M. Yazid, dkk. ISSN 0216 - 3128 351

KAJIAN PEMANFAATAN SLUDGE IPAL KOTAYOGYAKARTA SEBAGAI PUPUK ORGANIK DITINJAUDARI HASIL ANALISIS UNSUR NUTRIENT TANAMAN

M. Yazid, Sukirno dan E. SupriyatniPuslitbang Teknologi Maju BATAN, Yogyakarta

ABSTRAK

KAJIAN PEMANFAATAN SLUDGE IPAL KOTA YOGYAKARTA SEBAGAI PUPUK ORGANIK DITINJAU

DARI HASIL ANALISIS UNSUR NUTRIENT TANAMAN. Telah dilakukan pengkajian kemungkinanpemanfaatan sludge IPAL kota Yogyakarta sebagai pupuk organik ditinjau dari kandungan unsur nutrienttanamannya. Hasil pengkajian ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan untukmenentukan alternatif pemanfaatan sludge. Sampel sludge diambil dari Instalasi Pengolahan Air LimbahKota Yogyakarta yang berlokasi di Bantul, yang meliputi sludge kering dari lokasi penampungan sertasludge segar yang diambil dari kolam aerasi fakultatif dan kolam pematangan. Sampel sludge dikeringkanpada suhu kamar, dihaluskan dan ditimbang sebanyak 0,5 gram dimasukkan kedalam vial polietilen. Untukanalisis unsur mikro aktivasi sampel dilakukan di dalam reaktor Kartini, sedangkan untuk unsur makromenggunakan generator netron. Pencacahan cuplikan menggunakan spektrometer gamma dengan detektorGe(Li). Dari hasil analisis dapat diketahui bahwa kandungan unsur hara mikro rerata di dalam sludge

yang meliputi unsur Mg = 79,31 :t 6,48 ppm, Zn = 599,8 :t 42,2 ppm, Cu = 16.13 :t 0,4 ppm, Ca = 117,6 :t9,20 ppm dan Fe = 4,35 :t 0,18 %. Kandungan unsur makro rerata yaitu N sebesar 4,10 :t 0,007 ppm, Psebesar 640,51 :t 14,34 ppm dan K sebesar 3,04 :t 0,06 ppm. Ditinjau dari aspek kebutuhan nutrisital/aman, kal/dungan unsur Mg masuk dalam kategori rel/dah - sedang, unsur Ca sal/gat rendah.Sedangkal/ untuk Cu, Fe dan Zn melebihi nilai kritis. Sedal/gkan untuk ul/sur N dan P masuk dalamkategori sal/gat tinggi tetapi untuk ul/sur K masuk dalam kategori sangat rel/dah. Dari hasil analisis

tersebut dapat disimpulkan bahwa sludge IPAL kota Yogyakarta dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organikdel/gal/ perlakuan khusus agar Ul/sur Cu, Fe dan Zn tidak melibihi nilai kritis tersebut.

ABSTRACT

THE ASSESSMENT OF THE USED OF SLUDGE FROM YOGYAKARTA WASTE WATER TREATMENTPLANT TO BE USED AS AN ORGANIC FERTILIZER FROM THE PLANT NUTRIENT ELEMENT

ANALYSIS RESULT. The assessmel/t 01/ the bel/efically used of sludge from Yogyakarta waste watertreatment plal/t to be used as al/ orgal/ic fertilizer from the plal/t nutrient elemel/t al/alysis result has been

done. The assessment result was expected to be used as an iI/put to determil/e the benefically use of sludgealternatives. Sludge'sample was taken from Yogyakarta waste water treatment located at Bantul. Sampleconsist of dried sludge from sal/itary lal/fill and a fresh one that taken from the facultative aerobic pool andconditioned sludge pool. The sludge were dried on the room temperature, than groud and weighted as much0,5 gram. It then was put in the poliethylene vial. Samples was activated at Kartini reactor for micoelement analysis and neutron generator for macro element. Samples were counted using Ge(Li) detector forgamma spectrometry. The result showed that micro element average contain in sludge such as Mg is

79,31 :t 6,48 ppm, Zn is 599,8 :t 42,2 ppm, Cu is 16,13:t 0,4 ppm, Ca is 117,6 :t 9,20ppm and Fe is 4.35 :t0.18 %. The macro element average contaill such as N is 4,10 :to,007 ppm, Pis 640,51:t 14,34 ppm alld

