LIMBAH PETERNAKAN Tabel 1.

Transkripsi

1 LIMBAH PETERNAKAN Limbah ternak adalah sisa buangan dari suatu kegiatan usaha peternakan seperti usaha pemeliharaan ternak, rumah potong hewan, pengolahan produk ternak, dan sebagainya. Limbah tersebut meliputi limbah padat dan limbah cair seperti feses, urine, sisa makanan, embrio, kulit telur, lemak, darah, bulu, kuku, tulang, tanduk, isi rumen, dan lain-lain (Sihombing, 2000). Semakin berkembangnya usaha peternakan, limbah yang dihasilkan semakin meningkat. Menurut Pariera dalam Nanda (2015), limbah peternakan adalah semua buangan yang meliputi semua kotoran yang dihasilkan dari usaha peternakan yang bersifat padat, cair, gas dan sisa pakan. Total limbah yang dihasilkan peternakan tergantung dari species ternak, besar usaha, tipe usaha dan lantai kandang. Kotoran sapi yang terdiri dari feces dan urine merupakan limbah ternak yang terbanyak dihasilkan dan sebagian besar manure dihasilkan oleh ternak ruminansia seperti sapi, kerbau kambing, dan domba. I. Sumber dan Karakteristik Limbah Peternakan Menurut Soehadji (1992), limbah peternakan meliputi semua kotoran yang dihasilkan dari suatu kegiatan usaha peternakan baik berupa limbah padat dan cairan, gas, maupun sisa pakan. Limbah padat merupakan semua limbah yang berbentuk padatan atau dalam fase padat (kotoran ternak, ternak yang mati, atau isi perut dari pemotongan ternak). Limbah cair adalah semua limbah yang berbentuk cairan atau dalam fase cairan (air seni atau urine, air dari pencucian alat-alat). Sedangkan limbah gas adalah semua limbah berbentuk gas atau dalam fase gas. Limbah peternakan merupakan salah faktor yang harus diperhatikan pada usaha peternakan, selain faktor bibit ternak, pakan, kandang, penyakit ternak dan panen. Dikatakan demikian karena tidak jarang suatu peternakan diminta untuk menutup usahanya oleh warga masyarakat sekitar karena limbahnya dituding telah mencemari lingkungan. Tabel 1. Jenis dan Klasifikasi Limbah Peternakan Nama Klasifikasi Limbah Senyawa Wujud Asal Toksisitas Feses Organik Padat Peternakan Non B3 Urin Organik Padat Peternakan Non B3 Sisa makanan Organik Padat Peternakan Non B3 Lemak Organik Padat Peternakan Non B3 1

2 Darah Organik Padat Peternakan Non B3 Kuku Organik Padat Peternakan Non B3 Bulu Organik Padat Peternakan Non B3 Tanduk Organik Padat Peternakan Non B3 Tulang Organik Padat Peternakan Non B3 Isi rumen Organik Padat Peternakan Non B3 Embrio Organik Padat Peternakan Non B3 Kulit telur Organik Padat Peternakan Non B3 (Sumber: Nanda, 2015) II. Dampak Limbah Peternakan Limbah ternak masih mengandung nutrisi atau zat padat yang potensial untuk mendorong kehidupan jasad renik yang dapat menimbulkan pencemaran. Suatu studi mengenai pencemaran air oleh limbah peternakan melaporkan bahwa total sapi dengan berat badannya 5000 kg selama satu hari, produksi manurenya dapat mencemari 9,084x10 7 m3 air. Selain melalui air, limbah peternakan sering mencemari lingkungan secara biologis yaitu sebagai media untuk berkembang biaknya lalat. Kandungan air manure antara 27-86% merupakan media yang paling baik untuk pertumbuhan dan perkembangan larva lalat, sementara kandungan air manure 65-85% merupakan media yang optimal untuk bertelur lalat. Kehadiran limbah ternak dalam keadaan kering pun dapat menimbulkan pencemaran yaitu dengan menimbulkan debu. Pencemaran udara di lingkungan penggemukan sapi yang paling hebat ialah sekitar pukul 18.00, kandungan debu pada saat tersebut lebih dari 6000 mg/m3, jadi sudah melewati ambang batas yang dapat ditolelir untuk kesegaran udara di lingkungan (3000 mg/m 3 ). Salah satu akibat dari pencemaran air oleh limbah ternak ruminansia ialah meningkatnya kadar nitrogen. Senyawa nitrogen sebagai polutan mempunyai efek polusi yang spesifik, dimana kehadirannya dapat menimbulkan konsekuensi penurunan kualitas perairan sebagai akibat terjadinya proses eutrofikasi, penurunan konsentrasi oksigen terlarut sebagai hasil proses nitrifikasi yang terjadi di dalam air yang dapat mengakibatkan terganggunya kehidupan biota air (Farida, 2000). Hasil penelitian dari limbah cair Rumah Pemotongan Hewan Cakung, Jakarta yang dialirkan ke sungai Buaran mengakibatkan kualitas air menurun, yang disebabkan oleh 2

