“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
10
2.1.2 Komposisi Sampah UPN ”Veteran” Jawa Timur
Berdasarkan pengamatan langsung, karakteristik sampah UPN ”VETERAN” Jawa Timur mempunyai beberapa jenis sampah yang dihasilkan. Hal ini disebabkan
karena beberapa daerah atau kawasan yang mempunyai aktivitas yang berbeda – beda. Berikut komposisi sampah yang dihasilkan oleh UPN ”VETERAN” Jawa
Timur, yang ditampilkan pada gambar 2.1.
30
24 37
7 2
Kertas Plastik
Pepohonan Barang tidak mudah terbakar
Sampah kantin
Gambar : 2.1 Perbandingan Komposisi Sampah Sumber Data : Laboratorium Pengolahan Sampah UPN ”Veteran” Jawa Timur
Sampah UPN ”VETERAN” Jawa Timur didominasi oleh sampah dari jenis pepohonan 37 seperti daun, ranting, dan batang pohon. Hal ini disebabkan karena
luas lahan terbuka yang mencapai 5,3 Ha dan diisi oleh pepohonan. Sedangkan untuk sampah jenis lainnya, dihasilkan dari aktivitas perkuliahan dan aktivitas mahasiswa
yang menghasilkan jenis plastik 24 , kertas 30 , non recycle 7 , dan sampah dari kantin yang mencapai 2 saja.
Komposisi sampah daun UPN ”Veteran” Jawa Timur :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
11 No
Parameter Hasil uji
Satuan 1
N 0,7
berat 2
P
2
O
5
0,15 berat
3 K
2
O 0,12
berat 4
Karbon C 21,88
berat \Sumber data : Balai Penelitian Dan Konsultasi Industri, Surabaya
2.1.3 Mikroba bakteri
Tiap bakteri memiliki nilai-nilai kapasitas kebutuhan air-air tersendiri,bila kapasitasnya tetap maka aktivitas bakteri juga akan optimal.
Grafik 2.2 Kurva pertumbuhan bakteri : A fase lamban; B fase log logaritmik; C fase statis; D fase kematian atau penurunan.
D B
C A
L og J
um la
h ba kt
er i hi
dup
Waktu, jam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
12 Dari sini dapat dilihat bahwa ada suatu periode awal yang tampaknya tanpa
pertumbuhan fase lamban atau lag fase diikuti oleh suatu periode pertumbuhan yang cepat fase log , kemudian mendatar fase statis , dan akhirnya diikuti oleh
suatu penurunan populasi sel-sel hidup fase kematian atau penurunan .
Tabel 2.1.2 Beberapa ciri pertumbuhan bakteri pada setiap fase pertumbuhan
Fase pertumbuhan Ciri
Lamban lag Tidak ada pertambahan populasi
Sel mengalami perubahan dalam komposisi kimiawi dan bertambah
ukurannya; substansi intraseluler
bertambah
Logaritma Sel membelah dengan laju konstan
Massa menjadi dua kali lipat dengan laju sama
Aktivitas metabolik konstan Keadaan pertumbuhan seimbang
Statis Penurunan produk beracun danatau
kehabisan nutrient. Beberapa sel mati sedangkan yang lain
tumbuh dan membelah Jumlah sel hidup menjadi tetap
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
13 Penurunan atau kematian
Sel menjadi mati lebih cepat dari pada terbentuknya sel baru
Laju kematian mengalami percepatan menjadi eksponensial
Bergantung kepada spesiesnya, semua sel mati dalam waktu beberapa hari atau
beberapa bulan
Michel J. Pelczar,Jr. and E.C.S. Chan, 1986 Beberapa mikroba yang dipakai untuk Proses pembuatan pupuk organik :
1. Mempergunakan larutan effective microorganisme yang disingkat EM. EM pertama kali ditemukan oleh Prof. Teruo Higa dari Universitas Ryukyus. Jepang,
dengan EM4 nya. EM-4 adalah kultur campuran dari mikroorganisme yang meng- untungkan bagi pertumbuhan tanaman. Sebagian besar mengandung mikroorganisme
Lactobacillus sp. bakteri penghasil asam laktat, serta dalam jumlah sedikit bakteri fotosintetik Streptomyces sp. dan ragi. EM-4 mampu meningkatkan dekomposisi
limbah dan sampah organik, meningkatkan ketersediaan nutrisi tanaman serta menekan aktivitas serangga hama dan mikroorganisme patogen.EM-4 diaplikasi
sebagai inokulan untuk meningkatkan keragaman dan populasi mikroorganisme di dalam tanah dan tanaman, yang selanjutnya dapat meningkatkan kesehatan,
pertumbuhan, kuantitas dan kualitas produksi tanaman secara berkelanjutan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
14 EM-4 juga dapat digunakan untuk mempercepat pengomposan sampah organik atau
kotoran hewan, membersihkan air limbah, serta meningkatkan kualitas air pada tambak udang dan ikan.
