PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang...

62
PENGOMPOSAN: PENGOMPOSAN: M M ikrobiologi ikrobiologi dan dan T T eknologi eknologi P P engomposan engomposan Diyan Herdiyantoro, SP., MSi. Laboratorium Biologi dan Bioteknologi Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran 2010

Transcript of PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang...

Page 1: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PENGOMPOSAN:PENGOMPOSAN: MMikrobiologi ikrobiologi dan dan TTeknologi eknologi PPengomposanengomposan

Diyan Herdiyantoro, SP., MSi.

Laboratorium Biologi dan Bioteknologi TanahJurusan Ilmu Tanah

Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran2010

Page 2: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

Sebuah Siklus …

Alami

Page 3: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 4: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

MIKROORGANISME PEROMBAK BAHAN ORGANIK• Aktivator biologis: tumbuh alami/sengaja

diberikan untuk mempercepat pengomposan dan meningkatkan mutu kompos.

• Proses dekomposisi tidak dilakukan oleh satu jenis mikroorganisme tapi berupa konsorsium mikroorganisme.– Bakteri– Fungi– Aktinomisetes.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Konsorsium mikroba dalam tumpukan sampah.

Page 5: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 6: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

BAKTERI PEROMBAK BAHAN ORGANIK

• Biasanya hidup bebas di luar organisme lain tapi ada juga yang hidup dalam saluran pencernaan hewan (mamalia, rayap dll).

• Cepat memutus ikatan rantai C penyusun senyawa lignin (pada bahan berkayu), selulosa (pada bahan berserat), hemiselulosa (pada bahan organik sisa tanaman).

Bacillus sp. – bakteri dekomposer

Bakteri dalam tubuh rayap.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 7: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

FUNGI PEROMBAK BAHAN ORGANIK• Kemampuan fungi lebih

tinggi dibandingkan bakteri.– Pertumbuhan hifa lebih mudah

menembus dinding sel-sel tubular penyusun utama jaringan kayu --- tekanan fisik.

– Pertumbuhan pucuk hifa menyebabkan tekanan fisik dibarengi pengeluaran enzim yang melarutkan dinding sel jaringan kayu.

• Enzim ekstraseluler dalam melarutkan polimer selulosa dan lignin: β-glukosidase, lignin peroksidase (LiP), manganese peroksidase (MnP) dan lakase.

Hifa fungi pada permukaan kayu terdegradasi.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 8: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

AKTIFITAS ENZIM DALAM PENGOMPOSAN

• Mikroba tidak dapat langsung memetabolisme partikel bahan organik tidak larut.

• Mikroba memproduksi 2 sistem enzim ekstraselular:– Sistem hidrolitik: memproduksi hidrolase dan berfungsi untuk

mendegradasi selulosa dan hemiselulosa.– Sistem oksidatif: bersifat ligninolitik dan berfungsi mendegradasi lignin.

• Mikroba menghasilkan enzim ekstraselular untuk mendegradasi bahan organik berukuran besar menjadi lebih kecil dan larut dalam air (substrat bagi mikroba).

• Mikroba mentransfer substrat tsb ke dalam sel melalui membran sitoplasma untuk menyelesaikan dekomposisi bahan organik.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Teori kunci dan anak kunci dalam sistem enzim.

Page 9: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

AKTIFITAS ENZIM DALAM PENGOMPOSAN

• Aktifitas enzim selulase mampu menurunkan jumlah selulosa 25% dalam waktu 3 minggu.

• Aktivitas enzim meningkat dan menurun selama proses pengomposan.– Selama tahapan termofilik

menurun tajam.– Denaturasi enzim karena panas

sehingga mikroba mati.– Langkah antisipasi: inokulasi ulang

melalui pembalikan bahan kompos agar mikroba yang hidup di bagian luar bahan tumpukan kompos (lebih dingin) mengintroduksi ke bagian dalam bahan kompos.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 10: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

MENILAI AKTIVITAS ENZIM

• Mikroba ditumbuhkan pada media selektif.– Media carboxymethyl cellulose (CMC) agar: mikroba selulolitik ---

aktifitas CMC-ase menghasilkan zona bening di sekitar/di bawah koloni.– Media lignin guaicol benomyl (LGB) agar: mikroba lignolitik --- aktifitas

perombakan menunjukkan zona warna merah di sekitar/di bawah koloni --- zat quinon produk oksidasi guaicol karena aktifitas enzim LiP atau MnP.