3 kandungan sulfida dan amoniak bebas di atas kadar maksimum kriteria kualitas air. Selain itu adanya Salmonella spp. yang membahayakan kesehatan manusia. Tinja dan urine dari hewan yang tertular dapat sebagai sarana penularan penyakit, misalnya saja penyakit anthrax melalui kulit manusia yang terluka atau tergores. Spora anthrax dapat tersebar melalui darah atau daging yang belum dimasak yang mengandung spora. Kasus anthrax sporadik pernah terjadi di Bogor tahun 2001 dan juga pernah menyerang Sumba Timur tahun 1980 dan burung unta di Purwakarta tahun 2000 (Soeharsono, 2002). Pencemaran udara akibat limbah peternakan dihasilkan dari gas metan yang menyebabkan bau yang tidak enak bagi lingkungan sekitar. Gas metan (CH4) berasal dari proses pencernaan ternak ruminansia. Gas metan ini adalah salah satu gas yang bertanggung jawab terhadap pemanasan global dan perusakan ozon, dengan laju 1% per tahun dan terus meningkat. Apalagi di Indonesia, emisi metan per unit pakan atau laju konversi metan lebih besar karena kualitas hijauan pakan yang diberikan rendah. Semakin tinggi jumlah pemberian pakan kualitas rendah, semakin tinggi produksi metan (Suryahadi dkk., 2002). 1. Ancaman Bagi Kesehatan a) Penduduk yang tinggal di dekat Peternakan besar menghirup berbagai jenis gas yang terbentuk akibat dekomposisi manure. Bau yang menusuk disertai dengan senyawa yang membahayakan, misalnya gas dr lagoon (H2S) membehayakan meskipun dalam konsentrasi rendah. Effeknya irreversible- mulai dari gangguan tenggorokan, koma bahkan mematikan. b) Ammonia, bentuk nitrogen beracun yang dilepaskan ke udara ketikan dilakukan waste disposal, dapat tersebar sampai 300 miles sebelum turun ke atas permukaan tanah/ air yang mengakibatkan algal bloom dan membunuh ikan. c) Efek lain yang timbul akibat gas adalah sakit kepala, sesak nafas, batuk dan diare. d) Limbah ternak juga mengkontaminasi suplai air minum, hal ini disebabkankarena air minum mengandung nitrat dari lagoon atau lahan/kebun yang dipupuk limbah ternak. Air minum yang terkontaminasi nitrat meningkatkan risiko sindroma blue baby, yang dapat menimbulkan kematian pada balita. Konsentrasi nitrat yang tinggi yang berasal dari daerah dekat peternakan babi tercatat menimbulkan aborsi. e) Penggunaan antibiotik di peternakan juga berpotensi menimbulkan bahaya. Peternakan besar sering memberikan antibiotik untuk mempercepat pertumbuhan atau menekan angka sakit akibat kondisi kandang yang padat. Antibiotik tersebut memasuki lingkungan dan rantai makanan, yang berkontribusi terhadap peningkatan 3

