Volume 2, Nomor 1, Januari 2022

p-ISSN 2774-7018 ; e-ISSN 2774-700X

210 http://sosains.greenvest.co.id

PUPUK CAIR ORGANIK DARI LIMBAH BIOETANOL DAN LIMBAH

TERNAK KAMBING: ANALISIS KADAR N, P, DAN K

Malik Musthofa dan Luthfiyah S Fikri

Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Indonesia

E-mail: mm160@ums.ac.id dan [email protected]m

Diterima:

26 Desember

2021

Direvisi:

09 Januari 2022

Disetujui:

15 Januari 202

Abstrak

Latar Belakang :

Pencemaran yang dihasilkan dari limbah

peternakan jika dibiarkan tanpa adanya penanganan akan

menimbulkan gangguan kesehatan pada masyarakat. Selain

limbah peternakan, limbah bioetanol (vinasse) juga memiliki

dampak yang besar bagi lingkungan karena kadar pH yang

relative asam, serta BOD dan COD yang tinggi akan

mencemari perairan.

Tujuan :

Penelitian ini bertujuan untuk

menganalisis kadar N, P dan K.

Metode :

Metode untuk

membuat pupuk yaitu salah satunya adalah metode

fermentasi, metode ini banyak digunakan karena prosesnya

yang simpel, mudah dan juga tidak mengeluarkan banyak

biaya.

Hasil :

Pada penelitian ini, dilakukan perbedaan waktu

fermentasi dan jumlah komposisi kotoran kambing untuk

mengetahui kadar N, P, dan K yang paling efektif pada pupuk

yang dibuat.Tahapan penelitian dimulai dari persiapan bahan

dimana kotoran kambing dikeringkan terlebih dahulu

menggunakan sinar matahari. Dilanjutkan dengan proses

fermentasi dengan variasi komposisi kotoran kambing (125,

250, dan 375 gram) dan waktu fermentasi (10, 15, dan 20

hari).

Kesimpulan :

Hasil percobaan menunjukkan bahwa

pupuk yang paling optimum diperoleh pada variasi komposisi

kotoran kabimg 375 gram dan waktu fermentasi 20 hari

dengan nilai N sebesar 0,17%, nilai P sebesar 0,1%, dan nilai

K sebesar 0,88%.

Kata kunci: fermentasi, kotoran kambing, pupuk organik cair,

vinasse

Abstract

Background :

Pollution generated from livestock waste if left

untreated will cause health problems in the community. In

addition to livestock waste, bioethanol waste (vinasse) also

has a big impact on the environment because of its relatively

acidic pH level, and high BOD and COD that will pollute the

waters.

Purpose :

This study aims to analyze the levels of N,

P and K.

Method:

The method for making fertilizer, one of

which is the fermentation method, this method is widely used

because the process is simple, easy and also does not cost

much.

Results :

In this study, the differences in fermentation

time and the amount of composition of goat manure were

carried out to determine the most effective levels of N, P, and

K in the fertilizer made. Followed by a fermentation process

with variations in the composition of goat manure (125, 250,

and 375 grams) and fermentation time (10, 15, and 20 days)

Pupuk Cair Organik dari Limbah Bioetanol dan Limbah

Ternak Kambing: Analisis Kadar N, P dan K

2022

Malik Musthofa dan Luthfiyah S Fikri 211

Conclusion : The experimental results showed that the most

optimum fertilizer was obtained at variations in the composition

of goat manure 375 grams and a fermentation time of 20 days with

a N value of 0.17%, a P value of 0.1%, and a K value of 0.88%.

Keywords: ermentation, goat manure, liquid organic fertilizer,

vinasse

Pendahuluan

Pencemaran lingkungan yang dihasilkan dari limbah peternakan seperti feses, urine,

dan sisa pakan jika dibiarkan tanpa adanya penanganan lebih lanjut akan menimbulkan

gangguan kesehatan pada masyarakat di sekitar peternakan. Oleh karena itu pengolahan

kotoran ternak perlu dilakukan untuk mengurangi pencemaran. Salah satu cara pengolahan

kotoran ternak yaitu memanfaatkannya sebagai pupuk kandang, karena memiliki

kandungan unsur hara yang dibutuhkan tanaman dan kesuburan tanah.

