Inovasi Teknologi Komposter dengan Menggunakan Feeder Bakteri untuk Mengolah Limbah Padat Domestik

Abstract

Limbah padat domestik menyumbang limbah yang cukup banyak. Sepertiga yang dihasilkan sebesar sebesar 1,3 miliar ton setiap tahun merupakan limbah makanan. Selain sampah dari limbah makanan yang dihasilkan dari rumah tangga, terdapat pula sampah dari daun-daun kering. Oleh karena itu perlu dicari solusi dari permasalahan tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang bangun inovasi teknologi komposter untuk pengolahan limbah domestik imenjadi pupuk organik, serta membuat rancangan produksi pupuk organik dengan kualitas prima. Penelitian ini dibagi menjadi tiga tahapan yaitu rancang bangun inovasi teknologi komposter, pembuatan kompos dan analisis mutu kompos. Pada saat merancang bangun komposter menggunakan alat pisau pemotong jenis circular knife, double blade, AutoCAD, bor listrik, water pass, bahan-bahan yang digunakan adalah plat besi, plat steel, poros, pillow block, van belt, pelumas 20/40 SAE, dinamo 2 HP. Pada pembuatan kompos alat-alat yang digunakan adalah timbangan, termometer, humidity meter, perangkat uji pupuk organik (PUPO). Bahan-bahan yang digunakan adalah sampah daun, sampah sayuran pasar, EM-4, sarung tangan, terpal, masker, kotoran hewan ayam petelur, jumbo bag/stereofoam. Bahan-bahan yang digunakan untuk analisis mutu kompos terdiri dari : kompos varietas daun dan kompos varietas limbah sayur yang masing masing diambil setiap 0, 7, 14, 21 hari. Alat pada analisis mutu kompos dikelompokkan berdasarkan masing-masing parameter yang telah diuji. Parameter uji mutu kompos yang diukur kadar air, N-total, C-organik, P dan K Total. Alat yang digunakan untuk menganalis parameter kadar C-Organik adalah: neraca analitik, labu takar volume 100 ml, dispenser skala 10 ml dan spektrofotometer visibel. Alat yang digunakan untuk analisis parameter P dan K total adalah mengukur dengan spektrophotometer visible dan spektrometer serapan atom. Teknis analisis diimplementasikan pada tahap analisi mutu kompos. Unjuk kerja mesin komposter, secara mekanik mesin mampu menampung limbah domestik sekali giling 5 kg selama 10 menit, mesin ini dirancang untuk mengatasi limbah domestik dengan kapasitas mesin 50 kg sekali produksi. Bahan-bahan yang telah melalui proses pencacahan dilanjutkan ke tahapan kedua yaitu memasukan sampah kedalam mixer untuk diaduk selama satu jam sambil menyemprotkan cairan EM-4 hingga homogen. Limbah ditampung menggunakan terpal untuk ditambahkan kotoran hewan ayam petelur sebanyak 14% dari berat total sampah sayuran yakni 7 kg. Selanjutnya proses penyimpanan dilakukan menggunakan jumbo bag untuk diamati lebih lanjut selama 21 hari. Kompos kemudian dikontrol aerasinya dengan cara membalikan bahan setiap