1 BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kelapa sawit (Elais guineensis) merupakan komoditas perkebunan yang mempunyai peranan penting di Indonesia, pertumbuhan areal kelapa sawit ditandai dengan peningkatan kenaikan produksi Crude Palm Oil (CPO). Kebutuhan CPO dari tahun ke tahun terus meningkat, baik untuk keperluan minyak industri maupun minyak untuk keperluan pangan. Pada tahun 2005, produksi minyak kelapa sawit mentah mencapai 13.6 juta ton dan diperkirakan pada tahun 2006 produksi meningkat menjadi 14.7 juta ton. Produksi minyak dari tanaman kelapa sawit dapat mencapai 6 ton/ha/tahun. Produksi tersebut jika dibandingkan dengan produksi tanaman penghasil minyak lain termasuk tinggi (Sastrosaryono, 2003).
Proses pengolahan tandan buah segar (TBS) menjadi minyak kelapa sawit akan dihasilkan sisa produksi berupa limbah padat dan limbah cair. Semakin banyak kelapa sawit yang diolah maka semakin banyak limbah padat dan limbah cair yang akan dihasilkan, sehingga diperlukan pemanfaatan limbah kelapa sawit yang tepat agar tidak menimbulkan dampak yang buruk bagi lingkungan.
Limbah lipida atau limbah cair merupakan limbah berbahaya yang dihasilkan dari proses pengolahan. Limbah lipida menjadi ancaman bagi lingkungan air, seperti yang ditemukan pada saluran air dan sungai. Limbah cair yang kaya akan lipida atau lemak jika dibuang tanpa diproses akan menyebabkan terjadinya akumulasi kandungan lipida di sungai.
Limbah lipida atau limbah cair hasil pengolahan kepala sawit masih berpotensi sebagai bahan baku pupuk organik yang baik. Secara alami bahan bahan organik akan mengalami penguraian di alam dengan bantuan
2
mikroba tanah. Namun LCPKS tidak dapat langsung diolah menjadi pupuk organik karena dapat menurunkan kualitas lingkungan. Standard kualitas LCPKS mengacu pada Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 28 tahun 2003 dengan kadar BOD (biochemical oxygen demand) sekitar 3000-5000 mg/lt dan pH 6,5-7,5.
Pengolahan LCPKS yang dilakukan di pabrik pengolahan kelapa sawit terdiri dari; pengolahan pada kolam fat pit, pengolahan pada kolam pembiakan, pengolahan pada kolam pengasaman, pengolahan pada kolam netralisasi, pengolahan pada kolam perombakan anaerob, pengolahan pada kolam aerob, pengolahan pada kolam sendimentasi, pengolahan pada kolam fakultatif dan pengolahan pada bak pengontrol. Proses pengolahan ini membutuhkan waktu penahanan hidrolisis (WPH) 150 hingga 220 hari. Kondisi pengolahan ini mempunyai beberapa kekurangan antara lain; menimbulkan masalah bau dan kontaminasi tanah di daerah sekitar kolam, membutuhkan areal kolam yang cukup luas, hasil samping pengolahan gas metan dan memerlukan pemeliharaan secara periodik untuk membuang lumpur yang terakumulasi di dasar kolam serta terjadinya penurunan kadar unsur hara (Raharjo, 2006).
Raharjo (2009) menjelaskan bahwa hasil kolam anerobik LCPKS dengan WPH 40 hari yang dilanjutkan ke kolam aerobik WPH 60 hari dapat menurunkan BOD dengan kisaran 200-230 mg/l. BOD akan menurun sebesar 27.000 menjadi 2.500 mg/l dan diikuti dengan penurunan kandungan unsur hara N P dan K pada LCPKS sampai 40% setelah dilakukan pengolahan standar pabrik pada kolam aerob sekunder jika dibandingkan dengan sebelum dilakukan pengolahan (Budianta, 2005). Penurunan BOD setelah dilakukan pengolahan akan diikuti penurunan kandungan unsur hara N P dan K dari LCPKS (Simanjuntak, 2009).
3
Kandungan N-Total LCPKS pada kolam anaerob menurun sebesar 74,07% bila dibandingkan dengan kadar N-Total pada kolam pengasaman. Kandungan P-Total LCPKS pada kolam pengasaman mengalami penurunan sejalan dengan perubahan jenis kolam, penurunan terjadi sebesar 84,92% di kolam aerob. Kadar K pada kolam pengasaman menurun sebesar 75.04% di koalm aerob (Nursanti et al, 20013).
Zeolit merupakan mineral yang bermuatan negatif, yang dapat dinetralkan oleh logam logam alkali atau tanah, memiliki pori pori yang terisi ion K, Na, Ca, Mg, dan molekul H2O, sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran ion dan pelepasan air secara bolak balik. Selain sebagai penukar kation, zeolit juga berfungsi sebagai penyerap kation kation yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan seperti Pb, Al, Fe, MN, Zn, dan Cu. Adanya zeolit dapat mengurangi pencemaran lingkungan (Oste et al., 2008).
