27 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
Berikut tahapan yang dilakukan dalam melakukan penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Mulai Ide Penelitian
Rumusan Masalah
Studi Pustaka
- Studi Sampah organik Biokonvensi dengan Larva BSF
- Studi fermentasi sampah organik dengan fermentor MOL Tapai.
- Efektifitas larva BSF Kualitas residu larva BSF yang dihasilkan - Penelitian Terdahulu
Persiapan Alat dan Bahan
Pelaksanaan Penelitian
Fermentasi Sampah Organik Variabel : Variasi Waktu
Pengukuran - Efektivitas larva BSF
- Kualitas residu biokonversi larva BSF
Analisis Data dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian
▸ Baca selengkapnya: tahapan dalam menggambar rumah yang dapat membuat gambar lebih hidup sesuai dengan aslinya adalah
(2)28 3.2 Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret hingga April 2021 di Laboratorium Air Teknik Lingkungan Institut Teknologi Sumatera dan Laboratorium Analisisis Polinela.
3.3 Alat dan Bahan 3.3.1 Alat
a. Pembuatan MOL Tapai
Alat yang digunakan pada proses pembuatan MOL tapai yaitu: Neraca analitik, sendok makan, dan 4 buah botol mineral ukuran 1500 ml.
b. Fermentasi Sampah
Alat yang digunakan pada proses fermentasi sampah yaitu: neraca analitik, timbangan, pH meter, soil tester, masker, sarung tangan, gunting, pisau, kardus, trash bag, 4 buah kotak kayu ukuran 56 x 35 x 40 cm3, cawan petri, oven, desikator, botol sprayer dan kertas label.
c. Biokonversi dengan Menggunakan Larva BSF
Alat yang digunakan pada proses biokonversi menggunakan larva BSF yaitu : neraca analitik, pH meter, cawan petri, kasa nyamuk, oven, desikator, pinset, saringan pemisah residu dengan larva BSF ukuran 1 mm, penggaris, kertas milimeter blok, kertas label, spidol, dan Container box 49 ×31×27 cm3.
3.3.2 Bahan
a. Pembuatan MOL Tapai
Bahan yang diperlukan pada proses pembuatan MOL tapai yaitu: Tapai, air bilasan beras, dan; gula merah
b. Fermentasi Sampah
Bahan yang diperlukan pada proses fermentasi sampah yaitu: sayur kubis (Brassica Oleracea).
29
c. Biokonversi dengan Menggunakan Larva BSF
Bahan yang digunakan pada proses biokonversi menggunakan larva BSF yaitu: telur larva, dedak, air bersih, sampah sayur kubis (Brassica Oleracea).
3.4 Desain Penelitian
Analisis data pada penelitian ini menggunakan One Way ANOVA dengan 4 perlakuan waktu fermentasi sampah sayuran yang berbeda yaitu 4 hari, 7 hari, 10 hari dan 0 hari (kontrol), masing-masing perlakuan akan dibagi dalam dalam tiga reaktor (sebagai pengulangan) pada proses biokonversi dengan Larva BSF sehingga jumlah sampel menjadi 12 sampel. Gambaran desain penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.2. Desain reaktor pada proses fermentasi dan biokonversi dengan larva BSF dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.2. Desain penelitian dengan tiga kali pengulangan pada proses biokonversi dengan larva BSF
30
(a) (b)
Gambar 3.3. Desain reaktor: (a) Reaktor fermentasi; (b) Reaktor larva BSF
3.5 Variabel Penelitian 3.5.1 Variabel Terikat
Variabel terikat (dependent variable) merupakan variabel yang dipengaruhi oleh variabel lain. Variabel terikat pada penelitian ini yaitu efektivitas larva BSF (biomassa larva dan Waste Reduction Index) dan kualitas unsur hara yang terdapat pada residu padat dan cair larva BSF yaitu rasio C/N, C, N, P, K. Pengambilan data dilakukan setelah larva masuk dalam tahap prepupa.
3.5.2 Variabel Bebas
Variabel bebas (independent variable) adalah variabel yang mempengaruhi variabel lain. Variabel bebas pada penelitian ini yaitu
3.6 Prosedur Penelitian 3.6.1 Pembuatan MOL Tapai
Berikut merupakan langkah-langkah dalam pembuatan MOL tapai sebagai fermentor pada perlakuan awal yaitu fermentasi sampah organik [43].