• Kualitatif melihat intensitas warna merah.• Semikuantitatif menghitung rasio diameter zona merah atau bening

terhadap diameter koloni fungi dibandingkan dengan mikroba reference.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Fungi perombak selulosa, Chaetomium sp.

Fungi perombak lignin, Trametes sp.

Page 11: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PROSES PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK

• Dekomposisi/pengomposan: proses biologi untuk menguraikan bahan organik menjadi bahan humus oleh mikroorganisme.

• Mikroorganisme menggunakan komponen residu sisa tanaman sebagai substrat untuk memperoleh energi yang dibentuk melalui oksidasi senyawa organik dengan produk utama CO2 (lepas ke alam) dan karbon (untuk sintesis sel baru).

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Serasah terdekomposisi.

Page 12: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PROSES PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK

• Dapat berlangsung pada kondisi aerob atau anaerob.

• Pengomposan aerob: pengomposan bahan organik dengan menggunakan O2. Hasil akhir pengomposan secara aerob merupakan produk metabolisme biologi berupa CO2, H2O, panas, unsur hara dan humus.

• Pengomposan anaerob: pengomposan bahan organik tanpa menggunakan O2. Hasil akhir dari pengomposan anaerob berupa CH4 dan CO2 dan hasil antara berupa H2S dan sulfur organik (merkaptan) yang menimbulkan bau busuk.

Skema pengomposan aerob.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 13: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PROSES PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK AEROB

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 14: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PROSES PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK ANAEROB

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 15: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PROSES PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK

• Proses pengomposan terdiri dari 3 tahapan dalam kaitannya dengan suhu: mesofilik, termofilik dan pendinginan.

• Mesofilik– Tahap awal mesofilik suhu proses naik di sekitar 40 °C karena adanya

bakteri dan fungi pembentuk asam. • Termofilik

– Proses degradasi dan stabilisasi akan berlangsung secara maksimal.– Bakteri termofilik, aktinomisetes dan fungi termofilik.

• Pendinginan– Terjadi penurunan aktifitas mikroba.– Penggantian mikroba termofilik ke mesofilik.– Sel mikroba yang mati merupakan sumber substrat bagi mikroba yang

hidup. Dinding sel fungi terdiri dari selulosa, kitin dan chitosan. Dinding sel bakteri terdiri dari N-acetylglucosamin dan N-acetylmuramic yang terkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baikbagi mikroba lainnya.

– Perombakan dalam penyusunan asam humat dan stabilisasi pH masih terus berlangsung.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 16: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PERUBAHAN SUHU, JENIS DAN JUMLAH MIKROBA SELAMA PROSES PENGOMPOSAN

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 17: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PROSES PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK

• Perombakan secara alami relatif lama 3 –4 bulan.

• Dihadapkan kepada masa tanam yang mendesak untuk menghasilkan produksi tinggi ---kurang ekonomis dan tidak efisien.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 18: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PROSES PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK

• Bahan dasar serasah tanaman secara alami adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin.

• Sebagian besar limbah organik Gymnospermae dan Angiospermae adalah lignoselulosa. – Hampir setengahnya senyawa selulosa.– 15 - 36% merupakan senyawa lignin.– 25 - 30% senyawa hemiselulosa dari total berat

kering kayu.• Lignin merupakan pembatas kecepatan proses

dekomposisi:– Lignin berikatan dengan selulosa dan

hemiselulosa membentuk segel fisik diantara keduanya dan membentuk barrier penetrasi larutan dan enzim selulolitik pada bahan berligno-selulosa.

– Kompleksitas struktur, bobot molekul yang tinggi dan sifat hidrofobik membuat lignin sulit didegradasi.

• Inokulasi mikroba-mikroba lignoselulotik.

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Kayu terdekomposisi.

Page 19: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

ISOLASI MIKROBA PEROMBAK LIGNIN

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 20: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

ISOLASI MIKROBA PEROMBAK SELULOSA

MIKROBIOLOGI KOMPOS

Page 21: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PR

OD

UK

SI D

EK

OM

PO

SE

R

MIK

RO

BIO

LOG

I KO

MPO

S

Page 22: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 23: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

BAHAN-BAHAN KOMPOS

• Semua bahan-bahan organik padat dapat dikomposkan.