K is 3,04 :t 0,06 ppm. When it was look on the need ofplall/I/utrient, Mg is categorized as medium low andCa is categorized as very low concentration. While Cu, Fe al/d Zn element concel/tration ol/e greater thancritical values. For Nand P element concentration were categorized as very high, while K is categorized asvery low. From the analysis result can be conc/uded that sludge cal/ be used bel/efically as organicfertilizerby special pretreatment due to keep Cu, Fe and ZII concentration are 1I0tgreater than critical values.

sesuai baku mutu Iingkungan. Di samping itu, jugadiperoleh endapan lumpur (sludge) yangmerupakan konsentrat dari berbagai pencemarterkandung di dalam air Iimbah yang diolah,sehingga dikhawatirkan akan menimbulkanpermasalahan baru bagi kehidupan manusia.

PENDAHULUAN

Dengan semakin berkembangnya wilayahindustri maupun pemukiman di suatuperkotaan, maka lazimnya akan diikuti denganpermasalahan air limbah yang berasal dari kegiatantersebut. Berbagai jenis instalasi pengolahan airlimbah (IP AL) telah dibangun dan dioperasikanyang mampu menjernihkan kembali air limbah

Dengandikhawatirkan

semakin bertumpuknya sludgeakan membahayakan kesehatan

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003

352 ISSN 0216 - 3128 M. Yazid, dkk.

masyarakat dan lingkungan, karena padaumumnya terkandung jasad renik patogen baikberupa virus, bakteria, protozoa ataupun telurparas it. (I) Beberapa metode ditawarkan untukpenyelesaian permasalahan tersebut, diantaranyapenggunaan radiasi pengion untuk desinfeksi jasadrenik patogen tersebut.

Dari hasil penelitian terdahulu yangdilakukan terdahulu, dapat diketahui bahwapopulasi total bakteria di dalam sludge yangberasal dari instalasi pengolahan air limbahpemukiman, industri dan rumah sakit di Surabayaberkisar antara 1,0 x 107 sd. 3,7 x 108• Setiapkenaikan dosis irradiasi gamma 5 kGy mampumenurunkan populasi bakteria rerata sebesar 10kali dan untuk dosis 25 kGy mampu menekanpertumbuhan total bakteria, sedangkan untukdesinfeksi Salmonella diperlukan dosis radiasisebesar 15 kGy - 20 kGy(2). Sedangkan penelitianserupa untuk sludge IPAL kota Yogyakarta sampaidengan sa at ini belum dilakukan.

Pada umumnya di dalam sludge masihterkandung nutrisi tanaman yang berasal daridekomposisi senyawa organik yang terkandung didalamnya, sehingga kemungkinan masih memilikinilai komersial yang tinggi di bidang agronomi.Adapun bebe rap a hal yang perlu dipertimbangkandalam pemanfaatan sludge sebagai pupuk organikantara lain: kandungan nutrisi tanaman yang terdiridari unsur makro dan mikro, kandungan mikrobapatogen dan dekomposer, kandungan bahanberbahaya dan beracun (B-3) maupun terdapatnyabiji-biji tanaman gulma.

Nutrisi tanaman terdiri dari unsur hara

makro yang sangat diperlukan dalam jumlah yangban yak untuk pertumbuhan tanaman, yang meliputiN, P, K yang biasanya diperoleh dari pupuk dan C,H, 0 yang didapatkan dari udara dan air.Sedangkan jenis unsur hara mikro yang diperlukanoleh tanaman dalam jumlah yang kecil saja, tetapisangat esensial dalam periode tertentu. Misalnya:proses pembungaan ataupun pembentukan buah.Jenis unsur ini antara lain Fe, Mn, Cu, dan Zn. (3)

Unsur N, P dan K merupakan unsur haramakro yang mutlak diperlukan oleh tanaman,misalnya unsur N sangat penting dalampembentukan protein, merangsang pertumbuhanvegetatif dan meningkatkan hasil buah. Unsur Pdapat merangsang pembungaan, meningkatkanjumlah dan volume buah serta meningkatkanketahanan terhadap gangguan hama dan penyakittanaman. Unsur K berperan dalam sintesakarbohidrat dan protein sekaligus memperkokohtanaman agar bunga dan buah tidak berguguran. (4)