Penggunaan zeolit mampu menyerap logam berat pada limbah perairan seperti Pb, Hg, dan Cd (Vaulina, 2002). Zeolit dapat mengabsorpsi CO2, H2S, dan NH3, serta mengurangi tercucinya unsur N. Pemanfaatan zeolit dibidang pertanian selama ini adalah : bahan untuk meningkatkan kualitas pupuk organik, bahan campuran untuk membuat pupuk lambat tersedia, soilconditioner dan pengontrol cadangan air. Dijelaskan juga bahwa pemberian zeolit hendaknya dikombinasikan dengan pupuk organik (Jabri, 2008).
Berdasarkan hal diatas, maka dilakukan penelitian pengaruh ukuran partikel zeolit dengan variasi partikel 20 mesh, 40 mesh, dan 60 mesh pada LCPKS kolam anaerob terhadap kadar N, P, K pada LCPKS.
1.2 Urgensi Penelitian
Hasil dari pengolahan kelapa sawit menghasilkan limbah cair yang berbahaya bagi lingkungan jika tidak diolah dengan baik. Limbah cair masih
4
dapat digunakan, dengan cara mengolah limbah cair menjadi pupuk cair organik yang dapat dimanfaatkan untuk lingkungan. Namun, pengolahan limbah cair dari satu proses ke proses lain akan mengakibatkan penurunan kadar N, P, K pada limbah cair seiring dengan menurunnya kadar BOD dan COD pada limbah cair. Sehingga dibutuhkan pengolahan yang bertujuan untuk meningkatkan kandungan unsur N, P, K dari LCPKS dengan penambahan zeolit.
1.3 Tujuan Khusus
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh ukuran partikel zeolit terhadap kadar N, P, K pada LCPKS kolam anerobik.
1.4 Target Temuan
Penelitian ini dapat menemukan pengaruh ukuran partikel zeolit terhadap kadar unsur N,P,K pada LCPKS koalm anaerob dengan menmabahkan partikel zeolit berdasarkan ukuran partikel zeolit pada LCPKS kolam anerob.
1.5 Kontribusi Penelitian
a. Penelitian ini diharapkan dapat memberi kontribusipada perusahaan
yang bergerak di industri kelapa sawit tentang pemanfaatan LCPKS sebagai media pengolahan LCPKS.
b. Bagi lingkungan sekitar memberikan manfaat yang sangat besar karena
dapat mengurangi tingkat pencemaraan air di badan sungai.
c. Bagi dunia pendidikan dapat sebagai media pembelajaran dan
5 BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 LCPKS
Industri berbasis kelapa sawit merupakan investasi yang relatif menguntungkan, namun demikian perlu diperhatikan pula beban pencemaran yang ditimbulkan bila tidak dilaksanakan dengan baik. Setiap ton tandan buah segar yang diolah menghasilkan limbah cair sekitar 50% dibandingkan dengan total limbah lainnya, sedangkan tandan kosong sebanyak 23% dan setiap 1 ton CPO menghasilkan limbah cair sebanyak 5 ton dengan BOD 20.000 - 60.000 mg/l.
Limbah yang dihasilkan PKS (Pabrik Kelapa Sawit) ada yang berupa limbah padat dan limbah cair. Limbah padat berupa cangkang dan fiber digunakan sebagai bahan bakar boiler atau coir mesh dan tandan kosong dimanfaatkan kembali sebagai mulsa (pupuk bagi tanaman). Strategi pengelolaan lingkungan didasarkan pada pendekatan kapasitas daya dukung (carrying
capacity approach). Keterbatasan daya dukung lingkungan secara alami
dalam menetralisir pencemaran membuat strategi pengelolaan pencemaran berkembang ke arah pendekatan mengolah limbah yang terbentuk (end of
pipe treatment)
Limbah cair yang dihasilkan harus mengikuti standard yang sudah ditetapkan dan tidak dapat dibuang/diaplikasikan secara langsung karena akan berdampak pada pencemaran lingkungan.Parameter yang menjadi salah satu indikator kontrol untuk pembuangan limbah cair adalah angka
biochemical oxygen demandatau BOD. Angka BOD berarti angka yang
menunjukkan kebutuhan oksigen. Jika air limbah mengandung BOD tinggi dibuang ke sungai maka oksigen yang ada di sungai tersebut akan terhisap material organik tersebut sehingga makhluk hidup lainnya akan kekurangan
6
oksigen. Sedangkan angka chemical oxygen demandatau COD adalah angka yang menunjukkan suatu ukuran apakah dapat secara kimiawi dioksidasi.