1. Masukkan 100 gram Tapai kedalam botol mineral yang memiliki kapasitas 1500 ml
31
2. Isi air bilasan beras sebanyak 1000 ml ke dalam botol mineral
3. Tambahkan gula merah sebanyak 100 gram ke dalam botol, kocok sebentar untuk melarutkan gula.
4. Tutup botol dengan kain kasa untuk menghindari masuknya serangga selama 5-6 hari.
5. MOL dapat digunakan setelah 6 hari. Hal ini, ditandai dengan adanya aroma alkohol pada larutan tapai.
3.6.2 Pengumpulan Sampel Sampah
Penelitian ini sampah pasar yang digunakan adalah sampah sisa sayur- sayuran. Hal ini berdasarkan penelitian terdahulu bahwa rata-rata tertinggi sampah organik yaitu sisa sayur-sayuran sebesar 66,27 dengan jumlah total rata-rata sampah 84,48 [5]. Sampah yang digunakan merupakan sampah sayur tidak layak untuk dikonsumsi. Sampah ini akan dikumpulkan trash bag.
Kebutuhan sampah pada biokonversi sampah organik Diketahui : Jumlah larva per reaktor (n) = 2000 larva
Feeding rate = 100 mg/larva.hari
Sampel = 4 perlakuan dengan 3 pengulangan Maka,
Sampah/reaktor.hari = 2000 larva x 100 mg/larva.hari
= 200.000 mg/hari = 200 g
= 200 g/hari Total sampah/hari = 200 g/hari x 4 x 3
= 2400 g/hari
Jumlah total sampah yang dibutuhkan mulai larva 5-DOL hingga larva masuk pada tahapan prepupa (14 hari), yaitu;
Total sampah/reaktor = 200 g/hari x 14 hari
= 2.800 g = 2,8 kg Total sampah = 2400 g/hari x 14 hari
= 33.600 g = 33,6 kg
32
Kebutuhan sampah pada proses fermentasi
Diketahui : Penyusutan bobot fermentasi dengan MOL tapai 20 ml/kg mencapai 60% [17] dengan lama fermentasi selama 15 hari. Dirata-ratakan reduksi sampah perhari mencapai 4%.
Sampah yang tersisa = 100%-40%
= 60%
Jumlah sampah biokonversi/reaktor = 60% x jumlah sampah fermentasi/reaktor 200 g/hari = 60% x jumlah sampah fermentasi/reaktor Jumlah sampah fermentasi/reaktor = 333 g/hari
Total sampah fermentasi/reaktor = 333 g/hari x 14 hari
= 4662 g = 4,66 kg 4,7 Total sampah fermentasi = 4,7 kg x 4x 3
= 56,4 kg 3.6.3 Prosedur Kerja Fermentasi
Langkah kerja yang akan dilakukan pada proses fermentasi sampah yang telah dimodifikasi [44] sebagai berikut:
1. Sediakan sebanyak 3 kotak kayu dengan ukuran 56 x 35 x 40 cm3;
2. Masukkan dan campurkan sampel sampah organik dengan MOL tapai 25 ml/2 kg sampah dengan pengenceran 1:5 pada kotak kayu;
3. Aduk hingga merata, penambahan fermentor dilakukan dengan menggunakan sprayer agar lebih merata;
4. Kemudian tutup rapat dari bagian atas dengan menggunakan trash bag dan perekat.
Pengecekan kualitas atau kondisi sampah dilakukan sebelum dan sesudah fermentasi, Parameter yang akan diamati dapat dilihat pada Tabel 3.1.
33
Tabel 3.1. Parameter sampah yang diamati
No Parameter
Fermentasi 4 hari
Fermentasi 7 hari
Fermentasi 10 hari Awal Akhir Awal Akhir Awal Akhir 1 pH
2 Suhu 3 Kadar Air
3.6.4 Penetasan Telur BSF
Berikut langkah-langkah penetasan telur BSF yang telah dimodifikasi [45].
1. Masukan dedak ke dalam baskom dan tuang air panas secukupnya. Aduk dedak yang disiram air panas hingga tercampur rata dan tekstur seperti bubur.
2. Gundukan media bubur dedak ditengah baskom dan sisakan sedikit ruang kosong pada tepian baskom, kemudian pada pinggiran berikan dedak kering.
Hal ini mencegah agar larva tidak keluar dar baskom.
3. Letakkan media pembatas seperti alas agar telur tidak bersentuhan langsung dengan adonan dedak.
4. Letakkan telur larva yang dibungkus dengan tisu di atas pembatas.
5. Untuk menghindari adanya serangga pengganggu, tutup baskom dengan kasa nyamuk.
6. Kemudian pada hari ketiga telur larva akan menetas.
Berdasarkan penelitian terdahulu bahwa telur BSF yang menetas mencapai 95%, pada hari ke-3 setelah peletakan telur pada media kultur, larva mulai aktif makan [6].
34 Perhitungan jumlah berat telur larva BSF Diketahui:
total jumlah larva yang dibutuhkan = 2000 ekor x 12 reaktor
= 2400 ekor
Berat individu telur larva [35] = 0,026 mg -0,03 mg (diambil nilai terkecil 0,026 mg)
Maka,
Berat telur larva = Jumlah larva yang dibutuhkan x berat individu telur
= 2400 x 0,026 mg = 62,4 mg
Total berat telur larva = berat telur larva + 5%(berat telur larva)
= 62,4 mg + 5%(62,4 mg)
= 65,52 mg 66 mg telur larva.
Perhitungan jumlah larva yang akan dimasukkan ke dalam reaktor dilakukan secara manual dengan untuk menghindari deviasi jumlah larva yang cukup tinggi antar perlakuan.
3.6.5 Biokonversi Sampah Organik yang Telah Difermentasi
Larva akan diberikan Sampah Organik yang telah difermentasi dengan variasi hari 4 hari, 7 hari, 10 hari dan 0 hari (kontrol). Pemberian makan larva dengan feeding rate 100 mg/larva/hari dikarenakan pakan larva telah dilakukan fermentasi terlebih dahulu, sehingga memudahkan larva dalam mereduksinya [38]. Dilakukan pengecekan pH dan suhu selama dua hari sekali sebagai kontrol terhadap efektivitas larva BSF yaitu; waste reduction index dan biomassa larva BSF.
35 a. pH
Pengukuran pH bertujuan untuk mengontrol kelangsungan hidup dari larva BSF, Kondisi yang terlalu asam maupun basa dapat mempengaruhi efektivitas larva BSF. Alat yang digunakan untuk mengukur pH adalah pH meter.
b. Suhu
Suhu dapat mempengaruhi efektivitas proses metabolisme larva BSF. Alat yang digunakan untuk mengukur temperatur adalah Termometer.
c. Indeks Pengurangan Limbah (Waste reduction index/WRI)
Indeks pengurangan limbah (waste reduction index/ WRI) adalah perhitungan pengurangan sampah oleh larva per hari. Semakin tinggi nilai WRI maka semakin tinggi efektivitas larva dalam mereduksi. Nilai pengurangan sampah dihitung dengan menggunakan persamaan 3.1 dan 3.2 [39]:
Keterangan:
W : jumlah sampah total (mg)
t : total waktu larva memakan sampah (hari) R : sisa sampah total setelah waktu tertentu (mg) D : penurunan sampah total
WRI : indeks pengurangan sampah (Waste reduction index) d. Biomassa larva
Biomassa larva adalah berat larva (mg). Hasil dari pengukuran berat larva akhir dikurang berat larva awal dan dibagi dengan berat larva awal yang diukur untuk mencari berat rata-rata larva setiap 3 hari [39].
36
3.6.6 Metode Analisis Kandungan Unsur Hara (Residu Larva BSF)
Analisis kandungan kualitas residu larva BSF dilakukan di Laboratorium Analisis Teknologi Pertanian Polinela. Metode analisis masing-masing unsur dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Metode analisis masing-masing unsur hara
No Unsur Hara (%) Metode Analisis
1 C-Organik Walkley and Black
2 Nitrogen Kjeldahl
3 Phosphor - Tersedia Spektrofotometri
4 Kalium AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry)
3.6.7 Pengolahan Data
a. Analisis Varian Waktu Fermentasi
Analisis dan pembahasan akan menggunakan one way anova. Analisis Variasi waktu fermentasi sampah organik terhadap efektivitas dan kualitas residu larva BSF. Apabila hasil analisis variabel untuk suatu perlakuan menunjukkan adanya perbedaan, maka pengujian akan dilakukan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) dengan tingkat kepercayaan 5% untuk melihat respon antar perlakuan.
b. Analisis Unsur Hara
Data yang diperoleh akan dikomparasi antara hasil residu padat larva BSF yaitu rasio C/N, N, P, dan K, dengan parameter kualitas kompos sesuai dengan SNI 19-7030-2004 dan residu cair yaitu kadar C,N,P dan K sesuai dengan parameter kualitas Pupuk Organik Cair yang ditetapkan oleh KEPMEN Pertanian No. 261/KPTS/SR.30/M/4/2019.