Kotoran ternak dimanfaatkan sebagai pupuk kandang karena kandungan unsur

haranya seperti nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) serta unsur hara mikro diantaranya

kalsium, magnesium, belerang, natrium, besi, dan tembaga (Hapsari, 2013). Kotoran ternak

yang biasanya digunakan sebagai pupuk yaitu kotoran kambing karena memiliki unsur hara

yang relatif tinggi jika bercampur dengan air seninya, hal tersebut tidak terjadi pada jenis

pupuk kandang lainnya seperti kotoran sapi (Trivana, dkk.,2017).

Kotoran kambing dijadikan pupuk organik karena mudah didapat, harga terjangkau

dan dapat meningkatkan pH tanah serta mengandung unsur hara N, P, K yang berpotensi

untuk menyuplai sebagian unsur hara (Sarbaina, dkk.,2021).

Selain pencemaran lingkungan dari peternakan, pencemaran lingkungan dari limbah

etanol juga melonjak. Karena kebutuhan etanol di dunia meningkat pada situasi pandemi

saat ini. Permintaan antiseptik melonjak diikuti dengan meningkatnya pasar etanol sebagai

bahan baku pembuatan sanitizer. Secara umum bioetanol dapat diproduksi dari berbagai

bahan hasil pertanian, misalnya bahan-bahan pertanian yang mengandung turunan gula

seperti molase (tetes tebu) (Kusumaningtyas, dkk.,2015).

Industri bioetanol dari molase juga akan akan menghasilkan limbah berbahaya yang

disebut vinasse. Vinasse adalah limbah cair hasil pembuatan etanol dari gula tebu dan dari

proses tersebut diperoleh produk sampingan berupa vinasse. Limbah vinasse bersifat asam

(pH 3-4), sehingga dapat menimbulkan masalah jika langsung dibuang ke aliran sungai

(Ma’rufah, dkk.,2020). Limbah vinasse ini berwarna coklat tua atau hitam, berbau,

memiliki COD dan BOD yang tinggi, bersifat korosif, serta memiliki daya pencemaran

yang tinggi apabila dibuang ke lingkungan (Kusumaningtyas, dkk.,2015). Vinasse tebu

memiliki COD yang lebih tinggi dibandingkan dengan vinasse yang diperoleh dari bahan

lain seperti gula bit, sweet sorgum, anggur, dan agave (Parsaee, dkk.,2019).

Disamping dampak negatif dari vinasse, vinasse memiliki nilai positif yaitu kaya

akan bahan organik, kalium, dan kalsium serta mengandung unsur mikro, yang berpotensi

untuk pembuatan pupuk organik cair (Ma’rufah, dkk.,2020). Vnasse memiliki tingkat

keasaman yang tinggi dan memiliki kandungan organik seperti asam amino, asam organik,

gula, polisakarida, dan protein. Selain itu vinasse bersuhu tinggi sekitar 800 ℃ (Obono, F.

dkk., 2016).

Vinasse baik encer maupun pekat dapat disebarkan kelahan pertanian atau dapat

digunakan sebagai pupuk organic. Pada lahan budidaya tebu, penerapan vinasse dapat

mensubstitusi pupuk Kalium dan sebagian Phospor. Akan tetapi, tambahan pupuk nitrogen

tetap dibutuhkan ketika vinasse ini disebar ke tanah (Sadewo, 2017).

Volume 2, Nomor 1, Januari 2022

p-ISSN 2774-7018 ; e-ISSN 2774-700X

212 http://sosains.greenvest.co.id

Alternatif pemecahan yang dapat dilakukan adalah dengan merubah vinasse menjadi

pupuk organik. Limbah vinasse mengandung unsur-unsur seperti N, P, K, S, Fe, Mg, Ca,

dan Na yang dapat meningkatkan kesuburan tanah. Akan tetapi, karena kandungan unsur

N, P, dan K pada vinasse belum bisa memenuhi kebutuhan tumbuhan, maka pada proses

pembuatan pupuk organik cair dari vinasse dilakukan pula penambahan unsur lain agar

sesuai dengan standar pupuk organik.