Proses pengolahan limbah kota Yogyakartadiawali dari sambungan pipa rumah ke pipa lateralmasuk ke pipa indllk yang menuju ke lokasi IPALdan disalllrkan ke rumah pompa. Air limbah

diangkat dengan pompa tipe ulir dan dialirkan kebak pengendap pasir, di temp at ini pasir dan kerikilhalus diendapkan. Selanjutnya limbah dialirkan kekolom aerasi fakultatif dimana terjadidekomposisi senyawa organic secara aerob danditeruskan ke kolom pematangan. Sludgeterendapkan di dalam kolom dan air yang telahsesuai baku mutu lingkungan dialirkan ke sungaiBedog.

Teknik analisis aktivasi netron didasarkanpada reaksi (n,y), cuplikan yang akan diana lisisdiiradiasi menggunakan sumber neutron. Inti atomunsur-unsur yangberada dalam cuplikan akanmenangkap neutron dan berubah menjadiradioaktif yang memancarkan radiasi y, yang padaumumnya memiliki energi yang sang atkarakteristik untuk setiap unsur/isotop, sehinggadapat diidentifikasi menggunakan teknikspektrometri gamma.

Jika dibandingkan dengan metode lain(gravimetri, kolorimetri, spektrografi danspektrometri massa), metode APN lebih sensitifyaitu sampai orde ppm (1x 10.6) bahkan untukunsur-unsur tertentu sampai orde ppb (lxl0·9) danppt (1x 10.12). /Seliiiii- itu, metode ini mampumenganalisis (trace element ~atu cuplikan secaramulti element,'sehingga~dapat untuk menentukankonsentrasi unsur-unsur dalam suatu cuplikansecara simultan / serentak. Selain itu, terbebas dariralat sistematik yang disebabkan oleh kesalahanperalatan, sang at presisi dan hasil analisisnya tidakterpengaruh oleh unsur-unsur dalam senyawakimia(S) .

TAT A KERJA

Baltall yallg digullakall

1. Sampel sludge

2. Sampel standard SRM

3. Sampel standard Cs-137, Co-60, AI-27

4. Sarung tangan plastik, kantong plastik, bakiplastik, vial polietilen, nitrogen cair, gasnitrogen dan bahan pembersih

Alat yallg digullakall

1. Perahu untuk sampling

2. Reaktor Kartini

3. Generator netron

4. Spektrometri gamma dengan detektor Ge(Li)

5. Lumpang porselin, ayakan dan timbangananalitik

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003

M. Yazid, dkk. ISSN 0216 - 3128 353

Cara Kerja

Pengambilan Sampel Sludge

Sampel diambil dari Instalasi PengolahanAir Limbah (IPAL) Perkotaan Yogyakarta yangbelokasi di Bantul. Adapun sampel yang diambildibedakan menjadi dua yaitu : sludge keringdiambil di bak penampungan dan sludge segar yangdiambil langsung dari dasar kolam aerasi fakultatifdan kolam pematangan menggunakan perahu.

Preparasi Sampel

Sampel sludge dikering anginkan di atasbaki plastik dan dibiarkan kering dalam suhukamar. Setelah kering, dihaluskan menggunakanlumpang porselin dan diayak menggunakan ayakan100 mesh. Ditimbang masing-masing 0,5 gramcuplikan dan dimasukkan kedalam vial polietilendan ditutup rapat.

Aktivasi dan Pencacahan Cuplikan

Untuk analisis unsur mikro (Mg, Zn, Cu, Cadan Fe), beberapa sampel dimasukkan sekaliguskedalam ampul dan selanjutnya dilakukan irradiasidi dalam reaktor Kartini selama 10 jam. Sedangkanuntuk analisis N, P, K aktivasi dilakukan dengangenerator netron. Setelah melewati masapendinginan sampel dicacah menggunakanspektrometri gamma yang dilengkapi dengandetektor Ge(Li) untuk analisis secara kualitatifmaupun kuantitatif.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil ana lis is kualitatif selengkapnyadisajikan pada Tabel 1, sedangkan hasil analisis

kuantitatif unsur hara mikro di dalam sludge segardisajikan pada Tabel 2.