4 resistensi bakteri terhadap antibiotika yang selanjutnya menyulitkan penanganan penyakit pada manusia. 2. Ancaman Bagi Lingkungan a) Lingkungan juga dapat menderita akibat industry peternakan besar. Kadang-kadang kerusakan bersifat mendadak dan katastropik, misal lagoon jebol mengakibatkan banyak ikan mati, atau bila manure terlalu banyak di aplikasikan secara berulangulang menimbulkan run-off dan mencemari perairan. b) Bisa juga menimbulkan gangguan yang sangat merugikan. Misal air yang tercemar P dan N (konsentrasi dibawah nilai ambang) yang mengakibatkan eutrofikasi (penyuburan) yang selanjutnya mengakibatkan penurunan konsentrasi oksigen dalam air, membunuh binatang air. Salah satu MO yang menghasilkan racun adalah, Pfiesteria piscicida, mengakibatkan kematian satu milyar ikan dai pantai North Carolina, USA an menyebabkan iritasi kulit, dan kehilangan ingatan jangka pendek. c) Manure juga mengandung garam dan logam berat, yang bisa mencemari air dan terakumulasi dalam sedimen, yang kemudian masuk ke rantai makanan. Penggunaan air yang berlebihan (mencuci, pendinginan, dan air minum) dapat mengeksplotasi air tanah. III. Teknologi Pengolahan Limbah Peternakan 1. Teknik pengumpulan (collections) Ada 3 cara mendasar pengumpulan limbah: a) Scraping Scraping merupakan cara membersihkan dan mengumpulkan limbah dengan cara menyapu atau mendorong/menarik (dengan sekop atau alat lain) limbah. Diduga merupakan cara pengumpulan limbah yang paling tua dilakukan oleh para peternak. Scraping dapat dilakukan dengan cara manual ataupun mekanik. Cara manual, biasa dipakai pada kandang panggung (stanchions), yaitu untuk membersihkan limbah yang melekat di jeruji lantai kandang atau di tempat-tempat fasilitas kandang yang lain. Cara ini digunakan terutama untuk pekerjaan yang membutuhkan tenaga kerja banyak dan sebagai penyempurnaan sistem pengelolaan limbah peternakan. Sistem mekanik memiliki cara kerja yang sama dengan sistem manual, hanya saja pada sistem ini menggunakan kekuatan traktor atau unit kekuatan yang tetap. Sebagai contoh alat yang disebut Front-end Loader, yaitu mesin yang alat pembersih atau penyodoknya terletak di bagian depan. Alat jenis ini biasanya digunakan untuk mem-bersihkan dan mengumpulkan limbah dari permukaan lantai kandang ke 4

5 tempat pe-nampungan untuk kemudian disimpan atau diangkut dengan kereta (kendaraan) untuk disebar ke ladang rumput. Contoh lain adalah disebut Tractor Mounted Scraper Blade, yaitu mesin yang alat pembersih atau penyodoknya terletak di bagian depan dan belakang berupa pisau. Mesin pembersih ini biasanya dipakai bersama dengan jalur pengisian dimana limbah (manure) bisa langsung dimasukkan ke dalam tempat penyimpanan atau dimasukkan ke dalam penyemprot limbah. Mesin ini sering digunakan sebagai fasilitas untuk memindahkan limbah yang menumpuk di tengah kandang feedlots pada periode waktu tertentu. Selain itu, juga digunakan untuk membersihkan kandang sapi perah yang limbahnya langsung jatuh di lantai dan terakumulasi di tengah alley (jalan akses) kandang. Tractor Mounted Scraper Blade ini juga dapat digunakan untuk membersihkan litter pada kandang ayam pedaging atau dari lubang penampung limbah ayam petelur sitem batere. Pada umumnya dinyatakan bahwa mesin pembersih ini digunakan untuk mengumpulkan limbah yang tertumpuk di atas lantai di bawah ternak langsung. Keuntungan menggunakan mesin ini adalah biaya awalnya lebih murang. Sedangkan kelemahannya adalah diperlukannya tenaga operator dan selama digunakan sering terjadi penimbunan limbah yang menempel di alat yang mengakibatkan pencemaran udara dan sebagai tempat berkembangnya lalat. b) Free-fall Free-fall merupakan pengumpulan limbah dengan cara membiarkan limbah tersebut jatuh bebas melewati penyaring atau penyekat lantai ke dalam lubang pengumpul di bawah lantai kandang. Pengumpulan limbah peternakan dengan system free-fall dilakukan dengan membiarkan limbah melewati penyaring atau penyekat lantai dan masuk ke dalam lubang penampung. Teknik ini telah digunakan secara ekstensif dimasa lampau untuk peternakan hewan tipe kecil, seperti ayam, kalkun, kelinci dan ternak jenis lain. Baru-baru ini juga digunakan untuk ternak besar, seperti babi dan sapi. Pada dasarnya ada dua sistem free-fall, yaitu sistem kandang yang lantainya menggunakan penyaring lantai (screened floor) dan penyekat lantai (slotled floor). c) Flushing Flushing merupakan pengumpulan limbah menggunakan air untuk mengangkut limbah tersebut dalam bentuk cair. Pengumpulan limbah dengan cara flushing meliputi prinsip kerja: 5