Pupuk organik cair adalah larutan hasil dari pembusukan bahan-bahan organik yang

berasal dari sisa tanaman, kotoran hewan dan manusia yang kandungan unsur haranya lebih

dari satu unsur (Ekwealor, dkk., 2020).

POC dipilih karena memiliki keuntungan yang begitu banyak, antara lain yaitu POC

lebih mudah diserap oleh tanaman karena langsung disemprotkan ke daun, Pembutan POC

lebih sederhana dibandingkan POG ( Pupuk Organik Granul ), Skala produksi dapat

disesuaikan pesanan. Sampai saat ini belum begitu banyak pemanfaatan kotoran padat yang

diolah menjadi pupuk organik cair, padahal dengan diolah menjadi pupuk organik cair

kotoran padat tersebut dapat disimpan dalam waktu yang lama dan lebih efesien (M. D.

Safitri, dkk., 2017).

Metode yang cocok digunakan dalam pembuatan pupuk organik ini yaitu dengan

fermentasi. Proses fermentasi merupakan salah satu proses anaerobik yang berkaitan

dengan proses glikolisis yang mengubah gula menjadi alkohol dengan bantuan bakteri,

kapang atau jamur (Nurcahyani dan Utami, 2015).

Penelitian mengenai pembuatan Pupuk Organik Cair (POC) dari limbah bioetanol

sudah banyak sekali dikembangkan, seperti pada penelitian Kusumaningtyas, dkk. (2015)

yang menyimpulkan bahwa limbah vinasse dari industri bioetanol dapat diolah menjadi

pupuk organik cair melalui proses fermentasi secara anaerob dengan bantuan mikroba

(promi) serta penambahan molasse dan pupuk NPK untuk menaikkan parameter C organik

dan NPK agar sesuai SNI pupuk organik. Menurut Bela, dkk (2017) pemberian vinasse

pada tanaman pak choi memberikan pertumbuhan dan hasil yang baik.

Pada penelitian ini mengacu pada salah satu unsur yang menjadi parameter pupuk

yaitu unsur N, P, dan K. Pemberian berbagai dosis kompos diharap mampu meningkatkan

kadar N, P, dan K pada pupuk. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan penambahan

menggunakan kotoran kambing untuk menambahkan bahan organik pada pupuk yang

dibuat. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan masyarakat mengenai

pengolahan limbah bioetanol dan juga kotoran kambing sebagai pupuk organik cair (POC).

Sehingga masyarakat dapat memanfaatkan bahan- bahan yang ada di sekitarnya.

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode fermentasi pada pembuatan pupuk organik cair

dari limbah vinasse dengan tambahan kotoran kambing. Limbah vinasse didapatakan dari

industri etanol di Bekonang sedangkan kotoran kambing didapatkan dari peternak kambing

di sekitar rumah peneliti. Penelitian ini dilakukan dengan mengkombinasikan waktu

fermentasi dan juga komposisi kotoran kambing yang ditambahkan. Desain penelitian

dapat dilihat pada Tabel 1.

Pupuk Cair Organik dari Limbah Bioetanol dan Limbah

Ternak Kambing: Analisis Kadar N, P dan K

2022

Malik Musthofa dan Luthfiyah S Fikri 213

Tabel 1. Desain penelitian

Waktu Fermentasi

Komposisi kotoran

kambing

hari

(x)

hari

(y)

hari

(z)

125 gram (A)

250 gram (B)

375 gram (C)

Alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu Adaptor, Airator, Alat Fermentasi,

Botol Timbang, Buret, Cawan Porselin, Corong Kaca, Ember, Erlenmenyer, Gelas Beker,

Gelas Ukur, Heat Mantle, Hot Plate, Kaca Arloji, Karet Penghisap, Kertas Saring, Klem,

Kondensor, Labu Kjeldahl, Labu Ukur, Neraca Analitik, Pengaduk, Pipa Alonga, Pipet

Tetes, Pipit Ukur, Pipet Volume, Penangas Air, Sendok Stainless, Statif, Termometer.

