L/O/G/O

PERAN MIKROORGANISME AZOTOBACTER CHROOCOCCUM, PSEUDOMONAS

FLUORESCENS, DAN ASPERGILLUS NIGER PADA PEMBUATAN KOMPOS LIMBAH

SLUDGE INDUSTRI PENGOLAHAN SUSU

Hita Hamastuti  2308 100 023 Elysa Dwi Oktaviana  2308 100 025 

Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Sri Rachmania Juliastuti, M. Eng. 

Ir. Nuniek Hendrianie, MT   

LABORATORIUM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI - ITS

LATAR BELAKANG

lahan kritis mencapai 66% Nabila, 2010

Penggunaan pupuk kimia

Limbah sludge industri susu Pupuk organik

TUJUAN PENELITIAN

1. Mengamati pengaruh penambahan biofertilizer yaitu, Azotobacter chroococcum, Pseudomonas fluorescens dan Aspergillus niger terhadap kualitas dari kompos dengan bahan baku dari limbah sludge industri pengolahan susu.

2. Membandingkan pengaruh antara tanah, tanah + blanko (kompos limbah sludge industri pengolahan susu tanpa biofertilizer), tanah + limbah sludge industri pengolahan susu + biofertilizer Azotobacter chroococcum dan Pseudomonas fluorescens, tanah + limbah sludge industri pengolahan susu + biofertilzer Azotobacter chroococcum dan Aspergillus niger, tanah + kompos di pasaran pada pertumbuhan tanaman uji (cabai dan terong).

TUJUAN PENELITIAN 3. Mengamati perubahan ketinggian dan banyaknya jumlah kapasitas panen pada tanaman uji cabai dan terong

BATASAN PENELITIAN

1 Penelitian dilakukan di Laboratorium Pengolahan Limbah

Industri Jurusan Teknik Kimia, FTI-ITS. Teknologi yang digunakan ialah penggunaan rotary drum composter yang

dilengkapi aerator dengan sistem batch.

Jenis mikroorganisme yang digunakan ialah Azotobacter chroococcum yang diperoleh dari Laboratorium

Mikrobiologi Universitas Airlangga, Pseudomonas fluorescens dan Aspergillus niger yang diperoleh darI

Laborotarium Mikrobiologi Jurusan Biologi, FMIPA-Universitas Brawijaya.

2 Pupuk yang dipakai sebagai pembanding adalah

kompos yang beredar di pasaran. . 3

Kompos adalah hasil dekomposisi parsial/tidak lengkap, dipercepat secara artifisial dari campuran bahan-bahan organik oleh populasi berbagai macam mikroba dalam kondisi lingkungan yang hangat, lembab, dan aerobik atau anaerobik.

Kompos adalah hasil dekomposisi parsial/tidak lengkap, dipercepat secara artifisial dari campuran bahan-bahan organik oleh populasi berbagai macam mikroba dalam kondisi lingkungan yang hangat, lembab, dan aerobik atau anaerobik.

Pengomposan adalah proses dimana bahan organik mengalami penguraian secara biologis, khususnya oleh mikroba-mikroba yang memanfaatkan bahan organik sebagai sumber energi

Pengomposan adalah proses dimana bahan organik mengalami penguraian secara biologis, khususnya oleh mikroba-mikroba yang memanfaatkan bahan organik sebagai sumber energi

(J.H.Crawford, 2003)

Pupuk Organik Padat (KOMPOS)

PROSES PENGOMPOSAN

CHON + O2 + Nutrien + Sel

Sel baru + CO2 + H2O + NH3 + Panas + Kompos

Setyorini et al, 2006

PERSYARATAN TEKNIS PUPUK PERSYARATAN TEKNIS MINIMAL PUPUK ORGANIK 

BERDASARKAN PERATURAN MENTERI PERTANIAN RI No. 28/Permentan/SR.1305/5/2009 

TANGGAL: 22 Mei 2009 TENTANG PUPUK ORGANIK 

No  Parameter Persyaratan 

Padat (diperkaya mikroba) 

Cair 

1  C-Organik (%)  > 12  ≥ 4 2  C/N rasio  15 - 25 3  Bahan ikutan (%),(Plastik, Kaca, Kerikil, Endapan)  < 2  < 2 4  Kadar air (%)  15-25*)  - 5  Kadar Logam berat (ppm) 