Keuntungan dan manfaat EM4 1.
Memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. 2.
Meningkatkan ketersediaan nutrisi tanaman, serta menekan aktivitas serangga hama dan mikroorganisme patogen.
3. Meningkatkan dan menjaga kestabilan produksi tanaman dan menjaga
kestabilan produksi. 4.
Mempercepat proses fermentasi pada pembuatan Kompos. kompos yang
dibuat dengan teknologi EM disebut dengan BOKASHI.
Dalam EM ini terdapat sekitar 80 genus microorganisme fermentor. Microorganisme ini dipilih yang dapat bekerja secara efektif dalam
memfermentasikan bahan organik. Secara global terdapat 5 golongan yang pokok yaitu:
1. Bakteri fotosintetik
2. Lactobacillus sp
3. Jamur Fermentasi
4. Ragi yeast
5. Actinomycetes
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
15 1.
Bakteri Fotosintetik Rhodopseudomonas spp. Bakteri ini adalah mikroorganisme mandiri dan swasembada. Bakteri
ini membentuk senyawa-senyawa bermanfaat dari sekresi akar tumbuhan, bahan organik dan gas-gas berbahaya dengan sinar matahari dan panas bumi
sebagai sumber energi. Zat-zat bermanfaat yang terbentuk anatara lain, asam amino asam nukleik, zat bioaktif dan gula yang semuanya berfungsi
mempercepat pertumbuhan. Hasil metabolisme ini dapat langsung diserap tanaman dan berfungsi sebagai substrat bagi mikroorganisme lain sehingga
jumlahnya terus bertambah 2. Bakteri asam laktat Lactobacillus spp.
Dapat mengakibatkan kemandulan sterilizer oleh karena itu bakteri ini dapat menekan pertumbuhan mikroorganisme yang merugikan;
meningkatkan percepatan perombakan bahan organik; menghancurkan bahan organik seperti lignin dan selulosa serta memfermentasikannya tanpa
menimbulkan senyawa beracun yang ditimbulkan dari pembusukan bahan organik Bakteri ini dapat menekan pertumbuhan fusarium, yaitu
mikroorganime merugikan yang menimbukan penyakit pada lahan tanaman yang terus menerus ditanami.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
16 3. Ragi Yeast Saccharomyces spp.
Melalui proses fermentasi, ragi menghasilkan senyawa-senyawa bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman dari asam amino dan gula yang
dikeluarkan oleh bakteri fotosintetik atau bahan organik dan akar-akar tanaman. Ragi juga menghasilkan zat-zat bioaktif seperti hormon dan enzim
untuk meningkatkan jumlah sel aktif dan perkembangan akar. Sekresi Ragi adalah substrat yang baik bakteri asam laktat dan Actinomycetes
4. Actinomycetes Actinomycetes menghasilkan zat-zat anti mikroba dari asam amino
yang dihasilkan bakteri fotosintetik. Zat-zat anti mikroba ini menekan pertumbuhan jamur dan bakteri. Actinomycetes hidup berdampingan dengan
bakteri fotosintetik bersama-sama menongkatkan mutu lingkungan tanah dengan cara meningkatkan aktivitas anti mikroba tanah.
5. Jamur Fermentasi Jamur fermentasi Aspergillus dan Penicilium menguraikan bahan
secara cepat untuk menghasilkan alkohol, ester dan zat-zat anti mikroba. Pertumbuhan jamur ini membantu menghilangkan bau dan mencegah serbuan
serangga dan ulat-ulat merugikan dengan cara menghilangkan penyediaanmakanannya. Tiap species mikroorganisme mempunyai fungsi
masing-masing tetapi yang terpenting adalah bakteri fotosintetik yang menjadi pelaksana kegiatan EM terpenting. Bakteri ini disamping mendukung kegiatan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
17 mikroorganisme lainnya, ia juga memanfaatkan zat-zat yang dihasilka
nmikroorganisme lain. 2.