Sedangkan bahan-bahan yang digunakan yaitu Aquades, CuSO4, EM 4, H2SO4 98%, HCl,

Indikator Methyl Orange, Indikator PP, Kotoran Kambing, Logam Zn, NaOH, NaOH

alkali, Tablet Kjeldahl, Vinasse.

Fermentasi merupakan suatu proses perubahan kimia pada substrat organik melalui

aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Proses fermentasi dibutuhkan starter

sebagai mikroba yang akan ditumbuhkan dalam substrat. Starter merupakan populasi

mikroba dalam jumlah dan kondisi fisiologis yang siap diinokulasikan pada media

fermentasi. Pemanfaatan limbah sayur hasil fermentasi berupa asam organik dapat

digunakan sebagai pengawetan secara biologi maupun sebagai starter fermentasi pakan

(Rasmito, dkk., 2019).

Fermentasi untuk pembuatan pupuk dapat dilakukan dengan bantuan bakteri

probiotic yang berfungsi untuk menguraikan dan memfermentasi bahan organik (Herawati,

dkk., 2016). Fermentasi Pupuk Organik Cair akan terbukti baik apabila warna dari cairan

limbah yang awalnya bewarna coklat kehitaman menjadi coklat kemerahan (Tiwow, dkk.,

2019).

Hasil dan Pembahasan

Pupuk organik cair yang telah dibuat dari limbah vinasse dengan tambahan kotoran

kambing telah dilakukan uji kadar N, P, dan K dengan kombinasi komposisi kotoran

kambing (125, 250, 375) gram dengan waktu fermentasi (10, 15, 20) hari didapatkan hasil

sebagai berikut :

Tabel 2. Data kualitas kompos (SNI 19-7030- 2004)

Parameter

Satuan

Standar

Mutu

0,4

0,1

0,2

Volume 2, Nomor 1, Januari 2022

p-ISSN 2774-7018 ; e-ISSN 2774-700X

214 http://sosains.greenvest.co.id

Tabel 3. Hasil kadar N

Tabel 4. Hasil kadar P

Tabel 5. Hasil kadar K

Gambar 1. Hasil POC pada sampel A

Pupuk Cair Organik dari Limbah Bioetanol dan Limbah

Ternak Kambing: Analisis Kadar N, P dan K

2022

Malik Musthofa dan Luthfiyah S Fikri 215

Gambar 2. Hasil POC pada sampel B

Gambar 3. Hasil POC pada sampel C

Unsur Nitrogen merupakan unsur yang berperan penting pada tumbuhan yitu dalam

peningkatan pertumbuhan tanaman secara keseluruhan khususnya batang dan cabang,

sehingga tinggi tanaman dan jumlah cabang tanaman bertambah (A. D. Safitri, dkk.,

2017)). Pada penelitian ini didapatkan hasil kadar N pada POC dari limbah vinasse

dengantambahan kotoran kambing sebagai berikut:

Volume 2, Nomor 1, Januari 2022

p-ISSN 2774-7018 ; e-ISSN 2774-700X

216 http://sosains.greenvest.co.id

Gambar 4. Kadar N pada POC

Berdasarkan gambar di atas diketahui bahwa kadar N pada POC tidak dalam kondisi

stabil atau adanya kenaikan dan juga penurunan. Pada gambar tersebut dapat dilihat pula

bahwa kadar N pada POC tidak memenuhi standar kualitas kompos (SNI 19- 7030-2004)

dimana kadar N standar sebesar 0,4%. Tidak adanya kenaikan kadar N sesuai standar

dikarenakan nitrogen dalam oksigen bentuk ammonia yang lepas ke udara. Oksigen yang

ada jumlahnya terbatas sehingga mengakibatkan ammonia tidak dapat dirubah ke dalam

bentuk nitrat, dan nitrogen dapat hilang dalam bentuk gas NH3 pada kondisi temperature

dan pH yang tinggi ((Umami, dkk., 2014). Kadar N paling tinggi pada POC yang telah

dibuat yaitu saat komposisi kotoran kambing sebesar 250 gram dengan waktu fermentasi

selama 15 hari.

