26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. LOKASI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Pilot Plant Pembangkit Listrik Tenaga Biogas, Pusdiklat LPPM, Universitas Sumatera Utara USU, Medan.
3.2. BAHAN
3.2.1 Bahan Utama
1. Sampel TKKS dari PKS Sei Mangkei dan PKS PTPN III Kebun
Rambutan
2. Sampel POA
Effluent
biogas hasil pengolahan LCPKS dari Pilot Plant
Pembangkit Listrik Tenaga Biogas, Pusdiklat LPPM, USU, Medan 3.2.2 Bahan Analisa
1. H
2
O Aquades
3.3 PERALATAN PENELITIAN
3.3.1 Peralatan Utama
1. Komposter dengan diameter 0,45 m dan tinggi 3 m 2. Termometer
3. Timbangan 4. Alat Pemotong Parang
3.3.2 Peralatan Analisa
1. pH meter 2.
Magnetic Stirer
3. Oven 4. Cawan
5. Kertas Saring 6. Desikator
7. Tabung Plastik botol kocok 8. Neraca analitik
9.
Beaker glass
Universitas Sumatera Utara
27 10.
Electric Conductivity
meter
3.4 PROSEDUR PENELITIAN 3.4.1 Proses Pengomposan
1.
Komposter kosong disiapkan.
2. Dipotong TKKS sesuai dengan ukuran yang telah ditetapkan yaitu
14. 3.
TKKS yang telah disiapkan dimasukan kedalam komposter hingga penuh.
4. Ditambahan POA hingga mencapai kadar air optimum 55 – 65
dan dijaga dengan cara penambahan selama proses pengomposan terjadi.
5. Dilakukan variasi sirkulasi:
Tanpa sirkulasi Sirkulasi 3 hari sekali
Sirkulasi 5 hari sekali
6. Pengambilan sampel dilakukan di tiga titik penyamplingan
sebelum proses pengadukan bagian atas, tengah dan bawah. 7.
Pengukuran temperatur dilakukan setiap hari, pada pagi dan sore hari.
8. Dilakukan analisa pH setiap hari.
9. Dilakukan analisa MC setiap hari.
10. Dilakukan analisa CN awal bahan, setiap 10 hari serta setelah
terjadinya proses pengomposan.
3.5 PROSEDUR ANALISA
3.5.1 Prosedur Analisa
Moisture Content
Moisture Content
MC merupakan salah satu parameter pendahuluan yang harus dilakukan sebelum melakukan pengukuran kadar
karbon dan nitrogen. MC dinyatakan dalam satuan persen . Prosedur analisa kadar air dilakukan dengan menggunakan prosedur yang telah
dilakukan Sekarsari 2011 dan Amanah 2012. Berikut ini adalah cara menganalisa MC kompos:
Universitas Sumatera Utara
28 1.
Sampel ditimbang sebanyak 5 gr di tiga titik penyamplingan atas, tengah, dan bawah
2. Cawan kosong ditimbang beratnya
3. Sampel yang telah ditimbang dimasukkan ke dalam cawan
4. Cawan berisi ditimbang beratnya
5. Berat sampel di dalam cawan dihitung sebagai berat awal sampel
6. Dimasukkan ke dalam oven, suhunya diset 120
o
C selama 4 jam 7.
Didinginkan dalam desikator 8.
Beratnya ditimbang kembali MC dihitung dengan rumus :
3.5.2 Prosedur Analisa pH
Pengukuran pH
dilakukan pada
sampel kompos
dengan menggunakan pH meter digital. Prosedur analisa pH dilakukan dengan
menggunakan prosedur yang telah dilakukan Sekarsari 2011 dan Amanah 2012. Berikut ini adalah cara menganalisa pH pada kompos:
1. Ditimbang kompos sebanyak 1 g dan ditempatkan di
beaker glass
2. Ditambahkan aquades sebanyak 100 ml ke dalam
beaker glass
3. Digoncang pada
magnetic stirer
selama 30 menit 4. Diukur pH suspensi kompos pada alat pH meter
3.5.3 Prosedur Analisa Temperatur
Prosedur analisa temperatur dilakukan dengan menggunakan prosedur yang telah dilakukan Sekarsari 2011 dan Amanah 2012.
Pengukuran temperatur dilakukan di tiga tempat, yaitu di dasar tumpukan, di pusat atau tengah tumpukan dan di bagian permukaan tumpukan
kompos dengan menggunakan termometer digital dan dilakukan sebanyak
2 kali sehari pagi dan sore.