Tabell. Hasil Analisis Kualitatif Unsur HaraMilcro di Dalam Sludge

No. Energi (KeV)IsotopUmur ParoUn sur

1.

1014,1 Mg-279,45 menitMg

2.

1115,4 Zn-65245 hariZn

3.

551,0 dan 1345,5Cu-6412,8 jamCu

4.

160 dan 1296,7Ca-474,7 hariCa

5.

1098 dan 1291,5Fe-5945,1 hariFe

Dari Tabel 1 dapat diketahui bahwa secarakualitatif di dalam sludge mengandung unsurnutrient tanaman yang diperlukan didalampertumbuhannya. Unsur mikro (Mg, Zn, Cu, Cadan Fe) hanya diperlukan oleh tanaman pada fase­fase tertentu dan dalam kadar yang relatif kecil,sedangkan apabila kadamya melampaui nilai kritisjustru akan bersifat racun yang menggangguataupun menghambat pertumbuhan tanaman itusendiri. Untuk itu, maka diperlukan analisis secarakuantitatif untuk mengetahui kadar unsur terse butdi dalam sludge secara tepat, sehingga akan sangatmembantu dalam penentuan langkahpenggunaannya. Apakah sludge tersebut dapatlangsung digunakan sebagai pupuk organik ataupunmasih memeriukan perlakuan khusus agarkandungan unsur hara mikronya sesuai dengan yangdiperiukan bagi pertumbuhan tanaman.

Sampel sludge yang diambil antara laincuplikan kering yang telah ditempatkan pada bakpenampungan dalam waktu yang relatif lama,sehingga telah terjemur oleh sinar matahari,mengalami proses pencucian oleh air hujan sertatelah mengalami proses dekomposisasi secaraalami.

Tabel 2. Hasil Analisis Kuantitatif Unsur Hara Mikro di dalam Sludge Kering

No

Sampel Kadar UnsurM

ZnCuCa1

Sam el 1 71,01655,8116,08106,892

Sam el 2 86,83591,1616,18129,373

Sam el 3 80,09554,4316,13116,54Rerata

79,31 ± 6,48599,8 ± 42,216,13 ± 0,4117,6 ± 9,20

Dari Tabel 2 dapat diketahui bahwakandungan unsur hara mikro di dalam sludge kering

yang tertinggi adalah Fe sebesar 4,35 ± 0,18 %,

disusul Zn sebesar 599,8 ± 42,2 ppm dankemudian Ca, Mg dan yang terkecil adalah Cu yang

kadamya 16,13 ± 0,4 ppm. Banyaknya kandunganFe kemungkinan berasal dari proses dekomposisilimbah domestik yang berupa sisa metabolismesayuran yang berwama hijau. Selain itu,

kemungkinan juga dapat berasal dari kebiasaanmengkonsurnsi air minum yang dipompa dari sumurdalam yang pada umumnya kandungan unsur Fenya relatif tinggi.

Selain itu, juga diambil sampel sludge segaryang terendapkan pada dasar kolam aerasi fakultatifdan kolam pematangan. Hal ini bertujuan untukmengetahui perkembangan kandungan unsurtersebut di dalam sludge dan kemungkinan

Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003

354 ISSN 0216 - 3128 M. Yazid, dkk.

terjadinya pelepasan unsur tersebut baik bersamadengan pelepasan air ke sungai ataupun melaluiproses pencucian oleh air hujan sehingga

kemungkinan akan berdampak terhadap lingkungandi sekitarnya.

Tabel 3. Hasi/ Analisis Kuantitatif Unsur Ham mUcrodi dalam sludge segar

No I Sampel IM Zn m

1. Sa 312,36 27,682. Sa 398,94 48,823. Sa 361,82 28,394. X 26,385. X 28,396. X 41,747. X 37,50

357,70 ± 35,40 34,13 ± 8,03

Keterangan: Tanda X: Tidak dilakukan pencacahan

Ca {ppm429,411423,529476,47

570,588352,941341,176379,588

356,84 ± 171,20

Fe(%8,5758,2598,3438,9117,9516,0565,164

7,93 ± 0,89

Gambar 1. Perbandingan Kandungan UnsurMikro di dalam Sludge Segar danKering

Dari Tabel 3 tersebut dapat diketahui bahwakandungan unsur hara mikro yang tertinggi didalam sludge basah adalah Fe sebesar 7,93 ± 0,89% , sedangkan yang terkecil adalah Cu sebesar 4,24± 0,08 ppm. Kecilnya kandungan Cu kemungkinandisebabkan oleh sedikitnya limbah domestik yangmengandung logam tersebut, karena logam tersebutdalam kadar tertentu akan bersifat racun.