Unsur Fosfor pada pupuk berperan dalam pertumbuahan akar (Purwati, 2013).

Fosfor merupakan unsur hara yang dihasilkan dari pelapukan bahan organik yang dijadikan

kompos. Berikut ini merupakan hasil kadar P pada POC yang telah dibuat :

Gambar 5. Kadar P pada POC

Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa kadar P yang dihasilkan dari POC

yang dibuat tidak stabil, yaitu adanya kenaikan dan penurunan. Kenaikan kadar P secara

drastis terjadi pada variasi kotoran kambing sebanyak 375 gram dan waktu fermentasi

selama 20 hari. Hasil ini merupakan satu- satunya hasil yang memenuhi standar kualitas

kompos (SNI 19-7030-2004) dimana kadar P standar sebesar 0,1%.

Kalium berperan penting daam mengatur ketersediaan air. Menurut Hasiholan, dkk

(2017) peran kalium pada tumbuhan yaitu sebagai aktivator dari berbagai enzim dalam

proses fotosíntesis dan respirasi. Berdasarkan uji yang telah dilakukan, didapatkan hasil

kadar K pada POC sebagai berikut :

Pupuk Cair Organik dari Limbah Bioetanol dan Limbah

Ternak Kambing: Analisis Kadar N, P dan K

2022

Malik Musthofa dan Luthfiyah S Fikri 217

Gambar 6. Kadar K pada POC

Sama dengan hasil kadar N danjuga P, kadar K ini mengalami kenaikan dan

penurunan sehingga hasil tidak stabil. Berdasarkan data di atas, semua nilai K memenuhi

standar kualitas kompos (SNI 19- 7030-2004) dimana kadar K standar sebesar 0,2%.

Meningkatnya unsur K disebabkan oleh mikroorganisme yang menggunakan unsur K

dalam bahan substrat berfungsi sebagai katalisator, sehingga aktivitas bakteri akan

meningkatkan unsur K pada POC (Safitri, dkk., 2017).

Kadar K paling tinggi yaitu 1% terdapat pada POC variasi kotoran kambing sebesar

250 gram dengan waktu fermentasi selama 10 hari, sedangkan untuk kadar K terendah

0,49% terdapat pada POC dengan variasi kotoran kambing 250 gram dan waktu fermentasi

selama 20 hari.

Kesimpulan

Dari penelitian pembuatan pupuk organik cair dari limbah vinasse dengan tambahan

kotoran kambing yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa ; Kandungan unsur K

dapat memenuhi standar pupuk kompos. Sedangkan bahan organik, N dan P tidak

memenuhi standar pupuk kompos ; Nilai unsur N tertinggi terdapat pada sampel By dengan

nilai 0,3%, unsur phosphor tertinggi tersapat pada dua sampel yaitu sampel Bx dan By

sebesar 0,06% sedangkan unsur Kalium tertinggi terdapat pada sampel Bx dengan 1% ;

Hasil fermentasi vinasse dengan kotoran kambing berpeluang untuk dijadikan pupuk

organik cair penambah unsur kalium ; Berdasarkan hasil yang diperoleh, pupuk organik

cair yang paling efektif digunakan yaitu adalah pupuk sampel Cz, karena memenuhi dua

standar yaitu nilai K sebesar 0,88% dan nilai P sebesar 0,1%.

Bibliografi.

Bela, V., Muhartini, S., & Waluyo, S. (2017). Pengaruh Vinase dan Macam Pupuk Organik

terhadap Pertumbuhan dan Hasil Pak Choi ( Brassica rapa subsp . chinensis ( L .)