Universitas Sumatera Utara
29
3.5.4 Prosedur Analisa
Water Holding Capacity
Water Holding Capacity
atau kemampuan ikat air dinyatakan dalam satuan persen , sesuai dengan satuan SNI 19-7030-2004. Dasar penetapan
Water Holding Capacity
merupakan kadar penguraian air yang ditambahkan dengan air yang berhasil melewati kertas filter saringan dalam
bucket analysys
dalam 24 jam. Berikut ini adalah langkah – langkah menganalisa
Water Holding Capacity
: 1.
Diayak kompos matang sebanyak 50 gram 2.
Dimasukkan kompos yang telah diayak ke dalam
bucket
berlubang yang telah dilapisi dengan kertas filter 3.
Kemudian ditambahkan air sebanyak 50 ml dan didiamkan selama 24 jam
4. Dihitung volume air yang berhasil melewati kertas saring dengan
persamaan: 100
Va Vb
- Va
WHC Keterangan :
Va : volume air yang ditambahkan 50 ml
Vb : volume air yang lolos melalui kertas saring ml
3.5.5 Prosedur Analisa
Electrical Conductivity
Pengukuran
electrical conductivity
dilakukan pada sampel kompos dengan menggunakan
electrical conductivity
meter digital. Prosedur analisa
electrical conductivity
dilakukan dengan menggunakan prosedur yang telah dilakukan Whitney 2007. Berikut ini adalah cara menganalisa
electrical conductivity
pada kompos: 1. Ditimbang kompos sebanyak 10 g dan ditempatkan di
beaker glass
2. Ditambahkan aquades sebanyak 20 ml ke dalam
beaker glass
3. Digoncang pada
magnetic stirer
selama 15 menit 4. Ditempatkan
electrical conductivity
meter pada larutan KCl 0,01 N
Universitas Sumatera Utara
30 5. Diatur
electrical conductivity
meter untuk membaca 1,412 dSm 6. Ditempatkan
electrical conductivity
meter pada suspensi kompos 7. Diukur
electrical conductivity
suspensi kompos
3.5.6Analisa Perbandingan CN dan Bahan Organik Lainnya
Rasio CN merupakan parameter terpenting dalam parameter kimia kompos. Parameter ini dipengaruhi oleh proses degradasi biologis dalam
kompos terhadap kandungan karbon dan nitrogen sehingga nilainya dipengaruhi oleh keberadaan mikroorganisme. Karbon dan nitrogen
merupakan nutrisi terpenting yang dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam aktifitasnya menguraikan bahan organik, karbon dibutuhkan
sebagai sumber energi dalam pertumbuhan mikroorganisme. Selain itu, karbon juga diubah menjadi dinding sel atau membran, protoplasma, dan
produk sisa [30]. Analisa CN dan bahan organik lainnya dilakukan di Laboratorium Riset dan Teknologi, Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
31
3.6 SKEMA ALAT KOMPOSTER
Komposter yang digunakan dalam proses pengomposan ini terbuat dari drum yang memiliki diameter 0,45 m dan tinggi 3 m. Pada komposter ini terdapat 3
lubang tempat pengambilan sampel, tempat untuk sirkulasi dan tempat untuk mengukur suhu. Adapun bentuk komposter disajikan pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Skema Komposter Lubang Asupan
Oksigen
Tempat Pencuplikan sampel dan
pengukuran suhu
Tempat untuk sirkulasi
Diameter Komposter: 0,45 m Tinggi Komposter: 3 m
Jumlah lubang asupan udara: 18 buahm
Luas lubang asupan udara: 72 cm
2
m
2
Universitas Sumatera Utara
32
3.7 FLOWCHART PENELITIAN 3.7.1 Flowchart Proses Pengomposan
Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Pengomposan Mulai
Komposter diisi penuh dengan TKKS yang telah disiapkan Dipotong TKKS dengan ukuran 14
Persiapan komposter kosong
Dilakukan pengambilan sampel di tiga titik penyamplingan sebelum proses pengadukan bagian atas, tengah dan bawah
Ditambahkan POA hingga
Moisture Content
MC mencapai MC pengomposan optimum 55-
65 dan dijaga MC optimum dengan cara penambahan POA selama pengomposan
Dilakukan variasi sirkulasisetiap 0 hari,3 hari, dan 5 hari sekali
Dilakukan pengukuran temperatur 2 kali sehari pagi dan sore Dilakukan analisa MC dan pH 1 kali sehari
Dilakukan analisa CN serta bahan organik lainnya pada awal, setiap 10 hari, dan setelah pengomposan
Selesai
Universitas Sumatera Utara
