10
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 50 lmenitdan 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 50 ml, gelas piala 500 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.
3.2. Metode Penelitian
3.2.1. Penelitian Pendahuluan
Penelitian ini diawali dengan penelitian pendahuluan, yaitu karakterisasi bahan baku awal meliputi nilai C, nilai N dan nilai CN.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 CN dari pencampuran blotong, abu ketel dan bagasdapat
dihitung dengan menggunakan persamaan berikut. ሺ ሻ ሺ ሻ
ሺ ሻ ሺ ሻ
3.2.2. 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 tabungdrum dengan kapasitas volume 30 l. Diameter reaktor dan tinggi
reaktor yaitu 30 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
11 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 :
Gambar 2.Ilustrasi Reaktor dan Proses Aerasi
3.2.3. 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 CN awal dan tingkat aerasi.
Untuk nilai CN awal dipilih nilai 30, 40 dan 50. Selanjutnya untuk tingkat aerasi dipakai 0,8 dan 1,2 lkg.menit. Aerasi pada penelitian ini dilakukan selama satu jamhari untuk masing-masing reaktor
pengomposan sesuai dengan perlakuan aerasinya.
3.3. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian utama adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktoryaitu tingkat aerasi dan nilai CN 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
1 2
3 9
7 4
5 10
8 6
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
12 Keterangan:
Y
ijk
= Nilai pengamatan akibat pengaruh faktor A taraf ke-i, faktor B taraf ke-j, pada ulangan ke-k
= Nilai rata-rata A
i
= Pengaruh aerasi selama proses co-composting Bj = Pengaruh perbedaan nilai CN 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
: A
1
= A
2
= 0, aerasi tidak berpengaruh terhadap nilai CN H
1
: Minimal ada satu i dimana A
i
≠ 0 Pengaruh Nilai CN awal
H : B
1
= B
2
= B
3
= 0, nilai CN awal tidak berpengaruh terhadap nilai CN H
1
: Minimal ada satu j dimana A
j
≠ 0 Pengaruh Interaksi Antar Perlakuan Aerasi dan Nilai CN awal
H : AB
11
= AB
12
= AB
13
= AB
21
= AB
22
= AB
23
= AB
31
= AB
32
= AB
33
= 0, interaksi antar aerasi dan nilai CN awal tidak berpengaruh terhadap nilai CN
H
1
: Minimal ada satu ij dimana AB
ij
≠ 0 Perhitungan analisis sidik ragam menggunakan tingkat kepercayaan 95
α μ 5 . Bila hasil analisis sidik ragam menunjukkan nilai selisih FHitung - F Tabel lebih rendah dari 0,05 maka
kesimpulan yang diperoleh yaitu tolak H dan sebaliknya bila nilai selisih FHitung - F Tabel lebih
besar dari 0,05 maka kesimpulan yang diperoleh yaitu terima H . Perhitungan dilakukan dengan
menggunakan perangkat lunak SAS.
13
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 CN dan parameter lainya. Hasil karakterisasi awal bahan
pengomposan dapar dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil karakterisasi awal bahan pengomposan
Bagas memiliki nilai CN terbesar dikarenakan bagasmengandung banyak selulosa yang terhitung sebagai karbon serta terdapat pula sisa-sisa nira yang tentunya terkandung karbon
didalamnya Febriana 2011. Dengan nilai CN sebesar itu akan sangat lama apabila dilakukan pengomposan secara tunggal. Demikian pula dengan abu ketel yang memiliki nilai CN cukup besar
karena merupakan sisa pembakaran bagas. Isroi 2008. Untuk blotong, nilai CN 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 CN 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.
Parameter Blotong
Bagas Abu Ketel
Bahan organic 14,8
78,84 14,8
Nitrogen 0,30
0,21 0,12
Karbon 8,215
38,620 7,525
CN 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
0,0000017 0,001
Magnesium 0,0024
0,047 0,059
Kadar air 72,69
17,35 81,70
Kategori