Fungsi dari pengolahan limbah (effluent treatment) adalah untuk menetralisir parameter limbah yang masih terkandung dalam cairan limbah sebelum diaplikasikan (land aplication). Mutu limbah cair yang dapat dialirkan ke sungai adalah: BOD 3.500 hingga 3.000 mg/liter, Minyak dan lemak ≤ 600 mg/liter,_dan_pH_≥6. parameter baku mutu LCPKS menurut
PERATURAN MENTERI LINGKUNGAN HIDUP REPUBLIK
INDONESIA NOMOR 5 TAHUN 2014 sebagai berikut:
Tabel 2.1 Karakteristik LCPKS Parameter Konsentrasi Maksimal (mg/L) Volume Emisi Polutan Maksimal BOD 100 0.25 COD 350 0.88 TSS 250 0.63 Lemak Minyak 25 0.063 Total-N 50 0.125 pH 6.0-9.0 6.0-9.0 Volume Air Limbah 2.5 m 3 /t 2.5 m3/t
2.2 Alur Proses Pengolahan LCPKS
Limbah cair yang dihasilkan dari pengolahan kelapa sawit harus dikelola dengan baik agar tidak menimbulkan pencemaran lingkungan. Untuk mengatasi hal tersebut, maka dibuat tindakan pengendalian limbah cair melalui sistem kolam yang kemudian dapat diaplikasikan ke lahan.
7
a. Kolam Pendinginan C. Agar proses Limbah cair PKS memiliki
temperatur 75-90oC
b. Kolam Pengasaman Pada kolam pengasaman akan terjadi penurunan pH
dan pembentukan karbondioksida. Proses pengasaman ini dibiarkan selama 30 hari.
c. Kolam Pembiakan Bakteri Pada fase ini terjadi pembiakan bakteri,
bakteri tersebut berfungsi untuk pembentukan methane, karbondioksida dan kenaikan pH. Proses pembiakan bakteri hingga limbah tersebut dapat diaplikasikan memerlukan waktu 30-40 hari.
Secara garis besar alur proses pengolahan limbah di PKS adalah sebagai berikut:
a. Fat Fit
Limbah dari PKS dialirkan masuk kedalam fat pit. Pada fat pit ini terjadi pemanasan dengan menggunakan steam dari BPV. Pemanasan ini diperlukan untuk memudahkan pemisahan minyak dengan sludge sebab pada fat pit ini masih dimungkinkan untuk melakukan pengutipan minyak dengan menggunakan skimmer. Limbah dari fat pit ini kemudian dialirkan ke kolam cooling pond yang berguna untuk mendinginkan limbah yang telah dipanaskan.
b. Cooling Pond
Selain untuk mendinginkan limbah, cooling pond juga berfungsi untuk mengendapkan sludge.Setelah dari cooling pond I limbah kemudian masuk ke cooling pond II untuk dilakukan proses pendinginan yang sama dengan cooling pond I. Limbah dari cooling pond II kemudian dialirkan ke kolam anaerobic 1, 2, 3.
c. Kolam Anaerobic
Pada kolam anaerobic ini terjadi perlakuan biologis terhadap limbah dengan menggunakan bakteri metagonik yang telah ada di kolam. Unsur organik yang terdapat dalam limbah cair digunakan bakteri sebagai makanan dalam proses mengubahnya menjadi bahan yang tidak
8
berbahaya bagi lingkungan.Pada kolam anaerobic terjadi penurunan BOD dan kenaikan pH minimal 6. Ketebalan scum pada kolam anaerobic tidak boleh > 25 cm, jika ketebalannya telah melebihi 25 cm maka itu merupakan tanda bahwa bakteri sudah kurang berfungsi.
d. Maturity Pond
Setelah dari kolam anaerobic, limbah masuk ke kolam maturity pond yang berfungsi untuk pematangan limbah (serta kenaikan pH dan penurunan BOD). Di maturity pond ini terdapat pompa yang berfungsi mensirkulasikan limbah kembali ke kolam anaerobic (ditunjukkan oleh garis putus-putus pada flow process). Kegunaan sirkulasi adalah untuk membantu menurunkan suhu dan menaikkan pH di kolam anaerobic 1, 2, 3
e. Kolam Aplikasi
Ada beberapa pilihan dalam pengelolaan limbah cair PKS setelah diolah di kolam pengelolaan limbah (IPAL) diantaranya adalah dibuang ke badan sungai atau diaplikasikan ke areal tanaman kelapa sawit yang dikenal dengan land application.
Pembuangan limbah cair ke badan sungai bisa dilakukan dengan syarat telah memenuhi baku mutu yang ditetapkan oleh peraturan perundangan. Alternatif ini mempunyai beberapa kelemahan diantaranya:
Pengelolaan limbah cair sehingga menjadi layak dibuang ke badan sungai (BOD dibawah 100 ppm ), secara teknis bisa dilakukan tetapi memerlukan biaya dan teknologi yang tinggi disamping waktu retensi efluen yang panjang di kolam-kolam pengelolaan.