Janis unsur

Mg Zn Cu Ca Fe

Perbandingan antara kandungan unsur haramikro di dalam sludge kering dan segar ditunjukkanpada Gambar 1.

Jika dibandingkan antara kandungan unsur

hara mikro di dalam sludge segar dan kering

ternyata untuk unsur Mg, Ca dan Fe kandungannyalebih tinggi di dalam sludge segar. Hal inidisebabkan karena sludge kering berada di dalam

bak penampungan sudah dalam jangka waktu yangcukup lama, sehingga sudah mengalami pencucianoleh air hujan dan kemungkinan besar telah

bermigrasi ke lingkungan di sekitarnya. Sedangkan

untuk unsur Zn dan Cu kecepatan migrasinya kelingkungan relatif lebih lambat jika dibandingkandengan ketiga jenis unsur tersebut karena berat

atornnya juga relatif lebih besar. Adapun di dalam

sludge segar proses pengendapannya belum selesai,sehingga kandungan kedua unsur tersebut relatif

lebih kecil dibandingkan dengan di dalam sludgekering.

Tabel 4. Kriteria kandungan unsur baku di dalam nutrient tanaman

%

Sangat Rendah<4,5<0,50,025<30

<30,0<400

< 37,5<2,3

Rendah

4,5 - 6,01,0-1,5

0.05 - 0,0753,0 - 10,0

30,0 - 60,0400 - 1000

37,5 - 1252,3 - 6,9

Sedan

6,0- 7,5

1,5 - 2,50,075 - 0,125

10,0 - 15,060,0 - 90,01000 - 2000

125 - 375

6,9 - 16,1

Tinggi7,5 - 8,52,5 - 3,5

0,125 - 0,17515,0 - 45,0

90,0 - 120,02000 - 4000375 - 1000

16,1 - 46

Pada Tabel 4 disajikan kriteria kandunganunsur baku di dalam nutrien tanaman yang

diperlukan di dalam pertumbuhannya, artinyadengan komposisi unsur tersebut tumbuhan sudah

Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NukllrP3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003

M. Yazid, dkk. ISSN 0216 - 3128 355

dapat hidup secara normal baik ditinjau dari aspekpertumbuhan vegetatif maupun generatif. Yangdimaksud dengan pertumbuhan vegetatif secaranormal antara lain akarnya cukup kuat untukmenyangga berdirinya tanaman, batang mampumenyangga buah dan daunnya dU. Sedangkanpertumbuhan generatif antara lain tumbuhanmampu berbuah dan berbunga pada musim danumur tanaman yang optimal. Kekurangan unsurhara tertentu dapat mengakibatkan defisiensi unsurtersebut dengan menunjukkan gejala - gejala yangbersifat spesifik, misalnya : nekrose dU. Sedangkanapabila unsur tersebut berlebihan, maka akanbersifat racun sehingga dapat menghambatpertumbuhan dari tanaman yang bersangkutan.

Pada Tabel 5 disajikan nilai kritis unsurmikro di dalam tanaman, khususnya untuk unsurCu, Fe dan Zn. Nilai kritis berarti harga / kadarmaksimum yang dibutuhkan / masih dapat ditoleriroleh pertumbuhan tanaman pada kondisi normal,jika melebihi dari nilai tersebut maka unsur tersebutakan bersifat racun bagi tanaman yang biasanyaakan menghambat proses pertumbuhan tanamantersebut.

Tabel 5. Nilai Kritis UnsurMikro Untuk Tanaman

Jenis Unsur Nilai Kritis (DDm)Cu

0,2Fe

2,5 -4,5Zn

1,5

Pada Gambar 2 disajikan perbandinganantara kandungan unsur makro di dalam sludge dankebutuhan baku nutrisi tanaman secara optimal.

