang Kewirausahaan pada kegiatan Pekan Kreativitas Mahasiswa (PKM) periode 2010/2011. Pada tahun 2011, penulis melaksanakan Praktek Lapang di PT. Dua Kelinci Pati, Jawa Tengah dalam bidang manajemen lingkungan industri.

10 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada ALLAH SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi dengan judul Pengomposan Blotong, Bagas dan Abu Ketel dari Industri Gula dengan Perlakuan Aerasi Aktif Dan Perbedaan Awal ini dengan penuh semangat dan kemudahan. Terlaksananya penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari jasa semua pihak yang sudah membantu, mendukung, dan memotivasi penulis hingga skripsi ini diselesaikan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana. Ucapan terima kasih penulis sampaikan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak yang membantu dan mendukung terlaksananya penelitian dan penyusunan skripsi ini, yaitu kepada : 1. Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti selaku dosen pembimbing akademik utama atas bimbingannya selama ini. 2. Ir. Andes Ismayana, MT selaku dosen pembimbing ke-2 atas bimbingan dan dukungannya selama ini. 3. Seluruh staf dan laboran Departemen Teknologi Industri Pertanian Fateta IPB atas bantuan dan bimbingannya selama pelaksanaan penelitian. 4. Ibu dan Bapak yang telah mendo akan dan mendukung secara materil serta moril terlaksananya penelitian dan penyusunan skripsi ini. 5. Teman-teman yang telah membantu baik secara moril ataupun materil dan tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan, sehingga besar harapan penulis mendapatkan kritik dan saran yang membangun agar menghasilkan tulisan yang lebih baik. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan pengetahuan di bidang teknik dan manajemen lingkungan industri dan bermanfaat bagi pembaca pada umumnya. Bogor, November 2012 Penulis iii

11 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... iii vi vii ix I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penelitian... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Limbah Padat Industri Gula Pengomposan (Co-composting) Metode Pengomposan Karakteristik Kompos... 8 III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Bahan dan Alat Penelitian Metode Penelitian Penelitian Pendahuluan Rancangan Alat Pengompos (Reaktor) Penelitian Utama Rancangan Percobaan IV. HASIL dan PEMBAHASAN 4.1 Karakterisasi Awal Kompos Hasil Pengamatan Parameter Uji Suhu iv

12 4.2.2 ph Kadar Air C/N Kadar C Kadar N Kadar Nitrat Karakteristik Kandungan Kompos Akhir... V. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN v

13 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Komposisi blotong PG Jati Tujuh... 3 Tabel 2. Komposisi bagas... 4 Tabel 3. Komposisi abu ketel PG Sindang Laut... 4 Tabel 4. Standar mutu kompos... 9 Tabel 5. Hasil karakterisasi awal bahan pengomposan Tabel 6. Komposisi bobot bahan kompos Tabel 7. Karakteristik kompos akhir dengan pembanding SNI vi

14 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Proses umum pengomposan limbah padat organik... 5 Gambar 2. Ilustrasi reaktor dan proses aerasi Gambar 3. Perubahan suhu pengomposan aerasi 0,8 l/kg.menit Gambar 4. Perubahan suhu pengomposan aerasi 1,2 L/kg.menit Gambar 5. Perubahan suhu pengomposan aerasi pasif (kontrol) Gambar 6. Perubahan ph aerasi 0,8 l/kg.menit Gambar 7. Perubahan ph aerasi 1,2 l/kg.menit Gambar 8. Perubahan ph aerasi pasif (kontrol) Gambar 9. Perubahan kadar air aerasi 0,8 l/kg.menit Gambar 10. Perubahan kadar air aerasi 1,2 l/kg.menit Gambar 11. Perubahan kadar air aerasi pasif (kontrol) Gambar 12. Perubahan kadar C aerasi 0,8 l/kg.menit Gambar 13. Perubahan kadar C aerasi 1,2 l/kg.menit Gambar 14. Perubahan kadar C aerasi pasif (kontrol) Gambar 15. Perubahan kadar N aerasi 0,8 l/kg.menit Gambar 16. Perubahan kadar N aerasi 1,2 l/kg.menit Gambar 17. Perubahan kadar N aerasi pasif (kontrol) Gambar 18. Perubahan kadar nitrat aerasi 0,8 l/kg.menit Gambar 19. Perubahan kadar nitrat aerasi 1,2 l/kg.menit Gambar 20. Perubahan kadar nitrat aerasi pasif (kontrol) Gambar 21. Perubahan nilai C/N aerasi 0,8 l/kg.menit Gambar 22. Perubahan nilai C/N aerasi 1,2 l/kg.menit Gambar 23. Perubahan nilai C/N aerasi pasif (kontrol) Gambar 24. Delta penurunan nilai C/N pengomposan dengan aerasi 0,8 l/kg.menit vii

15 Gambar 25. Delta penurunan nilai C/N pengomposan dengan aerasi 1,2 l/kg.menit Gambar 26. Delta penurunan nilai C/N pengomposan dengan aerasi pasif (kontrol) viii

16 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Prosedur Analisis mutu kompos Lampiran 2. Analisis Sidik Ragam (Varian) menggunakan SAS ix

