III. METODE PENELITIAN
3.2 Bahan dan Alat .1 Bahan .1 Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini dirinci menurut tahapan pelaksanaan masing-masing percobaan sebagai berikut:
3.2.1.1 Bahan pengomposan
Bahan baku kompos adalah sampah organik lunak yang diperoleh dari Pasar Anyar, Warung Jambu dan Pasar Bogor. Biodekomposer yang digunakan adalah cairan EM-4 dari pasar komersial, serbuk Orgadec dari Badan Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, Bogor dan cairan Biodek dari Laboratorium Mikrobiologi Tanah Puslitbang Tanah dan Agroklimat Cimanggu, Bogor. Bahan-bahan lain yang digunakan adalah arang dan asap cair hasil pirolisis sampah organik. Bahan kimia yang digunakan antara lain aquades, urea, gula, dan bahan untuk karakterisasinya yang meliputi kadar air, N, C, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Mn, Fe, Cr, Cd, dan Pb.
3.2.1.2 Bahan pengarangan
Bahan baku arang dan asap cair adalah sampah organik padat yang sukar dikomposkan terdiri atas 30% kayu, 30% bambu, 20% pepohonan/ranting, dan 20% dedaunan yang diperoleh dari Pasar Anyar, Warung Jambu dan Pasar Bogor. Sebagai bahan bakar digunakan serbuk gergaji dari limbah Perusahaan Pengolahan Kayu Gunung Batu, Bogor. Untuk proses kondensasi asap digunakan air dari instalasi PDAM Tirta Pakuan, Bogor. Bahan karakterisasi arang digunakan KBr, dan pelet emas. Bahan untuk fraksinasi dan karakterisasi asap cair antara lain digunakan pelarut metanol, n-heksan, etil asetat, larutan Na2S2O3 0,1 N, NaOH 0,2 N, KBr 0,2 N, KI 15%, kanji 1%, HCl pekat, dan aquades.
3.2.1.3 Bahan pembuatan arang aktif
Bahan utama yang digunakan adalah arang hasil pengarangan sampah organik padat. Bahan kimia yang digunakan sebagai aktivator antara lain uap H2O, larutan KOH 0,5 dan 1 M, dan larutan H3PO4 0,5 dan 1 M. Bahan karakterisasinya digunakan KBr, pelet emas, larutan iodin 0,1 N, larutan Na2S2O3 0,1 N, larutan kanji 1%, benzena, aluminium foil dan aquades.
3.2.1.4 Bahan bioassay
Bahan utama adalah asap cair hasil sampingan proses pengarangan sampah organik padat. Sebagai bioindikator digunakan larva ulat S. litura Linn yang diperoleh dari Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian IPB, Bogor. Daun uji digunakan merupakan pakan utama ulat tersebut, yaitu daun kubis yang masih muda. Bahan lain yang digunakan antara lain aquades, kain kasa, dan pelarut aseton untuk melarutkan asap cair dan fraksi-fraksinya.
3.2.1.5 Bahan aplikasi komarasca pada tanaman daun dewa
Bahan utama yang digunakan adalah kompos, arang, arang aktif dan asap cair hasil percobaan di atas. Bahan tanaman yang digunakan adalah umbi tanaman daun dewa hasil panen dari Kebun Cikabayang Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB, Bogor. Bahan penunjang lainnya adalah pupuk kandang, tanah kebun bekas tanaman singkong, dan abu hasil samping pada proses pengarangan. Sebagai pengendali hama pembanding digunakan pestisida merk sidamethin dari pasar komersial.
3.2.2 Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini dirinci menurut tahapan percobaan sebagai berikut:
3.2.2.1 Peralatan pengomposan
Pengomposan sampah organik lunak digunakan peralatan seperti Gambar 8, yang terbuat dari drum plastik bertutup dengan ukuran tinggi 53 cm dan diameter 28 cm. Peralatan lain yang digunakan antara lain, timbangan, pH meter merk Waterproof, termometer, mesin chopper, sekop, dan ember plastik.