700600E 500a. S, 400

.•300't>

.JJ!200

1000 NPK

jenis unsur

Gambar 2. Perbandingan Kandungan UnsurMakro di dalam Sludge denganKebutuhan Baku Nutrisi Tanamall

Dari gambar tersebut diketahui bahwakandungan unsur P di dalam sludge tersebut sangattinggi jika dibandingkan dengan jumlah yangdibutuhkan oleh tanaman, bahkan sampai di atas4000 % dibandingkan dengan kebutuhan bakuunsur terse but. Seperti telah diketahui bersamabahwa unsur P berperanan penting dalammerangsang pembungaan, meningkatkan jumlah

dan volume buah dan meningkatkan ketahananterhadap gangguan hama dan penyakit tanamano(4)

Namun, fungsi tersebut masih harus mendapatkandukungan dari parameter- parameter pertumbuhanyang lain. Misalnya, proses rangsanganpembungaan itu tidak akan dapat terjadi jikapertumbuhan vegetatif tanaman itu tidak subur,artinya tanaman yang kecil dan kurus tidak akanmampu berbunga walaupun sudah dilakukanperangsangan, apalagi untuk berbuah yang lebatdan volumenya besar. Padahal perananmenyuburkan pertumbuhan vegetatif danpembentukan buah dilakukan oleh unsur N.

Ditinjau dari aspek kandungan unsur N didalam sludge ternyata hampir 400 % dibandingkandengan kebutuhan baku unsur yang sarna. Namundemikian, masih dalam kategori sangat tinggi.Seperti telah kita ketahui bersarna, bahwa perananunsur N di dalam pertumbuhan tanarnan adalahdalam sintesa protein, merangsang pertumbuhanvegetatif dan meningkatkan jurnlah dan volumebuaho(4)

Salah satu altematif untuk mengatasikelebihan N digunakan N-Balancer yang mampumengubah unsur nitrat menjadi N yang bergunauntuk meningkatkan pertumbuhan generatif.Pertumbuhan vegetatif yang semula berlebihan laluditurunkan. Selain itu, juga menjaga keseimbanganhormon yang kelebihan unsur nitrat, yang akhimyakegiatan transportasi karbohidrat, metabolisme danpertumbuhan bunga, buah, biji dan umbi menjadilebih aktif.

2000'000'60014001200

kad •. (ppm) 1000aoo600400

200o

Zn Cu c. F.

Gambar 3. Perballdillgall Alltara KalldullgallUllsur Mikro di dalam Sludge dellganKebutuhall Nutrisi Tallamall

Sedangkan kandungan unsur K di dalamsludge mas uk dalam kategori sangat rendah jikadibandingkan dengan nilai baku yang dibutuhkanoleh tanaman. Unsur K berperan dalam sintesakarbohidrat dan protein sekaligus memperkokohtanaman agar bunga dan buah tidak berguguran.Mernang demikianlah salah satu kelernahan pupukorganik dimana komposisi NPK biasanya tidakseimbang seperti pada pupuk buatan. Namundemikian, pupuk organik dapat berfungsi untuk

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATANYogyakarta, 8 Juli 2003

356 ISSN 0216 - 3128 M. Yazid, dkk.

memperbaiki sifat tanah selain juga sebagai sumberunsur mikro. Kehadiran unsur mikro ini, akanmenyeimbangkan nutrisi yang diterima olehtanaman, yang di dalam siklus hidupnyamembutuhkan unsur tersebut.

Pada Gambar 3 disajikan perbandinganantara kandungan unsur mikro di dalam sludgedengan kebutuhan unsur tesebut sebagai nutrisitanaman. Dari gambar tersebut dapat diketahuibahwa kandungan unsur Mg di dalam sludgemasuk dalam kriteria rendah sampai sedang. UnsurMg merupakan komponen klorofil dan kofaktoruntuk beberapa reaksi enzimatis pada tumbuhan.Gejala defisiensi berupa klorosis yaitu tumbuhnyabintik-bintik coklat pada daun terutama terjadipada tumbuhan monokotil. Gejala ini banyakdijumpai pad a daun yang relatif tua, yangdisebabkan karena transport Mg pada tumbuhanterse but berjalan lambat. Pada tanah yangkekurangan unsur ini biasanya ditambahkanMgS04•

Adapun untuk unsur Ca di dalam sludgemasuk dalam kriteria sangat rendah. Unsur iniberperan penting dalam proses metabolismepertumbuhan khususnya dalam pembelahan sel.Unsur Ca juga banyak ditemukan dalam vakoulaserta protein. Kekurangan dari unsur ini biasanyaakan nampak pada jaringan tumbuhan yang masihmuda, karena unsur tersebut tidak dapatditranslokasi secara langsung sehingga defisiensiunsur ini akan menyebabkan berkurangnyaselektivitas tumbuhan. Gejala yang lain adalahterjadinya klorosis dan terhambatnya pertumbuhanakar.