Tidak ada nilai tambah baik bagi lingkungan maupun bagi perusahaan
Merupakan potensi sumber konflik oleh masyarakat karena perusahaan dianggap membuang limbahnya ke badan sungai adalah berbahaya walaupun limbah tersebut mempunyai BOD dibawah_100_ppm.
9
Model alternatif lainnya dalam pengelolaan efluen adalah dengan mengaplikasikan ke areal pertanaman kelapa sawit (land application), sebagai sumber pupuk dan air irigasi. Banyak lembaga penelitian yang melaporkan bahwa efluen banyak mengandung unsur hara yang cukup tinggi. Potensi ini menjadi semakin penting artinya dewasa ini karena harga pupuk impor yang meningkat tajam serta kerap terjadinya musim kemarau yang berkepanjangan. Pemanfaatan limbah cair PKS melalui land application telah menjadi hal yang rutin dilakukan di perkebunan besar dengan hasil yang baik, yaitu dapat meningkatkan produksi kelapa sawit tanpa dampak negatif yang berarti terhadap lingkungan.
2.3 Manfaat Unsur Hara N, P, K terhadap Tanaman.
Pertumbuhan tanaman tidak hanya dikontrol oleh faktor dalam (internal), tetapi juga ditentukan oleh faktor luar (eksternal). Salah satu faktor eksternal tersebut adalah unsur hara esensial. Unsur hara esensial adalah unsur-unsur yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Apabila unsur tersebut tidak tersedia bagi tanaman, maka tanaman akan menunjukkan gejala kekurangan unsur tersebut dan pertumbuhan tanaman akan terganggu. Berdasarkan jumlah yang diperlukan, kita mengenal unsur hara makro dan mikro.
Unsur hara makro diperlukan bagi tanaman dalam jumlah yang lebih besar (0,5-3% berat tubuh tanaman). Sedangkan unsur hara mikro diperlukan oleh tanaman dalam jumlah yang relatif kecil (beberapa ppm/ part per-million dari berat keringnya).Unsur hara makro antara lain N, P, K, C, H, O, S, Ca, dan Mg. Sedangkan unsur hara mikro diantaranya adalah Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, dan Cl.
Diantara 105 unsur yang ada di permukaan bumi, ternyata hanya 16 unsur yang mutlak diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berproduksi. Dan dari
10
16 unsur tersebut, unsur N, P, dan K-lah yang diperlukan tanaman dalam jumlah yang besar.
2.3.1 Unsur N (Nitrogen)
Unsur hara N termasuk unsur yang dibutuhkan dalam jumlah paling banyak sehingga disebut unsur hara makro primer. Umumnya unsur Nitrogen menyusun 1-5% dari berat tubuh tanaman.Unsur N diserap oleh tanaman dalam bentuk ion amonium (NH4+) atau ion nitrat (NO3-). Sumber unsur N dapat diperoleh dari bahan organik, mineral tanah, maupun penambahan dari pupuk organik.
N berfungsi untuk menyusun asam amino (protein), asam nukleat, nukleotida, dan klorofil pada tanaman, sehingga dengan adanya N, tanaman akan merasakan manfaat sebagai berikut:
Membuat tanaman lebih hijau
Mempercepat pertumbuhan tanaman (tinggi, jumlah anakan, jumlah cabang)
Menambah kandungan protein hasil panen.
Tanaman yang kekurangan unsur hara N akan menunjukkan gejala :
Seluruh tanaman berwarna pucat kekuningan (klorosis) akibat kekurangan klorofil
Pertumbuhan tanaman menjadi kerdil, jumlah anakan atau jumlah cabang sedikit
Perkembangan buah menjadi tidak sempurna dan seringkali masak sebelum waktunya
Pada tahap lanjut, daun menjadi kering dimulai dari daun pada bagian bawah tanaman.
11 2.3.2 Unsur P (Phospor)
Unsur P juga merupakan salah satu unsur hara makro primer sehingga diperlukan tanaman dalam jumlah banyak untuk tumbuh dan berproduksi. Tanaman mengambil unsur P dari dalam tanah dalam bentuk ion H2PO4-. Konsentrasi unsur P dalam tanaman berkisar antara 0,1-0,5% lebih rendah daripada unsur N dan K.
Keberadaan unsur P berfungsi sebagai penyimpan dan transfer energi untuk seluruh aktivitas metabolisme tanaman, sehingga dengan adanya unsur P maka tanaman akan merasakan manfaat sebagai berikut:
Memacu pertumbuhan akar dan membentuk sistem perakaran yang baik
Menggiatkan pertumbuhan jaringan tanaman yang membentuk titiktumbuh tanaman
Memacu pembentukan bunga dan pematangan buah/biji, sehinggamempercepat masa panen
Memperbesar persentase terbentuknya bunga menjadi buah Menyusun dan menstabilkan dinding sel, sehingga menambah
daya tahantanaman terhadap serangan hama penyakit.