Peralatan untuk karakterisasi kompos antara lain digunakan cawan porselin, oven, desikator, timbangan analitik, labu Kjeldahl, labu destilasi, wadah teflon, microwave, dan peralatan gelas yang umum terdapat di laboratorium kimia, sedangkan peralatan utama yang digunakan adalah AAS seri SL-AAS-01 nov-300.
3.2.2.2 Peralatan pengarangan
Pada proses pengarangan sampah organik padat digunakan peralatan seperti ditunjukkan pada Gambar 9. Komponen peralatan tersebut terdiri atas:
1. Reaktor pirolisis (I) dibuat dari bahan drum bekas (tebal ± 1,5 mm) dengan ukuran tinggi 48 cm dan diameter 60 cm;
2. Pipa penyalur asap terbuat dari besi berdiameter 2 inci dengan panjang 120 cm, yang terhubung antara reaktor pirolisis dengan tabung pendingin;
3. Tabung pendingin (II) dibuat dari bahan yang sama dengan reaktor pirolisis, dengan ukuran tinggi 88 cm dan diameter 60 cm. Melalui tabung ini disambungkan pipa penyalur asap dari reaktor pirolisis untuk proses kondensasi asap;
4. Tungku pembakaran (III) dibuat dari bahan yang sama dengan reaktor pirolisis, dengan ukuran tinggi 40 cm dan diameter 60 cm; dan
5. Ember plastik (IV) untuk menampung asap cair.
I
II
III
IV
a b
Gambar 9 Reaktor pirolisis: (a) Reaktor listrik, (b) Reaktor drum
Peralatan untuk karakterisasi arang antara lain timbangan analitik, oven, cawan porselin, desikator, tanur listrik, perangkat titrasi, dan peralatan gelas yang umum terdapat di laboratorium kimia, sedangkan peralatan utama yang digunakan adalah spektrofotometer FTIR merk Shimadzu 8400, SEM merk JEOL JSM-6360LA, dan
XRD merk Philips PW-1835. Peralatan untuk karakterisasi dan fraksinasi asap cair antara lain pH meter merk Waterproof, Erlenmeyer bertutup, termometer, botol pisah, perangkat titrasi, dan peralatan gelas yang umum terdapat di laboratorium kimia, sedangkan peralatan utama yang digunakan adalah GCMS merk Hewlett Packard seri GC 6890 MSD 5973.
3.2.2.3 Peralatan pembuatan arang aktif
Peralatan utama untuk pembuatan arang aktif digunakan retort listrik seperti terlihat pada Gambar 10. Komponen pelaratan tersebut terdiri atas:
1. Retort yang terbuat dari baja antikarat dengan ukuran panjang 100 cm dan diameter 5 cm, yang dililit dengan elemen kawat nikel sebagai pemanas;
2. Termokopel disediakan dua buah untuk mengendalikan suhu aktivasi;
3. Ketel yang juga terbuat dari baja antikarat sebagai pemasok uap yang berasal dari bahan pengaktif yang digunakan;
4. Kondensor yang terbuat dari kaca sebagai pendingin; dan
5. Labu boiler yang terbuat dari kaca pyrex untuk menampung destilat.
Gambar 10 Retort pembuatan arang aktif
Peralatan untuk karakterisasi arang aktif sama dengan peralatan yang digunakan pada karakterisasi arang dan bahan bakunya.
3.2.2.4 Peralatan bioassay
Peralatan yang digunakan pada bioassay asap cair terhadap larva S. litura Linn antara lain, berupa alat-alat gelas yang umum terdapat di laboratorium kimia,
timbangan analitik, pipet mikro, gelas ukur, pinset, spidol, gunting dan petri dish yang berlubang (diameter lubang 5 x 5 cm), kain kasa dan selotip.
3.2.2.5 Peralatan aplikasi komarasca pada tanaman daun dewa
Peralatan yang digunakan antara lain, timbangan, pacul, sekop, terpal, wadah plastik, timba plastik, plastik poliback, golok, tali plastik, spidol, pisau, alat penyiram, dan botol penyemprot.