• Misalnya: limbah organik rumah tangga, sampah-sampah organik pasar/kota, kertas, kotoran/limbah peternakan, limbah-limbah pertanian, limbah-limbah agroindustri, limbah pabrik kertas, limbah pabrik gula, limbah pabrik kelapa sawit, dll.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 24: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

Dedaunan (30-80:1)

Jerami (40-100:1)

Kertas (150-200:1)

Serbuk gergaji (100-500:1)

C/N rasio tinggi

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 25: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

Sisa sayuran (12-20:1)Rerumputan (12-25:1)Kotoran– Sapi (20:1)– Kuda (25:1)

C/N rasio rendah

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 26: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

Coklat• Dekomposisi lambat.

• Mengikat N tanah jika diaplikasikan belum matang.

Hijau• Dekomposisi cepat.

• Dicampur dengan bahan berwarna coklat sangat baik sebagai sumber N.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 27: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

Jerami PadiJerami Padi

• Panen padi di Indonesia pada tahun 2006 (Badan Pusat Statistik, 2007).– Luas mencapai 11.786.430 Ha.– Hasil rata-rata 4,62 ton/Ha dan total produksi 54.454.937 ton.– Dihasilkan limbah jerami dua kali lipat berat gabah kering giling

(GKG).• Jerami padi adalah batang dan daun padi kering yang

merupakan sisa-sisa padi setelah dituai.• Penanganan limbah jerami padi sebagian besar dibakar

dan abunya digunakan untuk pupuk.– Hilangnya hara tertentu.– Menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan sekitarnya.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 28: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

Tandan Kosong Kelapa Sawit Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)(TKKS)

• Pabrik kelapa sawit (PKS) dengan kapasitas produksi 60 ton tandan buah segar (TBS)/jam beroperasi selama 20 jam dengan TBS diolah perhari sebanyak 1 000 ton– Jumlah TKKS yang dihasilkan 220 ton/hari.– Jumlah limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) 650

m3/hari.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 29: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGOMPOSAN

• Rasio C/N• Ukuran partikel• Aerasi• Kandungan air• Suhu• pH

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 30: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

RASIO C/N

• Rasio C/N yang efektif untuk proses pengomposan 30:1 - 40:1.

• Mikroba memecah senyawa C sebagai sumber energi dan menggunakan N untuk sintesis protein.

• Pada rasio C/N di antara 30 s/d 40 mikroba mendapatkan cukup C untuk energi dan N untuk sintesis protein.– Apabila rasio C/N terlalu tinggi,

mikroba akan kekurangan N untuk sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat.

– Tambahkan bahan yang mengandung N: kotoran ternak atau bahan hijauan.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Kotoran sapi dapat ditambahkan ke bahan kompos untuk mempercepat dekomposisi.

Page 31: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

UKURAN PARTIKEL

• Aktivitas mikroba berada di antara permukaan area dan udara.– Permukaan area yang lebih luas

akan meningkatkan kontak antara mikroba dengan bahan dan proses dekomposisi akan berjalan lebih cepat.

• Ukuran partikel juga menentukan besarnya ruang antar bahan (porositas).

• Peningkatan luas permukaan dilakukan dengan memperkecil ukuran partikel bahan tersebut dengan mencacah bahan kompos, misal jerami dicacah 5 -10 cm.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Pencacahan bahan kompos mempercepat dekomposisi.

Page 32: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

AERASI

• Pengomposan yang cepat terjadi dalam kondisi yang cukup oksigen (aerob).

• Aerasi secara alami akan terjadi pada saat terjadi peningkatan suhu yang menyebabkan udara hangat keluar dan udara yang lebih dingin masuk ke dalam tumpukan kompos.

• Aerasi ditentukan oleh porositas dan kandungan air bahan (kelembaban). Apabila aerasi terhambat, maka akan terjadi proses anaerob yang akan menghasilkan bau yang tidak sedap.

• Aerasi dapat ditingkatkan dengan melakukan:– Pembalikan bahan kompos.– Mengalirkan udara ke dalam tumpukan

kompos dengan aerator atau dengan memberikan pipa berlubang.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Pipa berlubang pada bahan kompos memberikan cukup oksigen.