6 Penggunaan parit yang cukup untuk mengalirkan air yang deras untuk mengangkut limbah. Kecepatan aliran yang tinggi. Pengangkutan limbah dari kandang. Sistem flushing telah digunakan sejak tahun 1960-an dan menjadi cara yang makin populer digunakan oleh peternak untuk pengumpulan limbah ternak. Hal ini dikarenakan lebih murah biayanya, bebas dari pemindahan bagian, sama sekali tidak atau sedikit sekali membutuhkan perarawatan, dan mudah dipasang pada bangunan baru atau bangunan lama. Karena frekuensi flushing, limbah ternak yang dihasilkan lebih cepat dibersihkan, mengurangi bau dan meningkatkan kebersihan kandang. Hal ini menjadikan sirkulasi udara dalam kandang lebih baik, yang menghasilkan sistem efisiensi penggunaan energi. 2. Pengangkutan (transport) Cara pengangkutan limbah dari tempat pengumpulan bergantung pada karakteristik aliran limbah. Karakteristik aliran limbah bergantung pada umur dan jenis ternak dan juga pada sistem pengumpulan limbah yang digunakan. Misal, cara pengangkutan limbah yang dikumpulkan menggunakan cara scraping berbeda dengan yang menggunakan flushing. Menurut Sobel dalam Novitasary (2012) mengklasifikasikan cara pengangkutan yaitu semisolid, semiliquid dan liquid. limbah berdasarkan karakteristiknya, a) Limbah peternakan semipadat Limbah yang berbentuk semipadat jelas tidak dapat dialirkan tanpa bantuan penggerak secara mekanik. Limbah terletak kuat pada lantai (lengket) dan sangat berat untuk dipindahkan dan membutuhkan periode waktu yang lama. Pada umumnya berpendapat bahwa lebih tepat limbah ini dikategorikan sebagai limbah segar. b) Limbah peternakan semicair Limbah semicair adalah limbah yang telah mengalami pengenceran dengan air dan bertambahnya aktifitas mikroorganisme. Limbah dengan mudah dapat dialirkan tanpa bantuan mekanik yang dapat dengan mudah dilihat dengan mata telanjang. Limbah semiliquid biasanya mengandung 5 15 % bahan kering (total solid concentrasions) dan diklasifikasikan sebagai slurry. c) Limbah peternakan cair Limbah peternakan yang cair adalah limbah yang sudah berbentuk cairan yang pada umumnya mengandung bahan kering (total solid concentrasions) kurang dari 5 6