Hanelt ) The Effects of Vinasse and Different Types of Organic Fertilizers on The

Growth and Yield of Pak Choy ( Brassica rapa subsp . 6(November 2015), 12–21.

Ekwealor, K. U., Anukwuorji, C. A., Egboka, T. P., & Eze, H. N. (2020). Studies on the

Comparative Effects of Cow Dung, Goat Dung and Poultry Manure in the Restoration

of Gully Eroded Soil Using Amaranthus hybridus as Test Plant. Asian Journal of Soil

Science and Plant Nutrition, 6(2), 10–16.

https://doi.org/10.9734/ajsspn/2020/v6i23008 2

Hapsari, A.Y. (2013). Kualitas dan kuantitas kandungan pupuk organik limbah serasah

dengan inokulum kotoran sapi secara semianaerob .skripsi. Fakultas Keguruan dan

Ilmu Pendidikan.Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Hasiholan, A., Armaini, & Yoseva, S. (2017). Pengaruh Perbedaan Dosis Limbah Cair

Bioetnaol (Vinasse) Terfermentasi Terhadap Pertumbuhan Bibit Tanaman Kakao

Volume 2, Nomor 1, Januari 2022

p-ISSN 2774-7018 ; e-ISSN 2774-700X

218 http://sosains.greenvest.co.id

(Theobroma cacao L.). JOM FAPERTA Universitas Riau, 4(2), 1–15.

Herawati, V. E., R A, N., Pinandoyo, & Hutubarat,

J. (2016). Nutritional Value Content, Biomass Production and Growth Performance of

Daphnia magna Cultured with Different Animal Wastes Resulted from Probiotic

Bacteria Fermentation. Journal IOP : Conference Series, 55(1).

https://doi.org/10.1088/17426596/755/1/0110 01

Kusumaningtyas, R. D., Mohamad Setiaji Erfan, & Dhoni Hartanto. (2015). Pembuatan

Pupuk Organik Cair ( POC ) dari Limbah Industri Bioetanol Seminar Nasional Kimia

dan Pendidikan Kimia 2015 JURUSAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI

SEMARANG

Pembuatan Pupuk Organik Cair ( POC ) dari Limbah Industri Bioetanol ( Vinasse ) Melalui

Proses F. Seminar Nasional Kimia Dan Pendidikan Kimia, October.

Ma’rufah, S., Rusdiana, R. Y., & Sari, V. K. (2020). Pemanfaatan Vinasse sebagai Pupuk

Organik Cair untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan Hasil Bunga Kol (Brassica

oleracea var. Botrytis L.). Jurnal Penelitian Pertanian Terapan, 20(1), 18.

https://doi.org/10.25181/jppt.v20i1.1552

Nurcahyani, K. A., & Utami, B. (2015). Pengolahan Limbah Cair Industri Alkohol

Bekonang Menggunakan Proses Fermentasi Industrial Wastewater Treatment Using

The Process of Fermentation Alcohol Bekonang. January 2015, 112–116.

Obono, F., Nsangou, A. N., Ngahac, D., & Tchawou, T. and Kapseu, C. (2016). Valuation

of Vinasse as Organic Fertilizer on the Corn Field. American Scientific Research

Journal for Engineering, Technology, and Sciences (ASRJETS), 23(1), 185–189.

http://www.asrjetsjournal.org/index.php/Ame rican_Scientific_Journal/article/view/1754

Parsaee, M., Kiani Deh Kiani, M., & Karimi, K. (2019). A review of biogas production

from sugarcane vinasse. Biomass and Bioenergy, 122(January), 117–125.

https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2019.01.0 34

Purwati, MS, 2013, Pertumbuhan bibit karet (Hevea braziliensis Muel. Arg.) asal okulasi

pada pemberian okulasi dan pupuk cair bintang kuda laut, Jurnal Agrivor ,vol. 12,

no.1, hal. 35–44.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike

4.0 International License.