17 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara pengonsumsi gula terbesar di dunia. Dengan tingkat konsumsi rata-rata nasional mencapai 220 ribu ton per bulan pada 2011 (Kementerian BUMN, 2011) maka diperlukan produksi gula secara besar-besaran demi mencukupi kebutuhan tersebut.saat ini Indonesia memiliki total 62 pabrik gula baik yang dikelola oleh pemerintah maupun swasta (Kementrian BUMN, 2011) dan umumnya pabrik gula di Indonesia memakai tebu (Saccharum officinarum) sebagai bahan baku pembuat gula. Proses pembuatan gula dengan bahan baku tebu menghasilkan limbah padat yang cukup besar. Proses produksi gula ini menghasilkan beberapa limbah padat yaitu ampas tebu (bagas), blotong, abu ketel, lumpur, sisa pucuk, daun tebu, kerak nira atau gula, dan limbah domestik.limbah padat yang secara berkelanjutan terus bertambah dalam volume yang besar seiring dengan proses produksi adalah blotong, bagas dan abu ketel. Blotong merupakan merupakan sisa residu dari penapisan nira menggunakan Rotary Vaccum Filter. Pada PG Jati tujuh tahu 2010 rata-rata blotong dihasilkan dari 3,8 % tebu yang masuk ke penggilingan. Bagasmerupakan hasil sisa penggilingan dan pemerahan tebu di stasiun penggilingan. Bagas berupa serpihan lembut serabut batang tebu yang sudah hancur dan limbah padat yang paling besar dihasilkan dari proses pembuatan gula. Rendemen bagas mencapai sekitar - % dari tebu yang masuk (PG Jati Tujuh, 2010). Sementara abu ketel merupakan hasil pembakaran bagassebagai bahan bakar pembangkit tenaga untuk proses. Secara umum pemanfaatan limbah padat pada pabrik gula masih belum cukup optimal khususnya untuk limbah blotong dan abu ketel. Untuk bagaspemanfaatan di pabrik gula secara umum dilakukan dengan cara langsung mengirimnya ke stasiun boiler untuk digunakan sebagai umpan pembakaran. Namun, walaupun bagas hampir 100% termanfaatkan sebagai umpan boiler ternyata masih memiliki sisa yang cukup banyak. Merujuk pada data pemanfaatan bagas PG Jati Tujuh tahun 2010, bagas yang digunakan sebagai bahan bakar hanya sekitar 84% dan sisanya ditumpuk di bagasse house (PG Jati Tujuh, 2010). Pemanfaatan limbah padat gula pada penelitian terdahulu dapat dimanfaatkan dengan cara pengomposan, seperti pada penelitian-penelitian sebelumnya. Namun, apabila dilakukan pengomposan secara tunggal terhadap blotong, bagas maupun abu ketel, maka proses pengomposan yang terjadi tidak akan optimum. Hal ini dikarenakan nilai C/N awal bahan-bahan tersebut ada yang sangat tinggi dan juga ada yang rendah. Terkhusus untuk blotong yang memilik nilai C/N rendah, maka diperlukan bahan-bahan tambahan yang kaya karbon, seperti jerami, sekam, atau serbuk-serbuk kayu (Dalzell 1987).Agar proses menjadi lebih efektif dan efisien maka pengomposan blotong, bagas dan abu ketel dilakukanbersama-sama, karena bagas dan abu ketel yang kaya akan karbon dapat menjadi penyeimbang nilai C/N blotong yang rendah sehingga nilai C/N awal pengomposan yang ideal dapat dicapai. Pengomposan bersama (Co-composting) adalah pengontrolan degradasi aerobik dari bahan organik dengan menggunakan lebih dari satu bahan baku. 1

18 Dalam pengomposan, terdapat dua faktor utama yang perlu diperhatikan yaitu nilai C/N awal dan ketersediaan oksigen (Aerasi). Pertama nilai C/N awal, karena menurut Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (2003), setiap bahan organik mengandung unsur C (karbon) dan N (nitrogen) dengan perbandingan yang berbeda-beda. Suatu bahan yang mengandung unsur C tinggi maka nilai C/N juga akan tinggi, sebaliknya bahan yang mengandung unsur N tinggi maka nilai C/N akan rendah. tersebut akan sangat berpengaruh terhadap kecepatan proses dekomposisi. Maka dari itu nilai C/N awal pengomposan perlu untuk diatur. Adapun faktor kedua yang perlu diperhatikan dalam pengomposan adalah tingkat ketersediaan oksigen. Secara alami pengomposan telah mendapatkan oksigen dari alam, namun untuk mempercepat proses maka dibuatlah kondisi pengomposan menjadi lebih optimum, yaitu dengan menambahkan aerasi aktif ke dalam proses pengomposan agar aktivitas bakteri aerob dapat berlangsung secara optimum (Balai Pengkajian Teknologi Pertanian 2003) Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Memanfaatkan limbah padat industri gula blotong, abu ketel dan bagasmenjadi pupuk organik dengan metode Co-composting (Pengomposan). 2. Mengetahui pengaruh perbedaan nilai C/N awal terhadap proses pengomposan 3. Mengetahui pengaruh perbedaan tingkat aerasi akif terhadap proses pengomposan. 2