- As  ≤ 10  ≤ 2,5 - Hg  ≤ 1  ≤ 0,25 - Pb  ≤ 50  ≤ 12,5 - Cd  ≤ 10  ≤ 2,5 

6  pH  4 - 8  4 - 8 

PERSYARATAN TEKNIS PUPUK

7  Kadar total (%) - N  < 6***)  < 2 - P2O5  < 6**)  < 2  - K2O  < 6**)  < 2  

8 Mikroba komtaminan (E. Coli, Salmonella sp) (cfu/g;cfu/ml) 

< 102  < 102 

9 Mikroba fungsional (penambat N,  pelarut P, dll) (cfu/g;cfu/ml) 

> 103  - 

10  Ukuran butiran (mm)  -  - 11  Kadar unsur mikro (ppm) 

- Fe total  ≤ 8000  ≤ 800 - Mn  ≤ 5000  ≤ 1000 - Cu  ≤ 5000  ≤ 1000 - Zn  ≤ 5000  ≤ 1000 - B  ≤ 2500  ≤ 500 - Co  ≤ 20  ≤ 5 - Mo  ≤ 10  ≤ 1 

Limbah Sludge Industri Pengolahan Susu

(Analisa Lab. Kualitas Lingkungan Teknik lingkungan ITS, 2012)

Parameter Nilai Kadar air 48,87 % Kalium 0,57 % Nitrogen 9,25 % Pospat 2,55 % Karbon 30,08 % Minyak dan Lemak 7,78 % pH 7,83 temperatur 31 °C

Tepung Tulang

Tepung tulang adalah bahan hasil penggilingan tulang yang telah dihancurkan dan diekstrak gelatinnya. Tepung tulang mampu melepaskan P secara lambat yang sebanding dengan batuan fosfat. Kandungan P pada tepung tulang berkisar 13%

(Nusantara et al, 2008).

Azotobacter chroococcum mampu mengubah nitrogen (N2) dalam atmosfer menjadi amonia melalui proses pengikatan nitrogen dimana amonia yang dihasilkan diubah menjadi protein yang dibutuhkan oleh tanaman. pH optimal untuk pertumbuhan dan pengikatan nitrogen 7-7,5 dengan suhu 20-30°C (Saribay, 2003)

Azotobacter chroococcum

Simanungkalit et al, 2006

Pseudomonas fluorescens hidup pada 25-30°C dengan pH 6-7 . Bakteri ini mampu meningkatkan kelarutan P dari fosfat alam sebesar 16,4 ppm menjadi 59,9 ppm, meningkatkan kelarutan dari AlPO4 dari 28,5 ppm menjadi 30,6 ppm dan meningkatkan P yang tersedia di tanah dari 17,7 ppm menjadi 34,8 ppm (Intan,2007).

Pseudomonas fluorescens

Aspergillus niger dapat tumbuh optimum pada suhu 35-37 °C. Pada kondisi optimal Aspergillus niger mampu mensekresikan asam-asam organik yang berfungsi mengurai fosfat. Aspergillus niger dapat meningkatkan kelarutan P dari AlPO4 pada media agar Pikovskaya sebesar 135% dan dapat meningkatkan P larut pada tanah ultisol sebesar 30.4% (Intan, 2007).

Aspergillus niger

VARIABEL PENELITIAN

Kondisi Operasi : • Massa limbah padat = 3 kg • Temperatur operasi = 25 - 40oC • pH = 6,5 – 8 • Rate aerasi = 1,15 m3/hari/kg • Lama proses pengomposan = ±12 hari atau sampai dengan kompos matang • Penambahan sumber fosfat = tepung tulang 0,6 kg/3kg limbah

VARIABEL PENELITIAN Variabel : 1. Konsentrasi bakteri Azotobacter chroococcum,

bakteri Pseudomonas fluorescens dan jamur Aspergillus niger

Kombinasi bakteri N dan bakteri P

No.  Azotobacter chroococcum  Pseudomonas fluorescens 

1  10 ml/kg limbah padat (1%v/w)  5 ml/kg limbah padat (0,5%v/w) 

2  20 ml/kg limbah padat (2%v/w)  10 ml/kg limbah padat (1%v/w) 

3  30 ml/kg limbah padat (3%v/w)  15 ml/kg limbah padat (1,5%v/w) 

VARIABEL PENELITIAN Variabel :

1. Konsentrasi bakteri Azotobacter chroococcum,

bakteri Pseudomonas fluorescens dan jamur Aspergillus niger

Kombinasi bakteri N dan jamur P

No.  Azotobacter chroococcum  Aspergillus niger 1  10 ml/kg limbah padat (1%v/w)  5 ml/kg limbah padat (0,5%v/w) 

2  20 ml/kg limbah padat (2%v/w)  10 ml/kg limbah padat (1%v/w) 

3  30 ml/kg limbah padat (3%v/w)  15 ml/kg limbah padat (1,5%v/w) 