Tanaman yang kekurangan unsur hara P akan menunjukkan gejala : Pertumbuhan tanaman menjadi kerdil
Sistem perakaran kurang berkembang Daun berwarna keunguan
Pembentukan bunga/ buah/ biji terhambat sehingga panen terlambat
Persentase bunga yang menjadi buah menurun karena penyerbukan tidaksempurna.
12 2.3.3 Unsur K (Kalium)
Dalam proses pertumbuhan tanaman, unsur K merupakan salah satu unsur hara makro primer yang diperlukan tanaman dalam jumlah banyak juga, selain unsur N dan P. Unsur K diserap tanaman dari dalam tanah dalam bentuk ion K+. Kandungan unsur K pada jaringan tanaman sekitar 0,5 - 6% dari berat kering.
Manfaat unsur K bagi tanaman adalah :
Sebagai aktivator enzim, Sekitar 80 jenis enzim yang aktivasinyamemerlukan unsur K.
Membantu penyerapan air dan unsur hara dari tanah oleh tanaman
Membantu transportasi hasil asimilasi dari daun ke jaringan tanaman
Tanaman yang kekurangan unsur hara Kalium akan menunjukkan gejala yang mirip dengan kekurangan unsur N, yaitu:
Pertumbuhan tanaman menjadi kerdil
Seluruh tanaman berwarna pucat kekuningan (klorosis). Bedanya dengan kekurangan unsur N, gejala kekurangan unsur K dimulai dari pinggir helai daun sehingga terlihat seperti huruf V terbalik.
2.4 Zeolit
Zeolit adalah senyawa zat kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium dan barium.Secara umum, Zeolit memiliki melekular sruktur yang unik, di mana atom silikon dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehingga membentuk semacam jaringan dengan pola yang teratur. Di beberapa tempat di jaringan ini, atom Silicon digantikan degan atom Aluminium, yang hanya terkoordinasi dengan 3 atom Oksigen. Atom Aluminium ini hanya memiliki muatan 3+, sedangkan Silicon sendiri
13
memiliki muatan 4+. Keberadaan atom Aluminium ini secara keseluruhan akan menyebababkan Zeolit memiliki muatan negatif. Muatan negatif inilah yang menebabkan Zeolit mampu mengikat kation.
Zeolit juga sering disebut sebagai 'molecular sieve' / 'molecular mesh' (saringan molekuler) karena zeolit memiliki pori-pori berukuran molekuler sehingga mampu memisahkan/menyaring molekul dengan ukuran tertentu.
Zeolit mempunyai beberapa sifat antara lain: mudah melepas air akibat pemanasan, tetapi juga mudah mengikat kembali molekul air dalam udara lembap. Oleh sebab sifatnya tersebut maka zeolit banyak digunakan sebagai bahan pengering. Disamping itu zeolit juga mudah melepas kation dan diganti dengan kation lainnya, missal zeolit melepas natrium dan digantikan dengan mengikat kalsium atau magnesium. Sifat ini pula menyebabkan zeolit dimanfaatkan untuk melunakkan air.
Zeolit dengan ukuran rongga tertentu digunakan pula sebagai katalis untuk mengubah alkohol menjadi hidrokarbon sehingga alkohol dapat digunakan sebagai bensin.. Zeolit di alam banyak ditemukan di India, Siprus, Jerman dan Amerika Serikat. Bagian Primary dari Zeolit adalah TO4 di mana T adalah Si atau Al.
Gambar 2.4 Stuktur Zeolit Sumber : encrypted-tbn0.gstatic.com
14
2.4.1 Manfaat Zeolit di Bidang Pertanian
Penambahan pupuk kompos disertai zeolit mampu meningkatkan ketersediaan unsur hara (Estianty, 2002). Penggunaan zeolit di bidang pertanian terutama jenis klinoptilolit sudah banyak menunjukkan hasil berupa peningkatan ketersediaan unsur nitrogen di dalam tanah sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman. Hal ini disebabkan adanya efek zeolit terhadap kapasitas penyerapan dan penyimpanan amonium yang ada pada pupuk dan tanah.
Menurut (Suriadikarta dan Adimihardja 2001) pembenaman urea kedalam lapisan tanah sawah menentukan kehilangan Nitrogen berupa amonium (NH4+), akibat terbawa air atau menguap sebagai gas amonia (NH3). Sifat selektif zeolit dalam menyerap senyawa nitrogen dimanfaatkan untuk meningkatkan efesiensi pemupukan urea. Mineral zeolit dapat meningkatkan fosfat dan mengurangi pencucian P pada kompos karena zeolit memiliki kapasitas retensi P yang tinggi serta sebagai adsorpen dan slow release nutrisi. Pemberian zeolit juga dapatmenghilangkan bau dan menurunkan kadar amoniak urine.
