Desain Sistem Biokonversi Sampah Padat Organik menggunakan Agen Biokonversi Jangkrik (Gryllus bimaculatus)

Abstract

Penelitian ini dilatarbelakangi oleh meningkatnya timbulan sampah padat organik domestik yang masih didominasi oleh metode pengelolaan konvensional dan belum dimanfaatkan secara optimal sebagai sumber daya. Konsep ekonomi sirkular mendorong perlunya teknologi yang mampu mengurangi timbulan sampah sekaligus menghasilkan produk bernilai tambah. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan merancang sistem biokonversi sampah padat organik menggunakan jangkrik (Gryllus bimaculatus) sebagai agen biokonversi, mengevaluasi kinerja proses biokonversi, serta mengkaji pemanfaatan biomassa yang dihasilkan sebagai sumber protein alternatif. Kajian literatur dan analisis bibliometrik menunjukkan bahwa penelitian biokonversi sampah organik menggunakan serangga terus berkembang dan memiliki potensi besar dalam mendukung pengelolaan limbah berkelanjutan, meskipun kajian mengenai pemanfaatan jangkrik masih relatif terbatas dibandingkan spesies serangga lainnya. Penelitian dilakukan di School of Waste Management (SWAM) dengan pendekatan eksperimental yang mencakup identifikasi timbulan sampah, perancangan fasilitas budidaya jangkrik, pengujian proses biokonversi, dan implementasi hasil panen pada burung kicau. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa timbulan sampah rumah tangga mencapai rata-rata 144,7 kg/hari dengan komposisi sampah organik sebesar 46%, menjadikannya fraksi terbesar yang berpotensi dimanfaatkan sebagai bahan baku biokonversi. Untuk mendukung proses tersebut, dirancang fasilitas budidaya jangkrik yang dilengkapi kompartemen pemeliharaan, tempat berlindung, sistem ventilasi, dan perlindungan terhadap predator. Kondisi lingkungan pemeliharaan berhasil dipertahankan pada kisaran suhu dan kelembapan yang mendukung pertumbuhan optimal jangkrik. Evaluasi proses biokonversi menunjukkan bahwa Gryllus bimaculatus mampu mengonversi limbah pangan menjadi biomassa bernilai guna. Pelet limbah pangan menghasilkan tingkat reduksi limbah sebesar 67,9%, nilai Waste Reduction Index (WRI) sebesar 2,3% per hari, dan Fresh Matter Consumption Rate (FMCR) sebesar 8,6 mg/individu/hari. Meskipun kinerja pertumbuhan dan produksi biomassa masih lebih rendah dibandingkan pakan komersial, pelet limbah pangan tetap mampu mendukung pertumbuhan jangkrik dan menghasilkan reduksi limbah yang signifikan. Hasil ini menunjukkan bahwa sampah organik domestik berpotensi dimanfaatkan sebagai substrat budidaya jangkrik sekaligus sebagai strategi pengurangan limbah dan pemulihan sumber daya dalam kerangka bioekonomi sirkular. Biomassa jangkrik yang dihasilkan kemudian diimplementasikan sebagai pakan tambahan pada burung Kutilang (Pycnonotus aurigaster) untuk mengevaluasi potensi pemanfaatannya sebagai sumber protein alternatif. Hasil analisis bioakustik menunjukkan bahwa pemberian jangkrik meningkatkan durasi kicauan, power density, dan amplitudo secara signifikan dibandingkan kelompok kontrol, sedangkan frekuensi tinggi tidak menunjukkan perbedaan nyata. Temuan ini mengindikasikan bahwa biomassa jangkrik hasil biokonversi tidak hanya berkontribusi dalam pengurangan sampah organik, tetapi juga memiliki nilai tambah sebagai pakan berprotein tinggi yang mampu mendukung performa vokalisasi burung kicau. Secara keseluruhan, penelitian ini membuktikan bahwa sistem biokonversi sampah padat organik menggunakan Gryllus bimaculatus merupakan pendekatan yang menjanjikan untuk mendukung pengelolaan sampah berkelanjutan, produksi protein alternatif, dan implementasi prinsip ekonomi sirkular.

This research was motivated by the increasing generation of domestic organic solid waste, which is still predominantly managed through conventional disposal methods and has not been optimally utilized as a valuable resource. The concept of a circular economy highlights the need for technologies capable of reducing waste generation while simultaneously producing value-added products. Therefore, this study aimed to design an organic solid waste bioconversion system using the cricket Gryllus bimaculatus as a bioconversion agent, evaluate the performance of the bioconversion process, and assess the utilization of the resulting biomass as an alternative protein source. A bibliometric analysis and systematic literature review revealed that research on insect-based organic waste bioconversion has grown significantly in recent years and offers considerable potential for sustainable waste management, although studies involving crickets remain relatively limited compared to other insect species. The research was conducted at School of Waste Management (SWAM) using an experimental approach that included waste generation assessment, design of a cricket-rearing facility, evaluation of the bioconversion process, and implementation of harvested crickets as feed for songbirds. The results showed that household waste generation averaged 144.7 kg/day, with organic waste accounting for 46% of the total composition, making it the dominant fraction and a promising feedstock for bioconversion. To support the process, a cricket-rearing facility was designed with multiple compartments, shelters, ventilation systems, and predator protection features. Environmental conditions within the facility were maintained within temperature and humidity ranges suitable for optimal cricket growth and development. The bioconversion evaluation demonstrated that Gryllus bimaculatus effectively converted food waste into valuable biomass. Food waste pellets achieved a waste reduction rate of 67.9%, a Waste Reduction Index (WRI) of 2.3% per day, and a Fresh Matter Consumption Rate (FMCR) of 8.6 mg/individual/day. Although growth performance and biomass production were lower than those achieved with commercial feed, food waste pellets were still able to support cricket growth and generate substantial waste reduction. These findings indicate that domestic organic waste can serve as a viable substrate for cricket cultivation while contributing to waste reduction and resource recovery within a circular bioeconomy framework. The harvested cricket biomass was subsequently utilized as a supplementary feed for the Sooty-headed Bulbul (Pycnonotus aurigaster) to evaluate its potential as an alternative protein source. Bioacoustic analysis showed that cricket supplementation significantly improved song duration, power density, and amplitude compared to the control group, while no significant differences were observed in peak frequency. These results suggest that cricket biomass produced through waste bioconversion not only contributes to organic waste management but also provides added value as a high-protein feed ingredient capable of enhancing birdsong performance. Overall, this study demonstrates that an organic solid waste bioconversion system using Gryllus bimaculatus represents a promising approach for sustainable waste management, alternative protein production, and the advancement of circular economy principles.