33
3.7.2 Flowchart Analisa
Moisture Content
MC
Gambar 3.3 Flowchart Prosedur Analisa
Moisture Content
Mulai
Dimasukkan sampel yang ditimbang ke dalam cawan Ditimbang Berat Cawan Kosong
Ditimbang sampel sebanyak 5 gram
Dihitung berat sampel di dalam cawan sebagai berat awal sampel
Selesai Dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 120
o
C selama 4 jam Didinginkan di dalam desikator
Ditimbang Beratnya Kembali
Universitas Sumatera Utara
34
3.7.3 Flowchart Analisa pH
Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Analisa pH 3.7.4 Flowchart Analisa Temperatur
Gambar 3.5 Flowchart Prosedur Analisa Temperatur Mulai
Digoncang dengan
magnetic stirrer
selama 30 menit Ditambahkan air sebanyak 100 ml
Ditimbang sampel kompos sebanyak 1 gram dan diletakkan di
beaker
Diukur pH suspensi kompos dengan menggunakan pH meter
Selesai
Mulai
Dicatat suhu masing – masing termometer
Dimasukkan termometer ke komposter di masing- masing titik pensampelan
Disiapkan termometer digital
Selesai
Universitas Sumatera Utara
35
3.7.5 Flowchart Analisa
Water Holding Capacity
Gambar 3.6 Flowchart Prosedur Analisa
Water Holding Capacity
Mulai
Ditambahkan air sebanyak 50 ml dan didiamkan selama 24 Dimasukkan kompos yang telah diayak ke dalam
bucket
berlubang yang telah dilapisi dengan kertas filter Diayak kompos matang sebanyak 50 gram
Selesai Dihitung volume air yang berhasil melewati kertas saring
Universitas Sumatera Utara
36
3.7.6 Flowchart Analisa
Electrical Conductivity
Gambar 3.7 Flowchart Prosedur Analisa
Electrical Conductivity
Ditempatkan
electrical conductivity
meter pada larutan KCl 0,01 N
Selesai Diatur
electrical conductivity
meter untuk membaca 1,412 dSm Ditempatkan
electrical conductivity
meter pada suspensi kompos Diukur
electrical conductivity
suspensi kompos Mulai
Digoncang dengan
magnetic stirer
selama 15 menit Ditambahkan air sebanyak 20 ml
Ditimbang sampel kompos sebanyak 10 gram dan diletakkan di
beaker
Universitas Sumatera Utara
37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. KARAKTERISTIK BAHAN BAKU
Penelitian ini menggunakan bahan baku yaitu tandan kosong kelapa sawit TKKS yang berasal dari PKS Sei Mangkei dan PKS Rambutan PTPN III Tebing
Tinggi sebagai bahan baku serta pupuk organik aktif POA yang berasal dari LPPM Biogas USU. Karakteristik TKKS dan POA yang digunakan pada
penelitian ini disajikan pada Tabel 4.1, Tabel 4.2, dan Tabel 4.3. Sedangkan hasil uji laboratoriumnya disajikan pada lampiran D.
Tabel 4.1 Karakteristik TKKS PKS Sei Mangkei
Tabel 4.2 Karakteristik TKKS PKS Rambutan PTPN III Tebing Tinggi Parameter
Satuan TKKS
Metode Pengukuran Moisture
50,35 SNI 03-1971-1990
pH 7,77
Menggunakan pH meter dengan metode Potensiometri
C 37,89
Metode Walkley Black N
1,22 Metode Kjeldahl
CN 31,06
Pembagian kadar CN WHC
34 ASTM D7367-07
Parameter Satuan
TKKS Metode Pengukuran
Moisture 50,35
SNI 03-1971-1990 pH
7,77 Menggunakan pH meter dengan
metode Potensiometri C
44,68 Metode Walkey Black
N 1,37
Metode Kjeldahl CN
32,61 Pembagian kadar CN
WHC 55,2
ASTM D7367-07
Universitas Sumatera Utara
38 Tabel 4.3 Hasil Analisa Karakteristik POA
Parameter Satuan
POA Metode Pengukuran
C 0,58
Metode Walkley Black N
0,10 Metode Kjeldahl
CN 5,8
Pembagian kadar CN P
2
O
5
0,016 K
2
O 0,167
pH 8,09
Menggunakan pH meter dengan metode
Potensiometri COD
mgl 1.580
BerdasarkanTabel 4.1, Tabel 4.2 dan Tabel 4.3, dapat dilihat bahwa TKKS dan POA memiliki potensi yang sangat tinggi untuk dijadikan kompos. TKKS
mengandung sumber karbon yang tinggi dan POA sebagai sumber mikroorganisme dan nutrisi tambahan. Apabila keduanya dicampur diharapkan
kandungan nutrisi telah cukup untuk mikroorganisme dapat tumbuh dan mendegradasi TKKS menjadi kompos. Tambahan lagi, pH keduanya adalah
bersifat basa sehingga kompos yang dihasilkan memiliki pH yang sesuai dengan pH tanah.
4.2 ANALISIS KOMPOS
Kategori