2.5 Penggunaan Effective Microorganisms 4 (EM 4)
Proses fermentasi LCPKS berjalan cukup lamban, oleh karena itu dibutuhkan penambahan EM 4. EM 4 merupakan mikroorganisme yang dapat mempercepat proses fermentasi ( Ambarwati, dkk., 2004). dalam penelitian Roihana (2006) dinyatakan bahwa stimulator EM4 yang ditambahkan kedalam bahan kompos dapat meningkatkan kualitas kompos. Mikroorganisme yang terkandung dalam EM4 antara lain Lactobacilluc sp., Khamir, Aktinomisetes dan Streptomises.
15 BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat penelitian dilakukan di STIPAP LPP Medan guna melakukan fermentasi LCPKS, dan di laboratorium kampus STIPAP Medan dan juga Laboratorium BARISTAND (Balai Riset dan Standarisasi Industri) guna untuk menganalisis hasil percobaan dari fermentasi. Waktu penelitian dilakukan pada bulan April sampai Juli 2018.
3.2 Rancangan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL). Perlakuan pada penelitian ini adalah pemberian zeolit berdasarkan ukuran mesh pada LCPKS kolam anaerob 1, yaitu :
Zeolit dengan ukuran partikel 20 mesh. Zeolit dengan ukuran partikel 40 mesh. Zeolit dengan ukuran partikel 60 mesh.
Jumlah ulangan adalah 3 unit ulangan dengan sampling ( pemberian zeolit) terhadap LCPKS yang dilakukan secara acak.
Model RAL yang dilakukan sebagai berikut :
Yij = µ + Pi + ɇij Dimana :
Yij : nilai pengamatan pada kadar N, P, K ke I dan ulangan. µ : nilai tengah rata rata
Pi : pengaruh zeolit
Ɇij : efek WPH pada kadar N, P, K.
Data yang dianalisi dengan analisis ragam, dan jika perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata atau sangat nyata maka dilakukan uji lanjut dengan Uji Duncan.
16 3.3 Variabel Penelitian
Dalam penelitian ini variabel penelitian adalah :
a. Variabel Bebas
Variabel bebas adalah variabel yang nilainya di variasi, dalam penelitian ini variabel bebas nya adalah komposisi zeolit 5% dan WPH 2 minggu dengan ukuran mesh :
20 mesh 40 mesh 60 mesh
b. Variable Terikat
Variabel terikat adalah variabel yang menjadi titik pusat penelitian. Dalam penelitian ini variabel terikatnya adalah kadar unsur N, P, K pada LCPKS yang sudah ditambahkan zeolit dan EM4
3.4 Alat dan Bahan Penelitian.
3.4.1 Alat alat yang digunakan a. Pengerus Porselin (Mortar)
Pengerus porselin (Mortar) digunakan untuk memperkecil ukuran partikel zeolit agar sesuai mesh yang akan di gunakan, pengerus porselin terbuat dari bahan yang tahan terhadap panas, sehingga alat ini mampu menahan panas ketika zeolit dikeluarkan dari oven.
b. Saringan 20 mesh, 40 mesh, 60 mesh.
Saringan ini berfungsi untuk menyeleksi ukuran partikel zeolit yang akan di gunakan pada penelitian ini. Perbedaan setiap saringan nya adalah ukuran pori pori saringan nya disetiap inchi.
c. Oven.
Oven digunakan untuk mengurangi kadar air pada zeolit.
17
Timbangan berfungsi sebagai alat untuk menimbang sampel yang akan diuji.
e. pH Meter
pH meter berfungsi sebagai alat untuk mengukur derajat keasaman dari sample yang akan diuji.
3.4.2 Bahan yang digunakan a. Zeolit
Zeolit yang digunakan dalam percobaan ini adalah zeolit klipnotilolit yang banyak dijual dipasaran, misalnya ditempat penjualan bahan batuan alam.
b. LCPKS
Limbah cair yang digunakan sebagai sampel pada penelitian ini adalah limbah cair yang berasal dari PKS Adolina. Limbah cair yang diambil sebagai sampel adalah limbah cair pada kolam anaerobik 1.
3.5 Tahapan Penelitian
3.5.1 Persiapan Bahan Baku
3.5.1.1 Preparasi Zeolit Alam(Hartutik, dkk. 2012)
Zeolit dibumbuk dengan pengerus porselin, kemudian diayak dengan menggunakan saringan dengan variasi ukuran partikel 20 mesh, 40 mesh, dan 60 mesh. Serbuk zeolit yang telah diayak dioven selama 5jam dengan suhu 1500C.