Unsur Zn berperan penting dalam reaksiredoks pada tumbuhan, defisiensi unsur ini akanmenyebabkan daun yang burik dan kerdil.Sedangkan unsur Cu dibutuhkan dalam jumlahyang lebih kecil dibandingkan dengan Zn,meskipun demikian reaksi Cu dalam tanah dansumber Cu yang digunakan sebagai pupuk hampirsarna dengan Zn karena keduanya unsur logamyang divalent.(6) Seperti halnya Zn, bentuksenyawa yang paling ban yak digunakan sebagaipupuk adalah sui fat. Plastosianin yang merupakankomponen transport elektron adalah enzim yangmengandung Cu yang berfungsi dalam prosesfosforilasi. Selain itu, Cu merupakan komponen

penting dalam oksidasi (Misalnya: polifenoloksidase) yang mengkatalisis oksidase fenolikmenjadi keton selama pembentukan lignin.Oksidase lain yang menggunakan Cu adalah as amaskorbat oksidase dan sitokhrom oksidase. Adapun

defisiensi Cu menyebabkan khlorosis dan reduksikaretenoid.

Sedangkan unsur Fe terlibat langsung dalamreaksi redoks pada tumbuhan, khususnya dalamtransport elektron Fe2+ dioksidasi menjadi Fe)+Defisiensi Fe banyak terjadi pada jaringan muda,karena Fe tidak dalam bentuk senyawa yang siapditranslokasi, gejala terlihat khlorosis pada daunmuda bahkan kadang-kadang sampai menjadiputih. Peristiwa ini banyak terjadi pada tanah yangbersifat basa atau berkapur.

Di dalam sludge unsur Cu, Fe dan Zntemyata semuanya melebihi nilai kritis, artinyaunsur terse but kadamya melebihi yang diperlukanoleh tanaman, sehingga akan bersifat menghambatpertumbuhannya. Berkenaan dengan itu, maka jikaakan digunakan sebagai pupuk organik masihmemerlukan perlakuan khusus untuk menurunkankandungan ketiga unsur tersebut agar di bawahnilai kritisnya. Penurunan kandungan unsurterse but dapat dilakukan dengan cara pengenceranmenggunakan teknik pencampuran dengan tanahlempung atau pasir, namun hal ini juga akanmenurunkan kandungan unsur Ca dan Mg yangkandungannya di dalam sludge sudah sangatrendah.

Hal ini diperkuat dengan hasil penelitianyang dilakukan oleh MURTlKA, D, 1999 bahwapemanfaatan sludge untuk penanaman jagungmanis (Zea mays. Lev. Sachanata Sturt)menunjukkan hasil baik apabila digunakankomposisi sludge di bawah 50 %, sedangkan jikadigunakan sludge di atas 50 % justru akanmenghambat pertumbuhan tanaman tersebut(7)Penghambatan pertumbuhan tanaman tersebutdiduga karena kandungan unsur Fe, Zn dan Cuyang melampaui nilai kritisnya sehingga akanbersifat racun terhadap pertumbuhan tanamanjagung tersebut.

KESIMPULAN

1. Kandungan unsur hara mikro di dalam sludge

yang meliputi unsur Mg berkisar antara 79,31 ±6,48 ppm, Zn 599,8 ± 42,2 ppm, Cu 16,13 ± 0,4ppm, Ca 117,6 ± 9,20 ppm dan Fe 4,35 ±0,18 %.

2. Kandungan un sur makro rerata di dalam sludgeyaitu N sebesar 4,10 ± 0,007 ppm, P sebesar640,51 ± 14,34 ppm dan K sebesar 3,04 ±0,06 ppm.