Bakteri Rhizobium Merupakan kelompok bakteri yang bekemampuan sebagai penyedia hara bagi
tanaman, dapat memfiksasi nitrogen atmosfer bila berada di dalam bintil akar. Peranan rhizobium terhadap pertumbuhan tanaman khususnya berkaitan dengan
masalah ketersediaan nitrogen bagi tanamannya. 3.
Azospirillum Mempunyai potensi cukup besar untuk dikembankan sebagai pupuk hayati.
Bakteri ini banyak dijumpai berasosiasi dengan tanaman. Pengaruhnya adalah penyerapan nitrogen yang ada di dalam tanah sehingga kberadaan nitrogen di
dalam tanah dapat dipertahankan dalam waktu yang relatif panjang. Rahmawati, 2005
2.1.4 Fermentasi Fermentasi adalah suatu proses oksidasi karbohidrat anaerob. Dalam pupuk
organik, fermentasi sama dengan pengomposan. Pengomposan adalah proses yang mengubah limbah organik menjadi pupuk organik melalui kegiatan biologi pada
kondisi yang terkontrol. Tujuan pengomposan adalah mengurai bahan organik yang dikandung bahan limbah, meneken timbulnya bau busuk, membunuh benih gulma
dan mikroorganisme yang bersifat pathogen, dan produk akhir adalah pupuk organik
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
18 yang sesuai untuk diaplikasikan di lahan pertanian. Adapun factor-faktor yang
mempengaruhi pengompoasan adalah sebagai beikut : 1. Ukuran partikel
Sampai pada bahan tertentu semakin kecil ukuran potongan bahan mentahnya, semakin cepat pula waktu pembusukannya.penghalusan bahan akan
meningkatkan luas permukaan spesifik bahan kompos sehingga memudahkan mikroba decomposer untuk menyerang dan menghancurkan bahan-bahan tersebut.
Ukuran bahan yang sesuai untuk pengomposan adalah 3-5 cm. 2. Kelembaban
Timbunan kompos harus sesuai dengan kelembaban dengan kandungan lengas 50-60, agar mikroba tetap beraktivitas. Pada kondisi anaerob, penguraian bahan
akan menimbulkan bau busuk. Sampah-sampah yang berasal dari hijauan biasanya tidak membutuhkan air sama sekali pada waktu awal, tetapi untuk bahan dari cabang
atau ranting kering dan rumput-rumputan memerlukan penambahan air yang cukup. 3. Nilai pH
Bahan organik dengan nilai pH 3-11 dapat dikomposkan. pH optimum berkisar antara 5,5 – 8,0.
Sutanto, Rachman, 2002
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
“Kajian Awal Pembuatan Pupuk Organik dari Sampah Daun Kampus Memakai Reaktor Biodigister”
Jurusan teknik kimia UPN “Veteran” Jawa Timur
19
2.2 Khusus 2.2.1 Pupuk
Pupuk adalah material yang ditambahkan pada media tanam atau tanaman untuk mencukupi kebutuhan hara yang diperlukan tanaman sehingga mampu
berproduksi dengan baik. Material pupuk dapat berupa bahan organik ataupun non- organik mineral. Pupuk berbeda dari suplemen. Pupuk mengandung bahan baku
yang diperlukan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sementara suplemen seperti hormon tumbuhan membantu kelancaran proses metabolisme. Meskipun
demikian, ke dalam pupuk, khususnya pupuk buatan, dapat ditambahkan sejumlah material suplemen. Dalam praktek sehari-hari, pupuk biasa dikelompok-kelompokkan
untuk kemudahan pembahasan. Pembagian itu berdasarkan sumber bahan
pembuatannya, bentuk fisiknya, atau berdasarkan kandungannya Pemakaian pupuk
organik terus meningkat dari tahun ke tahun sehingga perlu ada regulasi atau peraturan mengenai persyaratan yang harus dipenuhi oleh pupuk organik agar
memberikan manfaat maksimal bagi pertumbuhan tanaman dan tetap menjaga kelestarian lingkungan. Pupuk organik dapat diaplikasikan dalam bentuk bahan segar
atau kompos. Pemakaian pupuk organik segar memerlukan jumlah yang banyak, sulit dalam penempatannya, serta waktu dekomposisinya relatif lama. Namun dalam
beberapa hal, cara ini justru sangat bermanfaat untuk konservasi tanah dan air yaitu sebagai mulsa penutup tanah. Pupuk organik yang telah dikomposkan relatif lebih
kecil volumenya dan mempunyai kematangan tertentu sehingga sumber hara mudah tersedia bagi tanaman. Pembuatan pupuk organik dengan cara dikomposkan banyak
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber