1. Pendahuluan
Seiring perkembangan zaman, kepadatan penduduk di Indonesia kian meningkat khususnya di kota – kota besar di Indonesia dan semakin banyak penduduk yang tinggal di kota tertentu pasti akan semakin banyak sampah yang dihasilkan oleh kota tersebut.
Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK) menyampaikan jumlah sampah yang di hasilkan secara nasional mencapai 175000 ton per hari atau setara dengan 64 juta ton per tahun dengan asumsi bahwa tiap orang menghasilkan 0,7 kg sampah per hari dengan rata – rata sampah kota metropolitan (jumlah penduduk lebih dari 1 juta jiwa) dan kota besar (jumlah penduduk 500.000- 1 juta jiwa) adalah 1300 ton dan 480 ton per hari.
Adapun sampah yang dihasilkan tersebut sebagian besar merupakan sampah organic dengan presentasi sebesar 50% dari total sampah yang dihasilkan, lalu sampah plastic sebesar 15%, dan kertas sebesar 10% dan sisahnya adalah sampah logam, karet, kain, kaca , dan lainnya. Sementara sumber sampah yang paling banyak adalah berasal dari sampah rumah tangga sebesar 48%, pasar tradisional 24%, Kawasan komersial 9%, dan sisahnya dari fasilitas publik, sekolah, kantor, jalan, dan sebagainya[1].
Banyaknya sampah yang dihasilkan tentu dapat berdampak buruk pada kesehatan masyarakat jika tidak diolah dengan baik, terlebih lagi jika masyarakat di daerah tersebut sering membuang sampah sembarangan, bukan hanya membuat pemandangan kota menjad itidak enak di pandang, tetapi juga membuat banyak penyakit yang bisa menyerang masyarakat yang disebabkan tikus, nyamuk, dan lalat yang bersarang di sampah - sampah tersebut[2]. Larva Black Soldier Fly (BSF) atau yang biasa di sebut maggot dapat menjadi salah satu pengurai sampah organik yang baik menggunakan proses biokonversi. Lalat Black Soldier Fly (BSF) tidak menimbulkan penyakit karena selama masa hidupnya hanya untuk kawin dan bereproduksi sehingga sangat baik untuk mengurai sampah organik dan mengurangi penyakit yang timbul dari sampah organik tersebut[3].
Selain menjadi solusi untuk mengurangi sampah organik, maggot BSF juga dapat menjadi pengganti pakan ternak yang baik dengan kandungan protein sebesar 44,26% dan kandungan lemak sebesar 29,65%. asam amino, asam lemak dan mineral yang terkandung dalam maggot BSF juga tidak kalah dengan sumber – sumber protein lainnya[4], terlebih lagi dengan mencampurkan 50% pelet dan 50% maggot BSF dapat menghemat biaya pakan sebesar 22,74% sehingga tak hanya menjawab masalah lingkungan, maggot BSF pun memiliki peluang usaha yang menarik[5].
Oleh karena itu dalam pembuatan tugas akhir ini penulis akan merancang dan merealisasikan prototype kandang budidaya Maggot Black Soldier Fly (BSF) untuk mengurai sampah organik dari rumah tangga masyarakat ataupun dari pasar.
Febrianto
2. Metode
2.1. Perancangan Perangkat Keras
Gambar 1. Diagram Kotak Perangkat Keras.
Gambar 1 adalah alur kerja kandang Maggot BSF. Ada beberapa komponen penting pada kandang maggot ini seperti Arduino Megga 2560 sebagai kontrol utama kandang Maggot BSF [6]. Dan terdapat 2 sensor sebagai masukan yaitu sensor suhu Thermocouple Type K sebagai pembaca suhu di dalam kandang, sensor berat Load Cell sebagai penghitung berat tempat prepupa [7]. Real Time Clock DS3231 sebagai penghitung umur maggot, Sensor Infrared sebagai penanda bahwa kotak pembesa ran belum di panen dan beberapa keluaran berupa pemanasan kandang menggunakan Pemanas PTC, Kipas 5V, LCD 16x2 untuk menampilkan data kandang Maggot dan juga Buzzer [8].
2.2. Skema Rangkaian 2.2.1. Rangkaian Alat
Gambar 2 merupakan skema rangkaian yang berisi beberapa modul dan komponen yang di hubungkan dengan mikrokontroler Arduino Mega .
Gambar 2. Rangkaian Alat.
Gambar 3. Alat yang Dibuat.
Febrianto
Gambar 4. LCD pada Kandang Maggot Black Soldier Fly (BSF).
Gambar 5. Gaftar Alir Kandang Maggot.
Kandang Budidaya Maggot Black Soldier Fly (BSF) dapat dilihat pada Gambar 3 .adapun Kandang Budaya Maggot Black Soldier Fly (BSF) dilengkapi dengan 2 sensor load cell, 2 sensor infrared, thermocouple tipe K, real time clock dan buzzer. Maggot akan diletakan pada kotak tempat pembesaran / pemberian makan yang berada pada bagian atas dan bawah selama 18 hari, setelah umur maggot sudah mencapai 18 hari Arduino akan menghidupkan buzzer sebagai alarm bahwa maggot sudah siap untuk dipanen, dan ketika kotak pembesaran maggot diangkat, sensor Infrared yang ada di bawah tempat penampungan prepupa akan memberikan indikasi kepada Arduino untuk mereset umur maggot menjadi hari ke 0. Kemudian terdapat 2 sensor load cell yang digunakan untuk menimbang banyaknya prepupa di tempat migrasi dari maggot. Tempat pertumbuhan maggot berbeda dengan tempat penampungan prepupa karena maggot yang sudah cukup makan akan melakukan migrasi ke tempat yang lebih tinggi dan kering melalui selang yang diletakan di antara tempat pembesaran maggot dan tempat penampungan prepupa.
Setelah tempat prepupa sudah terisi sebanyak kurang lebih 300 gram, Arduino akan menghidupkan buzzer sebagai penanda bahwa prepupa siap diangkat dan dipindahkan untuk nantinya menjadi lalat Black Soldier Fly (BSF). Selanjutnya pada Kandang Budidaya Maggot Black Soldier Fly (BSF) juga terdapat 1 element pemanas PTC, kipas DC 5V, dan thermocouple tipe K sebagai sensor suhu di dalam kotak. Ketika suhu di dalam Kandang Budidaya Maggot Black Soldier Fly (BSF) turun di bawah 30°C, Arduino akan menghidupkan kipas dan pemanas PTC untuk menaikkan suhu di dalam kandang, dan ketika suhu sudah naik di atas 34°C, arduino akan mematikan pemanas dan kipas angin[9]. Terdapat 2 buah LCD yang terletak di samping kandang maggot yang akan menampilkan beberapa info seperti seberapa banyak maggot yang sudah berada di tempat penampungan prepupa, suhu di dalam kandang, umur maggot, dan waktu. LCD pada Kandang Budidaya Maggot Black Soldier Fly (BSF) dapat dilihat pada Gambar 4. Dan Gambar 5 merupakan Gaftar Alir Kandang Budidaya Maggot Black Soldier Fly (BSF) [10].
Febrianto
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Pengujian Suhu Sensor Thermocouple Tipe K
Gambar 6. Pembacaan Sensor Thermocouple Tipe K.
Gambar 6 merupakan pengujian pembacaan suhu. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keakuratan sensor terhadap alat ukur yang sudah ada. Pengujian ini dilakukan sebanyak 5 kali dengan menggunakan alat ukur termometer. Hasil pembacaan suhu sensor Thermocouple Tipe K dan alat ukur dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Pengujian Suhu.
Thermometer Digital (°C)
Thermocouple Tipe K (°C)
Error (%)
30,1 30 0,30
30,8 31 0,60
31,9 32 0,30
32,8 33 0,60
33,8 34 0,50
Dari tabel di atas dilakukan pembandingan suhu yang diperoleh sensor Thermocouple Tipe K dengan alat ukur termometer digital. Uji coba di lakukan sebanyak 5 kali percobaan dengan meletakkan alat ukur dan sensor Thermocouple Tipe K di dalam Kandang Budidaya Maggot Black Soldier Fly (BSF). Dari pengukuran suhu didapatkan nilai error sebesar 0,1°C - 0,2 °C (rata-rata 0,1625 °C). Untuk nilai errornya dihitung dengan persamaan:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = | 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎 − 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = | 33,8−34 | × 100%=0,46%
34,8
| × 100%
3.2. Pengujian Sensor Load Cell
Gambar 7. Pembacaan Sensor Thermocouple Tipe K.
Gambar 7 merupakan pengujian pembacaan berat benda. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keakuratan sensor terhadap alat ukur yang sudah ada. Untuk pengujian kali ini dilakukan sebanyak 8 kali dengan menggunakan alat ukur timbangan digital. Hasil pembacaan sensor load cell dan alat ukur dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3 di bawah ini.
Febrianto
Tabel 2. Pengujian Load Cell Atas.
Load Cell (gram) Timbangan Digital (gram)
Error (%)
49 49 0
100 100 0
149 149 0
200 200 0
249 249 0
299 300 0,33
349 349 0
497 498 0,20
Tabel 3. Pengujian Load Cell Bawah.