harinya. Feeder bakteri yang tepat digunakan adalah EM-4 mampu menghasilkan pupuk organik yang memiliki unsur hara N, P, K, C dan C/N sesuai dengan SNI 7763:2018 selama 21 hari pengomposan Data pengamatan pengontrol mutu kompos daun dan sayuran yang telah ditambahkan EM-4 dan Kotoran Hewan dilakukan setiap hari selama 21 hari, antara lain suhu dan kelembaban untuk mengetahui kesempurnaan proses pengomposan terlihat dari kematangan kompos. Analisa sifat kimia kompos diperoleh dari Laboratorium Depareteman Tanah, Institut Pertanian Bogor. Parameter uji mutu kompos yang diukur kadar air, N-total, C-organik, P dan K Total dari November 2020 sampai April 2021. Teknik analisis yang digunakan adalah analisys of variance (annova) jika penelitian ini memberikan hasil signifikan, maka dilanjutkan dengan uji beda nilai tengah (BNT) untuk mengetahui beda nyata antar perlakuan yang diberikan. Berdasarkan hasil analisa kandungan C organik pada pengukuran hari ke-0 sebesar 46,12% untuk sampah daun EM4 300 + KOHE dan 48,73% untuk sampah sayuran + Jagung 50 : 50 + KOHE. Kandungan tersebut mengalami penurunan pada hari ke-7, 14, hingga hari ke-21 dengan nilai kandungan akhir C organik sebesar 45,29% untuk sampah daun EM4 300 + KOHE dan 43,63% untuk sampah sayuran + Jagung 50 : 50 + KOHE. Kandungan tersebut melebihi batas maksimum yang ditetapkan dalam SNI 7763:2018. Kadar N menunjukkan kenaikan secara konsisten hingga hari ke-14 kemudian mengalami penurunan pada hari ke-21. Hari ke-0 kandungan N total sebesar 1,64% untuk sampah daun EM4 300 + KOHE dan 1,66% untuk sampah sayuran + Jagung 50 : 50 + KOHE. Kandungan tersebut mengalami kenaikan fase puncaknya pada hari ke-14 sebesar 2,07% untuk sampah daun EM4 300 + KOHE dan 2,15% untuk sampah sayuran + Jagung 50 : 50 + KOHE, pada hari ke-21 nilai kandungan N total mengalami penurunan sehingga kandungannya menjadi 1,69% untuk sampah daun EM4 300 + KOHE dan 2,06% untuk sampah sayuran + Jagung 50 : 50 + KOHE. Kadar P2O5 pada hari ke-0 sebesar 0,55% untuk sampah daun EM4 300 + KOHE dan 0,81% untuk sampah sayuran + Jagung 50 : 50 + KOHE. Kandungan tersebut terus mengalami kenaikan hingga hari ke-21 yaitu sebesar 0,77% untuk sampah daun EM4 300 + KOHE dan 1,93% untuk sampah sayuran + Jagung 50 : 50 + KOHE. Kadar K2O pada kedua pupuk organik tersebut terus mengalami kenaikan hingga hari ke-21 yaitu sebesar 0,66% untuk sampah daun EM4 300 + KOHE dan 6,18% untuk sampah sayuran + Jagung 50 : 50 + KOHE. Feeder bakteri yang tepat digunakan adalah EM-4 mampu menghasilkan pupuk organik yang memiliki unsur hara N, P, K, C, C/N sesuai dengan SNI 7763:2018 selama 21 hari pengomposan. Dari hasil analisis of varian terlihat pupuk kompos terbaik dan efektif berdasarkan berbeda nyata pada K2O adalah pupuk kompos dari bahan organik daun.