19 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Limbah Padat Industri Gula Limbah padat industri gula mengandung bahan organik yang berpotensi mencemari lingkungan bila tidak tertangani dengan baik.limbah padat yang dihasilkan dengan jumlah yang cukup besar adalahblotong, bagas dan abu ketel. Blotong (filter cake) merupakan residu dari proses pemurnian nira berupa endapan semi basah seperti lumpur yang cukup padat (Isroi 2008). Pada PG Jati tujuh (2010) produksi blotong mencapai 3,8% dari total tebu yang digiling per harinya.selama masa giling berlangsung, total blotong yang dihasilkan dapat mencapai 22.0 ton per tahun.komposisi blotong tergantung dari pola produksi dan tebu yang digunakan. Komposisi blotong dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1.Komposisi blotong Senyawa Komposisi Bahan Organik 15,59 % Nitrogen 0,32 % Karbon 8,39 % Fosfor 0,49 % C/N ratio 26,22 Kalium (K 2 O) 0,19 % Kalsium 1,81 % Besi 0,43 % Alumunium 0,52 % Mangan 0,04 % Magnesium 0,084 % Sumber: PG Jati Tujuh 2010 Menurut Lavarack et al. (2002)bagasmerupakan hasil samping proses pembuatan gula tebu (sugarcane) yang mengandung residu berupa serat, minimal % serat bagasdiperlukan sebagai bahan bakar boiler, sedangkan % sisanya hanya ditimbun sebagai buangan yang memiliki nilai ekonomi rendah. Penimbunan bagas dalam kurun waktu tertentu akan menimbulkan permasalahan bagi pabrik. Mengingat bahan ini berpotensi mudah terbakar, mengotori lingkungan sekitar, dan menyita lahan yang cukup luas untuk penyimpanannya. Tanaman tebu yang berisi air yang digunakan sebagai bahan pembuat gula (nira) dan memiliki komposisi yang lebih kompleks yaitu sacharose, zat sabut atau fiber, gula reduksi, dan beberapa bahan lainnya. Sabut yang terkandung dalam bagas, tersusun dari beberapa komponen penyusun yaitu selulosa, pentosan, lignin, dan beberapa komponen lain. Komponen bagasyang berasal dari PG Jatitujuh sebagai bahan acuan adalah sesuai dengan Tabel 2. 3

20 Tabel 2. Komposisi bagas PG Jati Tujuh pada tahun 2010 Senyawa Komposisi Bahan Organik 60,48 % Karbon 33,12 % 165,6 Kalsium 0,535 % Magnesium 0,014 % Besi 0,074 % Alumunium 0,083 % Mangan 0,007 % Kadar Air 36,26 % ph 4,90 % Sumber: PG Jati Tujuh (2010) Abu ketel atau abu pembakaran bagas merupakan hasil perubahan secara kimiawi dari pembakaran bagas murni. Bagas digunakan sebagai bahan bakar untuk memanaskan boiler dengan temperatur mencapai o C (Hernawati dan Indarto 2010). Abu ketel dapat dimanfaatkan kembali karena karena mengandung mineral anorganik atau unsur-unsur logam yang merupakan unsur hara atau nutrisi yang diperlukan oleh tanaman (Purwati 2007). Menurut Misran (2005), limbah abu ketel dapat dicampurkan dengan beberapa zat lain untuk dijadikan menjadi pupuk mixed (fine compost). Senyawa kimia abu ketel yang dominan adalah SiO 2 (silika), yaitu sebesar 70,97 %. Komposisi bahan yang terkandung pada abu ketel dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Komposisi abu ketel PG Sindang Laut pada tahun 2010 Senyawa Komposisi Bahan Organik 4,23 % Kadar Air 62,95 % Nitrogen 0,03 % Karbon 2,3 % Fosfor 0,23 % C/N ratio 76,67 Kalium 0,85 % Kalsium 0,2 % Besi 0,15 % Aluminium 0,52 % Mangan 0,76 % Magnesium 0,05 % Sumber : PG Sindang Laut (2010) 4

21 2.2. Pengomposan (Co-composting) Pengomposan adalah penguraian bahan organik oleh sejumlah besar mikroorganisme dalam lingkungan yang hangat, basah dan berudara dengan hasil akhir berupa kompos. SedangkanCocomposting adalah pengontrolan degradasi aerobik dari bahan organik menggunakan lebih dari satu bahan baku. Limbah padat organik memilki kandungan karbon organik yang tinggi dan memiliki karakteristik kekambaan yang baik, sehingga mempermudah sirkulasi dan aliran udara masuk ke dalam co-composting (Drescher et al. 2006). Gambaran tentang proses pengomposan bahan organik dapat dilihat pada Gambar 1 : Gambar 1. Proses umum pengomposan limbah padat organik (Rynk 1992) Menurut Indrasti (2004), ada beberapa metode produksi yang dapat dilakukan dalam mengomposkan bahan organik, baik secara aerobik ataupun anaerobik. Proses pengomposan dapat dilakukan tanpa atau dengan bahan tambahan (cacing atau mikroorganisme). Pengomposan secara aerobik paling banyak digunakan, karena mudah dan murah untuk dilakukan, serta tidak membutuhkan kontrol proses yang sulit. Dekomposisi bahan dilakukan oleh mikroorganisme di dalam bahan itu sendiri dengan bantuan udara, sedangkan pengomposan secara anaerobik memanfaatkan mikroorganisme yang tidak membutuhkan udara dalam mendegradasi bahan organik.pengomposan merupakan suatu proses biokimiawi yang mendekomposisi bahan organik menjadi zat-zat humus oleh berbagai macam mikroorganisme pengurai pada kondisi terkontrol. Biokonversi dilakukan oleh mikroorganisme heterotrofik yang berbeda-beda seperti bakteri, kapang, protozoa, dan actinomycetes (Gaur 1983). Hasil akhir proses pengomposan berupa bahan yang bagus untuk digunakan tanah sebagai pemulih unsur hara (Indriani 1999).Proses pengomposan yang sempurna akan menghasilkan produk pupuk yang tidak berbau dan tidak bersifat patogen baik dalam aplikasi maupun penyimpanannya. Pengomposan secara aerobik tidak menimbulkan bau busuk dan memiliki waktu pengomposan yang relatif singkat sehingga proses ini cocok untuk diaplikasikan pada pengomposan limbah industri gula. 5