VARIABEL PENELITIAN Variabel : 2. Tanaman uji = terong dan cabai 3. Media Tanam

o Tanah o Tanah + blanko (kompos limbah sludge industri

pengolahan susu tanpa biofertilizer) o Tanah + limbah sludge industri pengolahan susu +

biofertilizer A (bakteri Azotobacter chroococcum dan bakteri Pseudomonas fluorescens)

o Tanah + limbah sludge industri pengolahan susu + biofertilizer B (bakteri Azotobacter chroococcum dan jamur Aspergillus niger)

o Tanah + kompos di pasaran

VARIABEL PENELITIAN

Variabel : 4. Cara pemupukan

o Pemupukan dilakukan 1 kali selama 1 bulan

o Penambahan pupuk sebanyak 30% volume pot tanaman

o Penambahan pupuk dilakukan saat tanaman berusia 2,5 bulan

PROSEDUR KERJA Pengumpulan dan Persiapan limbah sludge

industri pengolahan susu

Analisa N,P,K,C, kadar air, temperatur, pH

Penambahan bakteri dan jamur sesuai variabel

Penambahan tepung tulang

A

PROSEDUR KERJA A

Rotary Drum Composter: -Dilakukan aerasi selama proses pengomposan -Proses pengomposan dilakukan selama ±12 hari atau sampai dengan kompos matang

Pengukuran pH dan temperatur

Pupuk Organik (kompos) terbentuk

Uji pupuk organik pada pertumbuhan tanaman uji (ketinggian dan kapasitas

panen setiap tanaman)

Pembandingan uji pertumbuhan tanaman uji (ketinggian dan kapasitas panen setiap tanaman) dengan kompos di pasaran

Analisa N,P,K,C, kadar air, temperatur, pH

Kadar Air dan pH

Variabel Pengomposan  Kadar air (%)  pH 

Kompos Ac : An (1:0,5) %v/w  33,84  7,90 Kompos Ac : An (2:1) %v/w  29,88  7,60 

Kompos Ac : An (3:1,5) %v/w  22,59  7,80 

Kompos Ac : Pf (1:0,5) %v/w  44,43  8,45 

Kompos Ac : Pf (2:1) %v/w  28,16  7,90 

Kompos Ac : Pf (3:1,5) %v/w  34,92  7,15 

Blanko  29,64  7,85 Tanah  31,85  6,80 Kompos di pasaran  45,20  5,60 

Turun dari kondisi awal 48,87%

Kadar Air dan pH

Variabel Pengomposan  Kadar air (%)  pH 

Kompos Ac : An (1:0,5) %v/w  33,84  7,90 Kompos Ac : An (2:1) %v/w  29,88  7,60 

Kompos Ac : An (3:1,5) %v/w  22,59  7,80 

Kompos Ac : Pf (1:0,5) %v/w  44,43  8,45 

Kompos Ac : Pf (2:1) %v/w  28,16  7,90 

Kompos Ac : Pf (3:1,5) %v/w  34,92  7,15 

Blanko  29,64  7,85 Tanah  31,85  6,80 Kompos di pasaran  45,20  5,60 

Rata-Rata 7,81

Hasil Kandungan N

nilai tertinggi pada variabel Azotobacter chroococcum 2%v/w: Aspergillus niger 1%v/w dengan peningkatan 500% dan terendah pada tanah taman.

Hasil Kandungan P

nilai tertinggi pada variabel Azotobacter chroococcum 2%v/w : Aspergillus niger 1%v/w dan Azotobacter chroococcum 2%v/w : Pseudomonas fluorescens 1%v/w (dari 0,91% menjadi 1,04%).

Hasil Kandungan K

Kadar kalium tertinggi terdapat pada kompos dengan penambahan Azotobacter chroococcum 3%v/w : Aspergillus niger 1,5%v/w, yaitu 1,15%

Hasil Kandungan C

seluruh variabel pengomposan mengandung karbon lebih dari kadar minimum Permentan, 2009 yaitu 12%.

Perbandingan Kandungan N,P,K

Ratio C/N = 22,03

Kapasitas Panen Terong

Kapasitas Panen Cabai

Pertambahan Tinggi Terong

Pertambahan Tinggi Cabai

Kesimpulan

1. • Mikroorganisme Azotobacter chroococcum, Pseudomonas

fluorescens dan Aspergillus niger dapat meningkatkan kadar nitrogen dan fosfat pada limbah sludge industri pengolahan susu.

2.

• Hasil terbaik dalam penelitian ini ialah dengan penggunaan variabel Azotobacter chroococcum 1%v/w : Aspergillus niger 0,5 %v/w, dimana ratio C/Nnya telah memenuhi persyaratan teknis minimal untuk pupuk organik No. 28/Permentan/SR.1305/5/2009 , yaitu sebesar 22,03%.

3. • Pemberian kompos limbah sludge industri pengolahan susu

memberikan peningkatan tinggi tanaman terong 12,2% dan cabai 21,6%, serta menghasilkan kapasitas panen terong 44,2 gram/pohon dan cabai 11 gram/pohon