Domestic solid waste contributes quite a lot of waste. One-third of the 1.3 billion tons produced annually is food waste. In addition to household food waste, there is also waste from dry leaves. Therefore, it is necessary to find a solution to this problem. This study aims to design an innovative composter technology for processing domestic waste into organic fertilizer and a production plan for organic fertilizer with prime quality. This research is divided into three stages, namely composter technology innovation design, compost production, and compost quality analysis. The tools used in designing the structure of the composter are a circular knife, double blade, AutoCAD, electric drill, and water pass. Meanwhile, the materials used are iron plate, steel plate, shaft, pillow block, van belt, 20/40 SAE lubricant, and 2 HP dynamo. The tools used in making compost are scales, thermometers, humidity meters, and Organic Fertilizer Testing Kits (OFTK). Meanwhile, the materials used are leaf waste, market vegetable waste, EM-4, gloves, tarpaulin, masks, dirt-laying hens, and jumbo bag/styrofoam. The materials used for compost quality analysis consist of leaf variety compost and vegetable waste varietal compost taken every 0, 7, 14, and 21 days, respectively. As for the tools in the analysis of compost quality, it is grouped based on each of the parameters that have been tested. The parameters of the compost quality test were measured for water content, N-total, C-organic, P and total K. The tools used to analyze the C-Organic content parameters are analytical balance, 100 ml volume measuring flask, 10 ml scale dispenser, and visible spectrophotometer. The tools used to analyze total P and K parameters are measured with a visible spectrophotometer and atomic absorption spectrometer. Technical analysis is implemented at the compost quality analysis stage. The performance of composter machine, mechanically, can accommodate 5 kg of domestic waste once milled for 10 minutes. This machine is designed to handle domestic waste with a machine capacity of 50 kg once produced. The materials that have gone through the enumeration process are continued to the second stage, which is to stir the waste into the mixer for 1 hour while spraying EM-4 liquid until it is homogeneous. The waste is collected using a tarpaulin to add 14% of the total weight of vegetable waste, namely 7 kg. Furthermore, the storage process is carried out using a jumbo bag for further observation for 21 days. The compost is then controlled for aeration by turning the material over daily. The appropriate bacterial feeder used is EM-4, capable of producing organic fertilizer and has the nutrients N, P, K, C and C/N in accordance with SNI 7763: 2018 for 21 days of composting. The observation data for controlling the quality of leaf and vegetable compost added with EM-4 and animal manure are carried out every day for 21 days, including temperature and humidity, to determine the perfection of the composting process as seen from the maturity of the compost. The chemical properties of compost are analyzed from the Soil Department Laboratory, Bogor Agricultural University. The parameters for the compost quality test are measured for water content, N-total, C-organic, P and K total from November 2020 to April 2021. The analysis technique used is ANNOVA. If this study gives significant results, then proceed with the Least Significant Difference (LSD) to find out the significant difference between the treatments given. Based on the analysis, the organic C content on day 0 measurement is 46.12% for leaf waste EM4 300 + KOHE and 48.73% for vegetable waste + corn 50 : 50 + KOHE. This content decreases on days 7, 14, and 21 with a final organic C content value of 45.29% for leaf waste EM4 300 + KOHE, and 43.63% for vegetable waste + Corn 50 : 50 + KOHE. This content exceeds the maximum limit specified in SNI 7763: 2018. The N content consistently increases until the 14th day and then decreases on the 21st day. Day 0, the total content is 1.64% for leaf waste EM4 300 + KOHE, and 1.66% for vegetable + corn waste 50 : 50 + KOHE. The content experiences an increase in the peak phase on day 14 of 2.07% for leaf waste EM4 300 + KOHE and 2.15% for vegetable waste + Corn 50 : 50 + KOHE. On day 21, the value of the N-total content decreases so that the content becomes 1 .69% for leaf waste EM4 300 + KOHE and 2.06% for vegetable + corn waste 50 : 50 + KOHE. The P2O5 level on day 0 is 0.55% for leaf waste EM4 300 + KOHE and 0.81% for vegetable + corn waste 50 : 50 + KOHE. The content continues to increase until the 21st day, namely 0.77% for leaf waste EM4 300 + KOHE and 1.93% for vegetable waste + Corn 50 : 50 + KOHE. K2O levels in the two organic fertilizers continue to increase until the 21st day, namely by 0.66% for leaf waste EM4 300 + KOHE and 6.18% for vegetable waste + Corn 50 : 50 + KOHE. The appropriate bacterial feeder used is EM-4, capable of producing organic fertilizer, which has the nutrients N, P, K, C and C/N in accordance with SNI 7763: 2018 for 21 days of composting. From the analysis of variance, it can be seen that the best and most effective compost based on a significant difference in K2O is compost made from organic leaf matter.