22 Proses dekomposisi bahan organik menurut Setyorini (2006) terjadi secara biofisiko kimia melibatkan kegiatan biologis mikroba dan mesofauna. Secara umum, proses dekomposisi biokimiawi secara aerobik dan anaerobik dapat dilihat pada persamaan 1 dan 2. Secara aerobik : Bahan organik + O 2 Secara anaerobik : Bahan organik Mikroba aerob N, P, K Mikroba anaerob N, P, K H 2 O + CO 2 + hara +humus + enersi...(1) CH 4 + hara +humus...(2) Secara lebih rinci, proses dekomposisi tiap unsur organik yang terjadi selama pengomposan seperti reaksi di bawah ini : Dekomposisi bahan spesifik pada pengomposan aerobik menurut Gaur (1983) dapat dilihat pada persamaan 3, 4, 5 dan 6. (CH 2 O) x + xo 2 xco 2 + xh 2 O + Energi...(3) Gula, selulosa, hemiselulosa N-organik + NH 4 - NO 2 - NO 3 + Energi...(4) Protein dan senyawa N-organik S-organik 2- SO 4 + Energi...(5) P-organik H 3 PO 4 Ca(H 2 PO 4 ) 2... (6) Fosfor organik, fitin, lesitin Material kompos memerlukan nilai C/N yang ideal sehingga dapat mengoptimalkan penguraian bahan organik.bahan yang ideal untuk dikomposkan memiliki nilai C/N sekitar, sedangkan kompos yang dihasilkan memiliki nisbah C/N kurang dari 20.Bahan organik yang memiliki nisbah C/N jauh lebih tinggi di atas akan terdekomposisi dalam waktu yang lama.selain itu, keadaan ini dapat menyebabkan mikroorganisme yang terlibat dalam proses pengomposan kekurangan nitrogen (N).Sebaliknya jika nisbah tersebut terlalu rendah akan terjadi kehilangan nitrogen dalam bentuk amonia, karena menguap (teroksidasi) selama proses perombakan berlangsung. (Rynk 1992) Adapun faktor yang mempengaruhi proses pengomposan antara lain adalah sebagai berikut : 1. Unsur karbon dan nitrogen merupakan sumber energi untuk pertumbuhan mikroorganisme. yang efektif untuk proses pengomposan berkisar antara :1 hingga :1. Mikroba memecah senyawa C sebagai sumber energi dan menggunakan N untuk sintesis protein.pada nilai C/N di antara - mikroba mendapatkan cukup C untuk energi dan N untuk sintesis protein. Apabila nilai C/N terlalu tinggi, mikroba akan kekurangan N untuk sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat (Isroi 2008). 2. Suhu Proses dekomposisi bahan organik akan menghasilkan panas akibat dari metabolisme mikroba pengurai. Pada awal pengomposan suhu tumpukan bahan akan berada pada kisaran 32 C dan lama 6

23 kelamaan seiring dengan meningkatnya aktivitas mikroorganisme suhu tumpukan bahan akan terus naik hingga 60 C bahkan bisa mencapai 78 C. Tinggi rendahnya suhu pengomposan sangat bergantung pada jenis bahan yang dikomposkan. Bahan dengan nilai C/N tinggi akan sulit mencapai suhu tinggi sebaliknya bahanp-bahan dengan nilai C/N rendah akan dengan cepat mencapai suhu tinggi. Semakin tinggi suhu yang bisa dicapai maka akan semakin cepat pula proses pengomposan. Kecenderungan inilah yang menimbulkan cara menyiasati agar pengomposan berlangsung lebih cepat yaitu dengan cara menutup bahan yang dikompos dengan terpal atau plastik hitam agar panas yang dihasilkan dari metabolisme mikroba pengurai tidak keluar tetapi tetap bertahan di dalam. (Balai Pengkaian Teknologi Pertanian 2003) 3. Aerasi Proses pengomposan secara aerobik membutuhkan oksigen yang cukup untuk aktivitas mikroorganisme pengurai.aerasi secara alami akan terjadi saat terjadi peningkatan suhu yang menyebabkan udara hangat keluar dan udara yang lebih dingin masuk ke dalam tumpukan kompos. Proses aerasi dapat dibantu dengan pembalikan atau mengalirkan udara ke dalam tumpukan kompos.apabila aerasi terhambat akan menimbulkan proses anaerob yang ditandai dengan bau busuk. (Isroi 2008). Indrasti (2004) menambahkan bahwa mikroorganisme dalam tumpukan membutuhkan oksigen untuk melakukan proses dekomposisi. Jika tumpukan kekurangan oksigen, biasanya akan mengeluarkan bau. Jika ini terjadi maka sebaiknya dilakukan pembongkaran kembali tumpukan untuk memberikan oksigen pada tumpukan kompos. 4. Ukuran Partikel & Porositas Aktivitas mikroba pengurai berada di permukaan area bahan dan udara.ukuran partikel yang lebih kecil memiliki permukaan yang lebih luas sehingga akan meningkatkan kontak antara mikroba dengan bahan.hal ini dapat mempercepat proses dekomposisi bahan organik.secara langsung ukuran partikel dapat mempengaruhi porositas dari timbunan kompos. Porositas merupakan ruang diantara partikel yang terbentuk di dalam timbunan kompos. Ruang antar partikel ini merupakan areal untuk sirkulasi air dan udara (Isroi 2008). 5. Kelembaban (Kadar Air) Kelembaban yang tepat pada kompos akan menyediakan kondisi yang sesuai bagi proses biologis yang terjadi dalam pengomposan. Kompos yang terlalu basah menyebabkan penghambatan proses aerasi dan proses akan berlangsung anaerobik, sedangkan kompos yang terlalu kering dekomposisi tidak akan terjadi. Selama pengomposan, nilai kelembaban yang diharapkan yaitu 55% per berat kompos, dengan batas atas 60% dan batas bawah 45%. Indriani (1999) menambahkan kadar air sangat mempengaruhi dekomposisi bahan organik. Mikroorganisme dapat bekerja dengan baik bila kadar airnya mencapai -60 %. Kadar air yang terlalu tinggi mengakibatkan pengurangan jumlah udara yang bersirkulasi sehingga tercipta kondisi anaerob. Kadar air terlalu rendah dapat 7