3.5.1.2 Preparasi dan Karakterisasi LCPKS(Hartutik, dkk. 2012)
LCPKS hasil dari pengolahan kelapa sawit dianalisis kadar air, pH, kadar nitrogen, kadar phospor, dan kadar kalium. Analisis kadar air dilakukan dengan metode pemanasan.
18
Analisi pH dengan kertas lakmus atau pH meter. Analisis kadar N, P, K dilakukan dengan cara ; nitrogen dengan metode Titrimetri, sedangkan analisis phospor dengan metode spektofotometri, dan analisis kalium digunakan metode AAS.
3.5.2 Prosedur kerja
3.5.2.1 Fermentasi(Hartutik, dkk. 2012)
Fermentasi dilakukan dengan 2 sampel dengan komposisi yaitu 2L limbah cair tanpa tambahan zat lain, dan 2L limbah cair dengan tambahan 200ml EM 4. masing masing diletakkan diatas wadah, kemudian sampel ditutup. Aerasi dan pengadukan dilakukan setiap 2 hari sekali untuk mengontrol kadar air bahan. Pengukuran suhu sampel dilakukan setiap hari hingga didapatkan suhu yang sama dengan suhu ruangan dan konstan hingga sampel matang yang dicirikan dengan warna bahan coklat kehitaman dan berbau seperti tanah. Masing masing kompos yang telah matang selanjutnya dipanen dan dikeringkan kemudian dianalisis kadar air, pH, dan kadar N, P, K yang terdapat pada kedua sampel dengan komposisi yang berbeda.
3.5.2.2 Aplikasi Kompos dan Zeolit pada Tanah (Hartutik, dkk. 2012)
Sampel limbah cair yang akan di amati sebanyak 3 buah sampel. Kemudian tambahkan zeolit diatas nya berdasarkan mesh yang berbeda di setiap wadah, yaitu sampel 1 dengan ukuran partikel 20 mesh, sampel 2 dengan ukuran partikel 40 mesh, sampel 3 dengan ukuran partikel 60 mesh. Diamkan sampel selama 2 minggu kemudian amati perubahan fisik dan analisis kadar pH, dan kadar N P K
19
pada sampel 1,2, 3. lakukan percobaan berulang hingga 3 kali pada setiap sampel.
3.6 Jadwal Penelitian
No Jenis Kegiatan Bulan
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Pengajuan Judul 2 Seminar Proposal 3 Survei Lapangan
4 Persiapan Alat dan Bahan 5 Fermentasi LCPKS 6 Analisa di Laboratorium 7 Analisa Data
8 Penyusunan Laporan Penelitian 9 Seminar Tugas Akhir
20 3.7 Bagan Alur Penelitian
LCPKS
Pupuk Cair
LCPKS
Zeolit
(20 mesh, 40 mesh, 60 mesh)
LCPKS Kolam Anaerob Sekunder 1
Fermentasi (Penambahan EM4)
Analisa karakteristik fisik LCPKS pH, suhu dan N P K
Diamkan sampel selama 2 minggu. Sampel di aduk 2 hari sekali, suhu diukur.
Analisa pH dan kadar N P K pada
setiap sampel (ulangi sebanyak 3 kali)
Diamkan sampel selama 2 minggu
21 BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini menggunakan metode fermentasi selama 2 minggu dengan penambahan EM4. Penggunaan EM4 bertujuan untuk meningkatkan aktivitas mikroorgsnisme sehingga mempercepat proses fermentasi (ambarawati, dkk., 2004) dan stimulator EM4 yang ditambahkan kedalam bahan kompos dapat meningkatkan kualitas kompos (Roihana, 2006). Mengandung mikroorganisme antara lain Lactobacillus sp, Kahmir, Aktinosetes, Streptomises yang akan mendekomposisikan bahan organik pada suhu ±40-50 C ( Roihana, 2006).
Mikroorganisme yang ada dalam EM4 melakukan proses fermentasi dalam bahan, proses fermentasi akan menghasilkan energi dalam bentuk ATP yang selanjutnya energi tersebut akan digunakan mikroorganisme untuk menguraikan bahan menjadi senyawa senyawa yang lebih sederhana dan dapat dimanfaatkan oleh tanah.
Penelitian ini juga menggunakan zeolit yang teraktivasi sebagai pengikat unsur unsur hara makro yaitu N,P,K pada LCPKS. Zeolit merupakan mineral aluminosilikat yang mempunyai stuktur yang khas, dalam kristal zeolit terdapat saluran pori pori dan rongga rongga yang tersusun secara beraturan serta mempunyai sisi aktif yang mengikat kation yang dapat dipertukarkan. Hal tersebut memungkinkan adanya pertukaran kation Na+ yang akan digantikan oleh ion amonium yang ada pada kompos karena ion Na+ ukuran nya lebih kecil dibandingkan ion ammonium (Breck, 1974).