7 % dan berasal dari aliran kandang feedlot, efluen dari sistem pengolahan dan kamar susu. Karakteristik alirannya hampir sama dengan aliran air dan susu. Ada dua sistem pengangkutan limbah peternakan, yaitu pengangkutan secara mekanik untuk limbah padat dan atau semipadat; dan pengangkutan dengan air (hydraulic transport) untuk limbah cair dan semicair. a) Pengangkutan secara mekanik Limbah peternakan yang berbentuk padat atau semipadat dapat diangkut secara mekanik menggunakan alat konveyor atau pompa penyedot. Ada beberapa macam konveyor yang digunakan di bidang pertanian, diantaranya belt conveyor, chain conveyor, apron conveyor, pneumatic conveyor, dsb. Untuk tujuan pengangkutan limbah peternakan pada umumnya menggunakan chain conveyor. Konveyor ini sangat cocok untuk limbah peternakan karena selain biayanya murah juga sederhana, mudah dibuat, dan sangat operasional untuk berbagai kondisi. Bentuk spesifik konveyor untuk penanganan limbah ternak adalah scraper conveyor. Alat jenis ini sering digunakan untuk membersihkan parit dan alley kandang. Sistem lain pengangkutan limbah peternakan secara mekanik adalah menggunakan pompa penyedot yang terdiri atas pipa penghisap berukuran besar yang digunakan untuk menggerakan cairan atau padatan melalui pipa ke kolam penampungan. Ada dua tipe pompa penyedot, yaitu hollow piston pump, digunakan untuk mengangkut (memindahkan) limbah peternakan cair sedangkan dan solid piston pump, digunakan untuk mengangkut (memindahkan) limbah peternakan semipadat. b) Pengangkutan limbah peternakan dengan sistem aliran Tipe aliran. Pada pengangkutan sistem ini dikategorikan ada beberapa tipe aliran, yaitu : Steady flow, tipe aliran yang terjadi tidak mengalami perubahan karena waktu dan aliran relatif konstan. Varied flow, tipe aliran yang kecepatan berubah-ubah bergantung kondisi pada waktu tertentu. Uniform flow, tipe aliran ini terjadi apabila tidak ada perubahan kecepatan pada arah aliran secara spontan. Nonuniform flow, tipe ini terjadi apabila kecepatan aliran bervariasi antara tempat yang satu dengan yang lain secara spontan. Bentuk Saluran 7

8 Bentuk saluran pengangkutan limbah terdiri atas bentuk saluran terbuka yaitu saluran yang bagian permukaannya tampak terlihat dan bentuk saluran yang tertutup. Bentuk saluran yang tertutup pada umumnya menggunakan pipa yang terbuat dari bahan logam atau PVC. 3. Pemisahan (separation) 4. Penyimpanan (storage) atau Pembuangan (disposal). IV. Pemanfaatan Limbah Peternakan 1. Pemanfaatan Untuk Pakan dan Media Cacing Tanah Limbah Peternakan Limbah peternakan dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak dikarenakan limbah ternak kaya akan nutrien seperti protein, lemak BETN, vitamin, mineral, mikroba dan zat lainnya. Ternak membutuhkan sekitar 46 zat makanan esensial agar dapat hidup sehat. Limbah feses mengandung 77 zat atau senyawa, namun didalamnya terdapat senyawa toksik untuk ternak. Untuk itu pemanfaatan limbah ternak sebagai makanan ternak memerlukan pengolahan lebih lanjut. Tinja ruminansia juga telah banyak diteliti sebagai bahan pakan termasuk penelitian limbah ternak yang difermentasi secara anaerob. Penggunaan feses sapi untuk media hidupnya cacing tanah, telah diteliti menghasilkan biomassa tertinggi dibandingkan campuran feces yang ditambah bahan organik lain, seperti feses 50% + jerami padi 50%, feses 50% + limbah organik pasar 50%, maupun feses 50% + isi rumen 50% (Farida, 2000). 2. Pemanfaatan Sebagai Pupuk Organik Pemanfaatan limbah usaha peternakan terutama kotoran ternak sebagai pupuk organik dapat dilakukan melalui pemanfaatan kotoran tersebut sebagai pupuk organik. Penggunaan pupuk kandang (manure) selain dapat meningkatkan unsur hara pada tanah juga dapat meningkatkan aktivitas mikrobiologi tanah dan memperbaiki struktur tanah tersebut. Kandungan Nitrogen, Posphat, dan Kalium sebagai unsur makro yang diperlukan tanaman, tersaji dalam tabel berikut. Tabel 2. Kadar N, P dan K dalam Pupuk Kandang dari Beberapa Jenis Ternak Jenis Pupuk Kandang Kotoran Sapi Kotoran Kuda Kotoran Kambing Kandungan (%) N P2O5 K2O