3. Ditinjau dari aspek kebutuhan nutrisi tanaman,kandungan unsur Mg masuk dalam kategorirendah - sedang, unsur Ca sangat rendah.Sedangkan untuk Cu, Fe dan Zn melebihi nilai

Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl NukllrP3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Jull2003

M. Ya'Zid, dkk. ISSN 0216 - 3128 357

M. Yazid

Sludge ini dapat dimanfaatkan sebagaipupuk organik seperti diketahui padaumumnya pupuk organik merupakanpupuk yang terbaik disusul pupuk hijau.setelah itu baru pupuk buatan / kimia.

Yang kami lakukan saat ini adalah analisakandungan unsur hara makro dan mikro

untuk menjajagi kemungkinanpemakaiannya sebagai pupuk organik.

4. Penggunaan sludge untuk pupuk organik masih

memerlukan perlakuan khusus gunamenurunkan kandungan Cu, Fe dan Zn sampaidengan di bawah nilai kritis, agar tidak bersifattoksis bagi pertumbuhan tanaman.

UCAP AN TERIMA KASIH

Diucapkan banyak terima kasih kepada Sdr.Aris Bastianudin, Wihartono dan Agus Wibowo

serta semua teknisi Subbidang Kesehatan danKedaruratan Nuklir, atas bantuannya dalampelaksanaan penelitian ini.

Terrnasuklakukan.

spesifikasi mana yang anda

PUST AKA

I. HASHIMOTO, S., Research and Developmenton Sludge Treatment, JAERI (1995)

2. M. YAZID. dkk., Pengaruh Irradiasi GammaTerhadap Pertumbuhan Bakteria dan

Kandungan Unsur Hara Makro (N,P,K) diDalam Sludge, Prosiding Pertemuan dan

Presentasi I1miah Penelitian Dasar IptekNuklir, P3TM-BA T AN Yogyakarta (2002)

3. PIADANG, S & N. SUDHAPREDA.,Evaluation of Component in Sludge, JAERIResearch (1995)

4. SOMMERS, L.E., Chemical Composition ofSewage Sludge and Analysis of Their PotentialUse as Fertilizres, USA (1977)

5. CORLISS, W.R., Neutron Activation Analysis,United States Atomic Energy Comission, NewYork. (1964)

6. TING,LP., Plant Physiology 1st ed, Addison­Wesley Publishing Company, Inc, Phillipine( 1982)

7. MURTIKA, D., Pemanfaatan Lumpur HasilIPAL Yogyakarta Untuk Penanaman JagungManis (Zea mays. Lev. Sachanata Sturt).Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta (1999)

TANYAJAWAB

Budi Briyatmoko

Apakah sluge tersebut bisa langsung dipakaipupuk atau masih perlu pengolahan­pengolahan, kalau diolah proses apa saja yangharus dilakukan.

M. Yazid

Masih memerlukan pengolahan antara

lain desinfeksi mikroba patogen denganiradiasi atau metoda konvensional agartidak membahayakan lingkungankhususnya teljadinya epidemi penyakitinfektif.

Sutarman

Mohon dijelaskan sampai seberapa jauhpenelitian tersebut dapat diaplikasikan.

M. Yazid

Untuk mengaplikasikan penelitian inimasih memerlukan upaya untukmenurunkan kadar Cu. Fe dan Zn sampaidibawah nilai kritis, sehingga tidak akanbersifat toksis bagi pertumbuhantanaman. upaya tersebut antm·a laindengan pencampuran pasir 30% dantanah liat 30% seperti yang lazimdiglillakan pada penggwwan pupukorganik.

M. Munawir

Slude IPAL Kota ?

Agus Purwadi

Sludge ini dalam bentuk apa yangdimanfaatkan, organik/anorganik,senyawa kimia lainnya ?

akanatau

Bagaimana pada penurunan kadar Fe, Cu danZn yang ekonomis.

Fe kan kadang-kadang diperlukan tertentu, apabenar ?

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta. 8 Juli 2003

358 ISSN 0216 - 3128 M. Yazid, dkk.

M. Yazid

Slude IPAL kota merupakan hasilpengolahan air limbah domestik yangberasal dari kota Yogyakarta.

Upaya penurunan kadar Fe. Cu dan Zn

dapat dilakukan dengan penyempurnaanproses pada IPAL tersebut, atau dalam

aplikasinya dicampur dengan pasir dantanah liat.

Senar, setiap tanaman mempunyaikebutuhan kadar unsur mikro (Fe dll)yang berbeda.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003