24 menyebabkan mikroorganisme tidak berkembang atau mati, sehingga dekomposisi bahan organik oleh mikrorganisme tidak optimal (Indrasti 2007). 6. Nilai ph Nilai ph optimum untuk proses pengomposan berkisar antara 6,5-7,5.Pengomposan dapat menyebabkan perubahan bahan organik sehingga terjadi perubahan ph.bahan organik yang terurai menghasilkan asam akan menurunkan ph sedangkan yang menghasilkan ammonia akan meningkatkan ph pada fase awal. Namun, kompos yang sudah matang memiliki ph yang mendekati netral(isroi 2008) Metode Pengomposan Metode pengomposan yang umum dilakukan dalam penanganan limbah padat pertanian seperti yang dikemukakan oleh Koehler-Munro (2001) adalah metode Aerated Pile. MetodeAerated pile adalah metode pengomposan dengan bantuan aerasi buatan.aerasi tersebut dapat dapat dilakukan secara pasif maupun aktif.aerasi secara pasif mengurangi proses pembalikan dengan menggunakan pipa berlubang yang diletakan pada bagian dasar tumpukan kompos ataupun reaktor pengomposan.aerasi secara aktif menggunakan aerator sebagai sumber aerasi yang dialirkan ke dalam pipa.walaupun secara teoritis pembalikan tidak perlu dilakukan dalam metode ini namun pembalikan tersebut tetap dilakukan sekali untuk sirkulasi udara optimum, menyebarkan kadar air bahan, dan mengoptimalkan dekomposisi bahan segar oleh mikroorganisme.aerasi yang diberikan secara aktif membutuhkan waktu pengomposan yang lebih singkat dibandingakan dengan aerasi secara pasif Karakteristik Kompos Kompos merupakan nutrien tanah pertanian yang dapat memperbaiki struktur tanah dengan meningkatkan unsur hara tanah.penambahan kompos dapat juga meningkatkan aktivitas mikroba tanah yang memiliki peran penting sebagai penghasil senyawa perangsang pertumbuhan tanaman.kompos akan meningkatkan kesuburan tanah dan merangsang perakaran yang sehat sehingga tanaman dapat menyerap nutrien tanah dengan baik (Chaniago 1987). Selain itu, peranan lain dari kompos menurut Chaniago (1987) adalah penambahan material organik yang terkandung dalam kompos dapat memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah.sifat fisik tanah yang semula padat dapat menjadi gembur sehingga pengolahan lahan menjadi lebih mudah.penyebab tanah yang menjadi gembur yaitu adanya senyawa polisakarida yang dihasilkan oleh mikroorganisme pengurai serta miselium dan hifa yang berfungsi sebagai perekat partikel tanah. Struktur tanah yang baik akan memperlancar difusi oksigen dan memperbaiki kondisi fisiologis akar. Kadar bahan organik yang tinggi memberikan warna tanah yang lebih gelap sehingga penyerapan energi sinar matahari lebih banyak. Sifat kimia tanah yang diperbaiki yaitu sumber makro dan mikro mineral yang lengkap walaupun dalam jumlah yang relatif kecil.penggunaan kompos dalam jangka panjang dapat memperbaiki ph pada tanah yang masam. Adapun sifat biologi tanah yang dapat diperbaiki meliputi 8

25 keberadaan mikroorganisme yang berperan secara tidak langsung dalam aktivitas pertumbuhan tanaman.kompos mengandung fungi, bakteri, alga dan actynomycetes yang dapat memaacu berkembangnya mikroorganisme tanah. Aktivitas berbagai mikroorganisme tanah dapat menghasilkan hormon pertumbuhan seperti auksin, giberelin, dan sitokinin yang memacu pertumbuhan dan perkembangan akar tanaman (Chaniago 1987). Indonesia memiliki standar mutu untuk kompos yang baik dan ideal. Standar mutu tersebut tercantum pada SNI (Standar Nasional Indonesia). Standar mutu kompos menurut SNI dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4.Standar mutu kompos No. Parameter Satuan Minimum Maksimum 1 Kadar air % - 2 Temperatur o C Suhu air tanah 3 Warna Kehitaman 4 Bau Berbau tanah 5 Ukuran Partikel mm 0, Kemampuan ikat air % 58-7 ph 6,80 7,49 8 Bahan Asing % * 1,5 9 Bahan organik % Nitrogen % 0, - 11 Karbon % 9, Fosfor (P 2 O 5 ) % 0,10-13 C/N ratio Kalium (K 2 O) % 0,20 * 15 Kalsium % * 25, 16 Magnesium % * 0,60 17 Besi % * 2,00 18 Alumunium % * 2,20 19 Mangan % * 0,10 Sumber : SNI