9 Kotoran Ayam Kotoran Itik (Sumber : Widodo, Asari, dan Rahmarestia, 2006) Kotoran ternak dapat juga dicampur dengan bahan organik lain untuk mempercepat proses pengomposan serta untuk meningkatkan kualitas kompos tersebut. 3. Pemanfaatan Untuk Gasbio Permasalahan limbah ternak, khususnya manure dapat diatasi dengan memanfaatkan menjadi bahan yang memiliki nilai yang lebih tinggi. Salah satu bentuk pengolahan yang dapat dilakukan adalah menggunakan limbah tersebut sebagai bahan masukan untuk menghasilkan bahan bakar gasbio. Kotoran ternak ruminansia sangat baik untuk digunakan sebagai bahan dasar pembuatan biogas. Ternak ruminansia mempunyai sistem pencernaan khusus yang menggunakan mikroorganisme dalam sistem pencernaannya yang berfungsi untuk mencerna selulosa dan lignin dari rumput atau hijauan berserat tinggi. Oleh karena itu pada tinja ternak ruminansia, khususnya sapi mempunyai kandungan selulosa yang cukup tinggi. Berdasarkan hasil analisis diperoleh bahwa tinja sapi mengandung 22,59% sellulosa, 18,32% hemi-sellulosa, 10,20% lignin, 34.72% total karbon organik, 1,26% total nitrogen, 27,56:1 ratio C:N, 0,73% P, dan 0,68% K. Gasbio adalah campuran beberapa gas, tergolong bahan bakar gas yang merupakan hasil fermentasi dari bahan organik dalam kondisi anaerob, dan gas yang dominan adalah gas metan (CH 4 ) dan gas karbondioksida (CO 2 ). Gasbio memiliki nilai kalor yang cukup tinggi, yaitu kisaran kkal/m 3, untuk gas metan murni (100%) mempunyai nilai kalor 8900 kkal/m3. Produksi gasbio sebanyak liter dapat digunakan untuk memasak, penerangan, menyeterika dan mejalankan lemari es untuk keluarga yang berjumlah lima orang per hari. Pembentukan gasbio dilakukan oleh mikroba pada situasi anaerob, yang meliputi tiga tahap, yaitu tahap hidrolisis, tahap pengasaman, dan tahap metanogenik. Pada tahap hidrolisis terjadi pelarutan bahan-bahan organik mudah larut dan pencernaan bahan organik yang komplek menjadi sederhana, perubahan struktur bentuk primer menjadi bentuk monomer. Pada tahap pengasaman komponen monomer (gula sederhana) yang terbentuk pada tahap hidrolisis akan menjadi bahan makanan bagi bakteri pembentuk asam. Produk akhir dari gula-gula sederhana pada tahap ini akan dihasilkan asam asetat, 9

10 propionat, format, laktat, alkohol, dan sedikit butirat, gas karbondioksida, hidrogen dan amoniak. Model pemroses gas bio yang banyak digunakan adalah model yang dikenal sebagai fixed-dome. Model ini banyak digunakan karena usia pakainya yang lama dan daya tampungnya yang cukup besar. Meskipun biaya pembuatannya memerlukan biaya yang cukup besar. Untuk mengatasi mahalnya pembangunan pemroses biogas dengan model feixed-dome, tersebut sebuah perusahaan di Jawa Tengah bekerja sama dengan Balai Pengkajian dan Penerapan Teknolgi Ungaran mengembangkan model yang lebih kecil untuk 4-5 ekor ternak, yang siap pakai, dan lebih murah karena berbahan plastik yang dipendam di dalam tanah. Di pedesaan, gasbio dapat digunakan untuk keperluan penerangan dan memasak sehingga dapat mengurangi ketergantungan kepada minyak tanah ataupun listrik dan kayu bakar. Bahkan jika dimodifikasi dengan peralatan yang memadai, biogas juga dapat untuk menggerakkan mesin. Gambar 1. Pemanfaatan Energi Biogas untuk Mendukung Agribisnis di Pedesaan (Sumber : Widodo, Asari, dan Unadi, 2005) 4. Pemanfaatan Lainnya Selain dimanfaatkan untuk pupuk, bahan pakan, atau gasbio, kotoran ternak juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar dengan mengubahnya menjadi briket dan kemudian dijemur/dikeringkan. Briket ini telah dipraktekkan di India dan dapat mengurangi kebutuhan akan kayu bakar. Pemanfaatan lain adalah penggunaan urin dari ternak untuk campuran dalam pembuatan pupuk cair maupun penggunaan lainnya. 10

11 11