Page 33: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

Pipa berlubang pada bahan kompos memberikan cukup oksigen.

Page 34: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

KELEMBABAN

• Mikrooranisme dapat memanfaatkan bahan organik apabila bahan organik tersebut larut di dalam air.

• Kelembaban 40 - 60% optimum untuk metabolisme mikroba.

• < 40% aktivitas mikroba akan mengalami penurunan drastis.

• > 60%, hara akan tercuci, volume udara berkurang, akibatnya aktivitas mikroba menurun dan akan terjadi fermentasi anaerobik yang menimbulkan bau tidak sedap.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Kelembaban merupakan salah satu faktor penting dalam pengomposan dalam melarutkan bahan organik sampai ke sel mikroba.

Page 35: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

TEMPERATUR

• Panas dihasilkan dari aktivitas mikroba.

• Hubungan antara peningkatan suhu dengan konsumsi oksigen. – Semakin tinggi suhu akan

semakin banyak konsumsi oksigen dan akan semakin cepat pula proses dekomposisi.

• Temperatur antara 30 - 60 °C menunjukkan aktivitas pengomposan yang cepat. – Suhu > 60 °C akan membunuh

sebagian mikroba dan hanya mikroba thermofilik saja yang akan tetap bertahan hidup.

– Suhu yang tinggi juga akan membunuh mikroba-mikroba patogen tanaman dan benih-benih gulma.

TEKNIK PENGOMPOSAN

30306060

6868

Suhu optimal pengomposan.

Page 36: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

pH• pH optimum untuk proses

pengomposan berkisar antara 6,5 - 7,5.

• Proses pengomposan menyebabkan perubahan pH.– Proses pelepasan asam

menyebabkan penurunan pH (pengasaman).

– Produksi amonia dari senyawa-senyawa yang mengandung nitrogen akan meningkatkan pH pada fase-fase awal pengomposan.

• pH kompos yang sudah matang biasanya mendekati netral.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Dinamika pH selama pengomposan.

Page 37: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

KONDISI IDEAL PENGOMPOSAN

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 38: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

BERAPA LAMA?

• Lama waktu pengomposan tergantung kepada:– Karakteristik bahan yang

dikomposkan.– Metode pengomposan yang

dipergunakan.– Dengan atau tanpa penambahan

aktivator pengomposan.

• Secara alami pengomposan akan berlangsung dalam waktu beberapa minggu sampai 2 tahun hingga kompos benar-benar matang.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 39: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

ADAKAH CARA MEMPERCEPAT?

• Strategi untuk mempercepat proses pengomposan dikelompokan menjadi dua: – Memanipulasi kondisi/faktor-faktor

yang berpengaruh pada proses pengomposan.

– Menambahkan organisme yang dapat mempercepat proses pengomposan: mikroba pendegradasi bahan organik dan vermikompos (cacing).

TEKNIK PENGOMPOSAN

Strategi mempercepat pengomposan.

Page 40: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

MEMANIPULASI KONDISI PENGOMPOSAN

• Kondisi atau faktor-faktor pengomposan dibuat seoptimal mungkin.

• Contoh:– Rasio C/N yang optimum 25 - 35:1. Untuk

membuat kondisi ini bahan-bahan yang mengandung rasio C/N tinggi dicampur dengan bahan yang mengandung rasio C/N rendah seperti kotoran ternak.

– Ukuran bahan yang besar-besar dicacah sehingga ukurannya cukup kecil dan ideal untuk proses pengomposan.

– Bahan yang terlalu kering diberi tambahan air atau bahan yang terlalu basah dikeringkan sebelum proses pengomposan.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 41: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

MENGGUNAKAN AKTIVATOR PENGOMPOSAN

• Organisme yang sudah banyak dimanfaatkan adalah cacing tanah dan mikroorganisme. – Proses pengomposan dengan

menggunakan cacing disebut vermikompos dan kompos yang dihasilkan dikenal dengan sebutan kascing.

– Proses pengomposan dengan menggunakan bakteri, aktinomicetes dan fungi. Saat ini dipasaran banyak sekali beredar aktivator-aktivator pengomposan seperti OrgaDec, SuperDec, EM4, Stardec, Starbio dll.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Berbagai merk dekomposer.