26 III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Bahan dan Alat Penelitian Bahan utama yang digunakan adalah limbah padat industri gula berupa blotong, abu ketel dan bagas. Ketiga bahan tersebut didapatkan dari pabrik gula GMP Lampung. Selain itu, bahan bakulainnya yaitu zat kimia untuk keperluan analisis contoh uji.bahan tersebut antara lain aquades, katalis CuSO 4.Na 2 SO 4, H 2 SO 4 pekat, larutan NaOH 6 N, larutan asam borat 2%, indikator Mengsel, larutan H 2 SO 4 terstandarisasi, dan larutan buffer ph 7. Peralalatan utama yang digunakan yaitu seperangkat alat pipa aerasi, blower,termometer, flowmeter skala l/menitdan peralatan analisis sampel.peralatan analisis sampel yang digunakan antara laincawan alumunium, timbangan analitik, sudip, label, cawan porselen, desikator, gegep, labu kjedahl, kjedahl aparatur, pipet mohr 1 ml, pipet mohr 10 ml, gelas piala ml, gelas piala 0 ml, destilator nitrogen semi otomatis, tabung destilasi, labu Erlenmeyer, oven, tanur, buret, tabung ulir, rak tabung reaksi, bulp, stopwatch,kompor penangas, kuvet, spektrofotometer, plastik sampel, mortar dan ph-meter Metode Penelitian Penelitian Pendahuluan Penelitian ini diawali dengan penelitian pendahuluan, yaitu karakterisasi bahan baku awal meliputi nilai C, nilai N dan nilai C/N.Setelah mengetahui karakteristik masing-masing bahan, maka dapat ditentukan perumusan campuran bahan kompos.total bahan baku campuran yang digunakan yaitu 5 kg untuk tiap reaktor.penentuan nilai C/N dari pencampuran blotong, abu ketel dan bagasdapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut. ( ) ( ) ( ) ( ) Rancangan Alat Pengompos (Reaktor) Pengomposan pada penelitian ini menggunakan metode aerated static pile. Metode ini dikembangkan dalam rangka mengeliminasi masalah kebutuhan lahan dan masalah sulit lain pada sistem windrow. Metode aerated static pile merupakan metode yang memberikan banyak keuntungan yang nyata dibandingkan dengan sistem windrow, yaitu mengatasi masalah bau dengan lebih baik karena kondisi reaktor tertutup, proses inaktivasi bakteri lebih efektif, keseragaman temperatur terhadap seluruh bahan lebih terkendali dan terjamin, penggunaan lahan lebih sedikit karena menggunakan reaktor, dan total biaya relatif lebih murah. Reaktor berbentuk tabung/drum dengan kapasitas volume l. Diameter reaktor dan tinggi reaktor yaitu cm dan 75 cm. Reaktor tersebut termodifikasi dengan pipa aerasi reaktor yang terletak melintang pada badan reaktor. Pipa aerasi reaktor memiliki lubang aerasi yang berfungsi meneruskan 10

27 udara ke dalam tumpukan bahan baku. Pipa aerasi memiliki kran yang berfungsi mengatur laju aerasi. Reaktor memiliki saluran lindi untuk mengeluarkan air yang terbentuk selama proses pengomposan.. Berikut ini adalah gambar ilustrasi dari reaktor dan proses aerasi : Keterangan : 1. Reaktor 2. Bahan Kompos 3. Tempat pengambilan sampel 4. Lubang aerasi 5. Pipa aerasi reaktor 6. Saluran leacheat 7. Kran pengatur laju aerasi 8. Pipa aerasi 9. Pengatur tekanan 10. Aerator Gambar 2.Ilustrasi Reaktor dan Proses Aerasi Penelitian Utama Penelitian utama meliputi pengecilan bahan baku, pencampuran dan pengujian. Dalam pengecilan bahan baku, dilakukan penyaringan bahan dengan menggunakan saringan kawat dengan ukuran lubang saringan 1 cm.selanjutnya pada pencampuran, bahan dicampur secara manual menggunakan tangan sebanyak masing-masing 5 kg untuk tiap reaktor. Pengukuran suhu setiap harinya selama periode pengomposan, pengukuran ph, kadar air, kadar nitrit, kadar karbon dan kadar nitrogen dilakukan setiap satu minggu sekali. Pengukuran dilakukan dua kali pengulangan (duplo). Setelah proses pengomposan selesai, karakterisasi dilakukan terhadap kandungan kompos akhiryang meliputi pengukuran kadar fosfor, dan kadar kalium. Semua prosedur pengujian terdapat pada lampiran. Pengambilan sampel dilakukan pada tiga titik yaitu bagian bawah, tengah dan atas.pengambilan sampel pada bagian bawah dan tengah dilakukan melalui lubang pengambilan sampel sedangkan pada bagian atas dilakukan dengan membuka tutup reaktor terlebih dahulu. Penelitian ini diberlakukan dua macam perlakuan, yaitu nilai C/N awal dan tingkat aerasi. Untuk nilai C/N awal dipilih nilai, dan. Selanjutnya untuk tingkat aerasi dipakai 0,8 dan 1,2 l/kg.menit. Aerasi pada penelitian ini dilakukan selama satu jam/hari untuk masing-masing reaktor pengomposan sesuai dengan perlakuan aerasinya Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian utama adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktoryaitu tingkat aerasi dan nilai C/N awal. Model matematis dari rancangan percobaan untuk penelitian utama dapat dilihat pada persamaan 7. Y ij = μ + A i + B j + AB ij + ε ijk...(7) 11

28 Keterangan: Y ijk = Nilai pengamatan akibat pengaruh faktor A taraf ke-i, faktor B taraf ke-j, pada ulangan ke-k μ = Nilai rata-rata A i = Pengaruh aerasi selama proses co-composting Bj = Pengaruh perbedaan nilai C/N awal selama proses co-composting AB ij = Pengaruh interaksi antara faktor A taraf ke-i, faktor B taraf ke-j, ε ijk = Pengaruh kesalahan percobaan Hipotesis awal: Pengaruh Aerasi H 0 : A 1 = A 2 = 0, aerasi tidak berpengaruh terhadap nilai C/N H 1 : Minimal ada satu i dimana A i 0 Pengaruh awal H 0 : B 1 = B 2 = B 3 = 0, nilai C/N awal tidak berpengaruh terhadap nilai C/N H 1 : Minimal ada satu j dimana A j 0 Pengaruh Interaksi Antar Perlakuan Aerasi dan awal H 0 : AB 11 = AB 12 = AB 13 = AB 21 = AB 22 = AB 23 = AB 31 = AB 32 = AB 33 = 0, interaksi antar aerasi dan nilai C/N awal tidak berpengaruh terhadap nilai C/N H 1 : Minimal ada satu ij dimana AB ij 0 Perhitungan analisis sidik ragam menggunakan tingkat kepercayaan 95% α : 5. Bila hasil analisis sidik ragam menunjukkan nilai selisih FHitung - F Tabel lebih rendah dari 0,05 maka kesimpulan yang diperoleh yaitu tolak H 0 dan sebaliknya bila nilai selisih FHitung - F Tabel lebih besar dari 0,05 maka kesimpulan yang diperoleh yaitu terima H 0. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SAS. 12