Load Cell (gram) Timbangan Digital (gram)
Error (%)
49 49 0
100 100 0
150 149 0,60
200 200 0
250 249 0,40
300 300 0
350 349 0,28
497 498 0,20
Dari tabel di atas dilakukan pembandingan berat yang diperoleh sensor Load Cell dengan alat ukur timbangan digital. Uji coba dilakukan sebanyak 8 kali percobaan dengan menimbang beban yang sudah diketahui beratnya lalu dibandingkan antara alat ukur dan sensor Load Cell di dalam Kandang Budidaya Maggot Black Soldier Fly (BSF). Pada percobaan pengukuran berat didapatkan nilai error sebesar 1 gram (rata-rata 0,25 gram) pada Load Cell di kandang bagian atas dan 1 gram (rata-rata 0,5 gram) pada Load Cell di kandang bagian bawah. Untuk nilai errornya dihitung dengan persamaan berikut.
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎 − 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = | 149−150 | × 100%=0,60%
149
| × 100%
3.3. Pengujian Pembesaran Maggot Black Soldier Fly (BSF)
Pengujian penetasan Maggot Black Soldier Fly (BSF) dilakukan selama 18 hari dengan jumlah Maggot Black Soldier Fly (BSF) 50 gram. Selama 18 Maggot Black Soldier Fly (BSF) akan diberikan makanan berupa jambu biji dan nantinya akan dilihat seberapa banyak Maggot Black Soldier Fly (BSF) yang melakukan migrasi ke tempat penampungan prepupa.
Pembesaran prepupa [11]. Selang migrasi dan juga tempat pembesaran prepupa dapat dilihat pada Gambar 8 dan 9.
Gambar 8. Pembesaran Maggot Black Soldier Fly (BSF).
Febrianto
Tabel 4. Hasil Pengamatan Perkembangan Maggot Black Soldier Fly (BSF).
No Hari ke Keterangan Hasil
1 Hari ke Setelah menetas - 4 dari telur , Maggot Black Soldier Fly (BSF) akan mulai mencari makanan dan melakukan pertumbuhan, ukuran Maggot Black Soldier Fly (BSF) kurang lebih 0,7 cm.
2 Hari ke Pada keadaan ini - 10 Maggot Black
Soldier Fly (BSF) sudah berukuran kurang lebih 1,5 cm, Maggot Black Soldier Fly (BSF) masih belum bisa di panen karena ukurannya yang masih kecil dan masih harus diberi makanan.
3 Hari ke- Pada keadaan ini
18 Maggot Black
Soldier Fly (BSF) sudah bisa di panen , ditandai dengan panjang dari maggot yang sudah mencapai 2 cm dan jarak antara ruas – ruas tubuh yang sudah mulai menjauh.
Sudah ada
beberapa Maggot Black Soldier Fly (BSF) yang mulai berpindah ke tempat
penampungan prepupa.
4 Hari ke 18
Ada beberapa Maggot Black Soldier Fly (BSF) yang sudah mulai menghitam di tempat prepupa.
Pada Proses Prepupa ini Maggot sudah tidak makan lagi sehingga pada tempat
penampungan prepupa tidak disediakan
makanan.
Nantinya prepupa akan mulai berhenti bergerak dan akan mulai menjadi pupa.
Febrianto
4. Kesimpulan
Dari hasil pengujian alat Kandang Budidaya Maggot Black Soldier Fly (BSF), dapat dikatakan bahwa alat berjalan dengan baik karena dapat menghitung umur Maggot Black Soldier Fly (BSF), menghitung berat prepupa yang berada di tempat penimbangan prepupa untuk menimbang banyaknya Maggot Black Soldier Fly (BSF) yang akan melakukan migrasi dari tempat pembesaran ke tempat penampungan sehingga jumlahnya dapat dibatasi dan memaksimalkan kuantitas dari panen, dapat mempertahankan suhu kandang di 30°C - 34°C, pada suhu tersebut Maggot Black Soldier Fly (BSF) dapat berkembang dengan baik dan dapat mencari tempat migrasi untuk menjadi prepupa, sedangkan pada suhu 35°C - 38°C Maggot Black Soldier Fly (BSF) tidak dapat bertahan hidup dan akan mati. Lalu pada hari ke 18 Maggot Black Soldier Fly (BSF) sudah bisa dipanen dilihat dari ruas – ruas badan yang mulai menjauh dan panjang badan dari Maggot Black Soldier Fly (BSF) kurang lebih 2 cm.