Page 42: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

TEKNOLOGI PENGOMPOSAN

• Pengomposan dengan teknologi rendah (Low – Technology)• Pengomposan dengan teknologi sedang (Mid – Technology)• Pengomposan dengan teknologi tinggi (High – Technology)

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 43: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PENGOMPOSAN DENGAN TEKNOLOGI RENDAH

• Teknik pengomposan yang termasuk kelompok ini Windrow Composting.– Kompos ditumpuk dalam barisan

tumpukan yang disusun sejajar.– Tumpukan secara berkala dibolak-balik

untuk meningkatkan aerasi, menurunkan suhu apabila suhu terlalu tinggi dan menurunkan kelembaban kompos.

– Teknik ini sesuai untuk pengomposan skala besar.

– Lama pengomposan 3 - 6 bulan.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Teknologi windrow composting.

Page 44: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PENGOMPOSAN DENGAN TEKNOLOGI SEDANG

• Aerated static pile– Gundukan kompos diaerasi statis.– Tumpukan/gundukan kompos (seperti windrow system) diberi aerasi

dengan menggunakan blower mekanik.– Tumpukan kompos ditutup dengan terpal plastik.– Teknik ini dapat mempersingkat waktu pengomposan hingga 3 – 5

minggu.• Aerated compost bins

– Bak/kotak kompos dengan aerasi. – Pengomposan dilakukan di dalam bak-bak yang di bawahnya diberi

aerasi.– Aerasi juga dilakukan dengan menggunakan blower/pompa udara.– Seringkali ditambahkan cacing (vermikompos).– Lama pengomposan kurang lebih 2 – 3 minggu dan kompos akan

matang dalam waktu 2 bulan.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 45: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

TEKNIK PENGOMPOSAN

Teknologi Aerated static pile.

Page 46: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

TEKNIK PENGOMPOSAN

Teknologi Aerated compost bins.

Page 47: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

PENGOMPOSAN DENGAN TEKNOLOGI TINGGI

• Peralatan yang dibuat khusus untuk mempercepat proses pengomposan. Terdapat panel-panel untuk mengatur kondisi pengomposan dan lebih banyak dilakukan secara mekanis.

• Rotary Drum Composters– Dilakukan di dalam drum berputar. Bahan kompos dihaluskan dan

dicampur pada saat dimasukkan ke dalam drum. Drum akan berputar untuk mengaduk dan memberi aerasi pada kompos.

• Box/Tunnel Composting System – Dilakukan dalam kotak-kotak/bak skala besar. Bahan kompos akan

dihaluskan dan dicampur secara mekanik. Tahap-tahap pengomposan berjalan di dalam beberapa bak/kotak sebelum akhirnya menjadi produk kompos yang telah matang.

– Sebagian dikontrol dengan menggunakan komputer. Bak pengomposan dibagi menjadi dua zona, zona pertama untuk bahan yang masih mentah dan selanjutnya diaduk secara mekanik dan diberi aerasi. Kompos akan masuk ke bak zona ke dua dan proses pematangan kompos dilanjutkan.

• Mechanical Compost Bins– Sebuah drum khusus dibuat untuk pengomposan limbah rumah tangga.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 48: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

TEKNIK PENGOMPOSAN

Teknologi Rotary drum composters.

Page 49: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

TEKNIK PENGOMPOSAN

Teknologi Box/tunnel composting system.

Page 50: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

TEKNIK PENGOMPOSAN

Teknologi Mechanical compost bins.

Page 51: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

INDIKATOR KEMATANGAN KOMPOS• Dicium/dibaui - Berbau seperti tanah.• Warna kompos - Coklat kehitam-hitaman.• Penyusutan - Terjadi penyusutan volume/bobot

kompos 20 – 40%.• Suhu - Mendekati suhu awal pengomposan.• Kandungan air kompos - Kandungan air 55-65%.• Tes perkecambahan

– Contoh kompos diletakkan di dalam pot kecil. Letakkan beberapa benih (3 – 4 benih). Pada saat yang bersamaan kecambahkan juga beberapa benih di atas kapas basah yang diletakkan di dalam baki dan ditutup dengan kaca/plastik bening. Pada hari ke-5/7 hitung benih yang berkecambah. Bandingkan jumlah kecambah yang tumbuh di dalam kompos dan di atas kapas basah. Kompos yang matang dan stabil ditunjukkan oleh banyaknya benih yang berkecambah.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Indikator kematangan kompos.