29 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakterisasi Awal Bahan Kompos Pada penelitian pendahuluan dilakukan karakteristik bahan kompos (blotong, bagas dan abu ketel) meliputi kadar C, kadar N, nilai C/N dan parameter lainya. Hasil karakterisasi awal bahan pengomposan dapar dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Hasil karakterisasi awal bahan pengomposan Parameter Blotong Bagas Abu Ketel Bahan organic 14,8 % 78,84 % 14,8 % Nitrogen 0, % 0,21 % 0,12 % Karbon 8,215 % 38,620 % 7,525 % C/N ratio 26,93 160,92 62,7 Fosfor 0,17 % 1,755 % 0,257 % Kalium 0,034 % 0,119 % 0,229 % Kalsium 1,05 % 0,385 % 0,06 % Besi 0,312 % 0,097 % 0,089 % Aluminium 0,269 % 0,068 % 0,226 % Mangan 0,029 % <0, % 0,001 % Magnesium 0,0024 % 0,047 % 0,059 % Kadar air 72,69 % 17,35 % 81,70 % Bagas memiliki nilai C/N terbesar dikarenakan bagasmengandung banyak selulosa yang terhitung sebagai karbon serta terdapat pula sisa-sisa nira yang tentunya terkandung karbon didalamnya (Febriana 2011). Dengan nilai C/N sebesar itu akan sangat lama apabila dilakukan pengomposan secara tunggal. Demikian pula dengan abu ketel yang memiliki nilai C/N cukup besar karena merupakan sisa pembakaran bagas. (Isroi 2008). Untuk blotong, nilai C/N yang dimiliki cukup rendah, karena kandungan nitrogennya merupakan yang tertinggi dibanding yang lain. Kandungan protein yang cukup tinggi tersebut dikarenakan blotong merupakan hasil samping pemurnian nira, dimana kandungan nitrogen pada nira cukup besar, yaitu 0,5% berat zat padat terlarut (Risvank 2012). Oleh karena itu pada penelitian ini abu ketel dan bagas dicampurkan dengan blotong agar tercapai nilai C/N awal yang memungkinkan untuk dikomposkan dengan waktu yang relatif lebih singkat. Senyawa lainya seperti fosfor, kalium dan kalsium dibutuhkan oleh tanah sebagai makro nutrien, sedangkan besi, aluminium, mangan dan magnesium merupakan mikro nutrien untuk tanah. Besar kandungan senyawa-senyawa tersebut juga mempengaruhi kualitas kompos. Untuk kadar fosfor terlihat memang cukup besar jumlahnya dibandingkan dengan yang lain disebabkan karena menurut Rao (1994), memang material organik yang berasal dari residu tanaman kaya akan sumber fosfor organik. 13

30 Formulasi bahan dilakukan setelah mengetahui kandungan senyawa nitrogen dan karbon didalam blotong, bagas dan abu ketel. Sesuai perlakuan yang digunakan untuk niai C/N awal ditentukan tiga macam perlakuan, yaitu, dan. Basis jumlah setiap kompos untuk satu reaktor adalah 5 kg. Komposisi bobot bahan kompos tiap perlakuan berdasarkan perhitungan formulasidapat dilihat pada pada Tabel 6. Tabel 6. Komposisi bobot bahan kompos Awal Bobot (kg) Abu Ketel Blotong Bagas 0,1 4,8 0,1 0,4 4,2 0,4 0,8 3,4 0,8 Perbandingan abu ketel dan bagas adalah 1 : 1 untuk setiap komposisi. Blotong merupakan bahan dengan jumlah terbanyak yang ditambahkan dalam setiap campuran bahan. Hal in dikarenakan nilai C/N awal blotong yang terendah sehingga untuk mengimbangi bagas dan abu ketel maka komposisinya menjadi lebih besar. 4.2 Proses Co-Composting Suhu Suhu dapat menjadi indikator adanya proses dekomposisi pada pengomposan bahan organik.perubahan suhu yang terjadi selama pengomposan dapat menjadi indikator baik atau tidaknya kompos yang dihasilkan dan dari data perubahan suhu juga dapat menunjukan tingkat kematangan kompos sehingga diketahui kapan proses pengomposan diakhiri.data perubahan suhu yang terjadi selama proses pengomposan dapat dilihat pada Gambar 3, 4 dan 5. Suhu ( C) Waktu (Hari) Gambar 3. Perubahan suhu pengomposan dengan aerasi 0,8 l/kg.menit Awal 14