Page 52: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

KRITERIA KUALITAS KOMPOS

Page 53: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

KOMPOS DIPERKAYA

• Permasalahan yang sering muncul adalah kebutuhan kompos yang cukup banyak untuk mencukupi seluruh kebutuhan hara tanaman. – Dibandingkan dengan pupuk kimia, kebutuhan kompos 10 – 20 kali lipat

lebih banyak dari pada pupuk kimia.• Salah satu solusi adalah memperkaya kompos. Bahan-bahan yang

dipergunakan untuk memperkaya kompos antara lain: – Pupuk kimia konvensional; untuk meningkatkan kandungan P

dipergunakan fosfat alam.– Bahan-bahan organik lain yang memiliki kandungan hara tinggi; untuk

meningkatkan kandungan N menggunakan biomassa Azolla, untuk meningkatkan kandungan K dipergunakan abu sisa pembakaran bahan organik seperti TKKS.

– Mikroba-mikroba bermanfaat; Mikroba yang sering ditambahkan adalah: • Mikroba penambat nitrogen: Azotobacter sp., Azosprilium sp., Rhizobium

sp., dll. • Mikroba pelarut P dan K: Aspergillus sp., Aeromonas sp. • Mikroba agensia hayati: Metharhizium sp., Trichoderma sp. • Mikroba perangsang pertumbuhan tanaman: Trichoderma sp.,

Pseudomonas sp. dan Azosprilium sp.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 54: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

MANFAAT KOMPOS

• Aspek Ekonomi: – Menghemat biaya untuk transportasi dan penimbunan limbah.– Mengurangi volume/ukuran limbah.– Memiliki nilai jual yang lebih tinggi dari pada bahan asalnya.

• Aspek Lingkungan:– Mengurangi polusi udara karena pembakaran limbah. – Mengurangi kebutuhan lahan untuk penimbunan.

• Aspek bagi tanah/tanaman: – Meningkatkan kesuburan tanah.– Memperbaiki struktur dan karakteristik tanah. – Meningkatkan kapasitas jerap air tanah.– Meningkatkan aktivitas mikroba tanah.– Meningkatkan kualitas hasil panen (rasa, nilai gizi dan jumlah panen). – Menyediakan hormon dan vitamin bagi tanaman.– Menekan pertumbuhan/serangan penyakit tanaman. – Meningkatkan retensi/ketersediaan hara di dalam tanah.

TEKNIK PENGOMPOSAN

Page 55: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

KERJASAMA DAN RISET

Page 56: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

• Pengomposan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) menggunakan mikroba lignoselulolitk di Sukamandang, Kalimantan Tengah (Herdiyantoro, 2008).

• Bahan kompos yang telah dicacah disusun menjadi tumpukan memanjang p = 50 m, l = 3 m dan t = 1-1,5 m dan diberi mikroba lignoselulolitik.

• Selama proses pengomposan, tumpukan dibalik dengan mesin pembalik dan disiram dengan LCPKS segar --- zero waste.

• Proses pengomposan yang berjalan dengan baik ditandai dengan terjadinya kenaikan suhu sampai rata-rata mencapai 65° C selama dua minggu pertama.

• Kompos TKKS sumber K yang utama.

KERJASAMA DAN RISET

Page 57: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

KERJASAMA DAN RISET

Page 58: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

• Evaluation of Vitadegra Decomposer – Unpad & PT. Vitafarm Indonesia (Herdiyantoro, 2009).

KERJASAMA DAN RISET

Page 59: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

KERJASAMA DAN RISET

Page 60: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

KERJASAMA DAN RISET

Page 61: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

• Isolasi mikroba selulolitik pada pengomposan jerami padi di Ciparay, Jabar (Herdiyantoro, 2010).

KERJASAMA DAN RISET

Page 62: PENGOMPOSAN: Mikrobiologi dan TTeknologi · PDF fileterkandung dalam peptidoglikan yang merupakan substrat yang baik ... sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat. –Tambahkan

SampaiSampai Jumpa & Selamat BelajarJumpa & Selamat BelajarSAVE OUR SAVE OUR EARTHEARTH

http://herdiyantoro.wordpress.comhttp://herdiyantoro.wordpress.com