31 Suhu ( C) Waktu (Hari) Gambar 4. Perubahan suhu pengomposan dengan aerasi 1,2 l/kg.menit Awal Suhu ( C) Waktu (Hari) Awal Gambar 5. Perubahan suhu pengomposan dengan aerasi pasif (Kontrol) Perubahan suhu baik pada nilai C/N awal, dan memiliki kecenderungan yang relatif sama. Suhu mulai naik pada hari kedua dan mulai menurun tajam sampai kurang lebih satu minggu berikutnya. Herdiyantoro (2010) mengemukakan bahwa proses pengomposan terdiri atas tiga tahapan dalam kaitannya dengan suhu, yaitu mesofilik, termofilik, dan pendinginan. Tahap mesofilik memiliki susu berkisar antara C dan tahap termofilik berkisar antara C. Sementara itu tahap pendinginan adalah tahap pematangan kompos dimana suhu secara perlahan turun dan stabil di kisaran suhu ruang. Pada pengomposan ini tahap mesofilik tercapai pada hari pertama sampai hari kedua, sementara tahap termofilik tercapai pada hari kedua. Namun, tidak semua kompos mencapai 15

32 tahap termofilik, hal ini dikarenakan tumpukan kompos kurang tinggi sehingga menyebabkan mudah lepasnya panas melalui aliran udara yang mengalir bersamaan dengan proses aerasi. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh Indrasti dan Wimbanu (2006), yaitu temperatur kompos yang tidak mencapai suhu termofilik disebabkan dimensi gundukan yang terlalu kecil sehingga panas yang dihasilkan dari proses degradasi tidak tertahan dalam bahan dan ikut terbawa bersama udara. Selain itu, ukuran partikel yang terlalu kecil dan membentuk struktur yang rapat sehingga air tertahan dalam bahan yang menghambat pencampaian suhu termofilik. Pengamatan proses perngomposan dengan nilai C/N awal yang memiliki tumpukan lebih tinggi cenderung memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan dengan yang lainya. Selanjutnya, tidak terlihat juga perbedaan suhu yang terlalu besar antara aerasi 0,8 l/kg.menit dengan 1,2 l/kg.menit. Perbedaan yang terlihat hanya pada aerasi 0,8 l/kg.menit suhu kompos lebih besar naiknya dibandingkan dengan 1,2 l/kg.menit, hal ini dikarenakan dengan aerasi 1,2 udara panas pada tumpukan kompos terbawa pergi oleh udara aerasi yang cukup tinnggi, sehingga menyebabkan suhu kompos menkadi lebih rendah.hal ini dibuktikan dengan tercapainya suhu tertinggi yang dicapai pada hari kedua,yaitu pada kompos dengan nilai C/N awal dengan suhu tertinggi yang dicapai adalah 45,8 C. Suhu tertinggi tersebut dicapai oleh kompos dengan nilai C/N awal dikarenakan terjadi lebih banyak perombakan oleh mikroorganisme pada kompos tersebut dimana memang kompos dengan nilai C/N awal memiliki kandungan bahan organik lebih banyak jumlahnya, sehingga aktivitas mikroorganisme menjadi lebih tinggi dan menyebabkan suhu menjadi lebih tinggi pula. Untuk perubahan suhu pada aerasi pasif (kontrol), terlihat bahwa kecenderungan yang terjadi suhu pada kontrol relatif lebih rendah dibandingkan dengan aerasi aktif. Hal ini secara tidak langsung menunjukan bahwa proses pendegradasian bahan organik pada kompos dengan aerasi aktif lebih baik dibandingkan dengan yang pasif (kontrol). Adapun. Secara keseluruhan, suhu pada kompos dengan nilai C/N awal relatif lebih besar dibandingkan dengan yang lainya. Selain tinggi tumpukan, besar suhu pada pengomposan juga berkaitan erat dengan ketersediaan oksigen. Tersedianya oksigen yang cukup pada proses pengomposan dapat mengoptimalkan proses metabolisme mikroorganisme yang menghasilkan keluaran berupa panas. Dengan begitu, aerasi yang diberikan pada pengomposan ini secara langsung mempengaruhi perubahan suhu yang terjadi. Pada dasarnya aerasi dibutuhkan dalam jumlah yang cukup, dalam arti tidak berlebih maupun tidak kekurangan.tidak ada aerasi menyebabkan kondisi cenderung menuju kondisi anaerob terjadi sehingga memperlambat proses pengomposan. Sebaliknya, terlalu banyak aerasi justru akan menyebabkan kompos menjadi kering dan menghambat bahkan menghentikan proses metabolisme mikroorganisme (Indriani, 1999) Nilai ph Pengukuran ph dilakukan setiap minggu untuk mengontrol kondisi derajat keasamaan bahan dari proses degradasi dan perombakan oleh mikroorganisme. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat ph-meter. Derajat keasaman (ph) merupakan salah satu penanda berlangsungnya 16

33 proses perombakan bahan organik dalam kompos, karena dalam merombak bahan organik, mikroorganisme juga mengeluarkan asam-asam organikyang merupakan asam-asam lemah sepertiasam laktat, asam butirat, asam propanat, asam asetat, dan asam lemah lainnya. Selanjutnya asam-asam organik tersebut bersama nitrogen dapat dirubah menjadi amoniak yang bersifat basa. Proses perubahan-perubahan tersebut yang menyebabkan naik-turunya ph pada pengomposan. Perubahan ph proses pengomposan dapat dilihat pada Gambar 6, 7 dan 8 : ph Waktu (Hari) Awal Gambar 6. Perubahan ph pengomposan dengan aerasi 0,8 l/kg.menit Awal ph Waktu (Hari) Gambar 7. Perubahan ph pengomposan dengan aerasi 1,2 l/kg.menit ph Waktu (Hari) Awal Gambar 8. Perubahan ph pengomposan dengan aerasi pasif (kontrol) Pada pengomposan, ph kompos cukup bervariasi dan berubah-ubah sepanjang proses pengomposan. Apabila dibandingkan antara kompos dengan nilai C/N awal, dan, kompos 17