Zeolit diaktivasi secara fisik dengan memberian panas 150-200 C selama ± 5 jam dengan tujuan untuk merubah rasio Si/Al dan dapat meningkatkan terbentuknya rongga kosong sehingga kemampuan zeolit sebagai absorpen semakin meningkat..
22
4.1 Karakteristik LCPKS Sebelum Perlakuan.
Karakteristik awal LCPKS sebelum diberikan perlakuan fermentasi dan penambahan zeolit dapat dilihat pada tabel dibawah ini dan akan di bandingkan dengan data spesifikasi fermentasi menurut SNI19-7030-2004:
Tabel 4.1 Karakteristik awal LCPKS dan SNI19-7030-2004
No Parameter Sampel Uji SNI19-7030-200 4
1 Warna Coklat muda,
bening -
2 Aroma Sedikit berbau -
3 pH 5 6,8-7,49
4 Suhu 29 C Suhu air tanah
5 Nitrogen Total 10 >0,4 6 Fosfor sebagai P2O4 3 >0,1 7 Kalium sebagai K2O 230 >0,2
Dari tabel 4.1 diatas menunjukkan bahwa endapan LCPKS awal yang diambil dari PKS Adolina PTPN IV sebelum perlakuan telah mengandung unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman namun belum efektif digunakan sebagai pupuk tanaman karena jumlah nya yang masih rendah.
4.2 Karakteristik LCPKS saat Fermentasi
Fermentasi dilakukan pada wadah tertutup untuk mengindari udara yang akan menghambat proses fermentasi dengan metode anaerob. Metode fermentasi anerob dilakukan untuk mengurangi terjadinya penurunan
23
kandungan bahan organik. Lamanya pertumbuhan organisme pada sistem fermentasi anerob sehingga dibutuhkan penambahan EM4 sebagai bahan pengurai.
Pada proses fermentasi akan terjadi kenaikan suhu akibat aktifitas mikroorganisme selama proses fermentasi. Berdasarkan pengamatan suhu yang dilakukan pada setiap sampel sebelum penambahan zeolit terjadi peningkatan suhu diawal fermentasi dan cenderung menurun di tahap berikutnya. Kenaikan suhu terjadi akibat akibat aktivitas mikroorganisme mendekomposisikan bahan organik sehingga menghasilkan energi dalam bentuk panas, CO2, dan uap air.(Hartutik, dkk. 2012)
Panas yang ditimbulkan tersimpan di dalam sampel LCPKS, sementara bagian permukaan terjadi penguapan. Panas yang terperangkap dalam sampel akan menaikkan suhu LCPKS. Setelah mencapai suhu puncak, suhu tumpukan akan menurun dan akan stabil sampai proses fermentasi berakhir. .(Hartutik, dkk. 2012)
Kenaikan suhu pada sampel diikuti dengan kenaikan pH pada LCPKS selama proses fermentasi. Hal ini diakibatkan karena komposisi kimia organik, peningkatan pH menandakan dekomposisi nitrogen oleh bakteri untuk menghasilkan ammonia. Menurut Isrol (2008), pada awal penhomposan , pH cenderung rendah dikarenakan adanya pelepasan asam, sedangkan pH tinggi disebabkan adanya produksi ammonia dari senyawa senyawa yang mengandung nitrogen. Nilai optimum untuk fermentasi berkisar 6,6-7,5 (Dewi,2009). Suhu fermentasi dan derajat keasaman sampel dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut ini:
24
Tabel 4.2 Suhu fermentasi pada LCPKS
Pengadukan Hari Suhu (oC) Ph
1 2 28 5 2 4 30 6,5 3 6 35 7 4 8 33 6,5 5 10 31 6,3 6 12 28 6,1 7 14 26 6,5
Dari tabel diatas dapat dilihat suhu tertinggi LCPKS terjadi pada hari ke 6, menunjukkan bahwa aktifitas puncak dekomposisi berada pada hari ke 6 dan pH tertinggi berada di hari ke 6 setelah penambahan EM4 dan suhu akan perlahan menurun hingga kompos matang dengan ditandai perubahan warna, aroma ,pH dan suhu pada kompos. Perubahan suhu dan pH dapat dilihat pada gambar 4.2 dibawah ini:
Gambar 4.2 Perubahan suhu dan pH selama fermentasi
0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 S UHU oC PENGADUKAN (FREKUENSI ) Suhu pH
25
Kompos yang telah matang dapat juga mengalami peribahan secara fisik, dapat diamati dari perubahan fisiknya yaitu warna dan bau. Warna kompos yang sudah matang adalah semakin coklat kehitaman, sementara bau kompos seperti tanah dengan pH sekitar 6,5- 7 medekati netral. Sementara sifta kimia nya yang lainnya dapat diukur melalui uji laboratorium.
4.3 Karakteristik LCPKS setelah penambahan zeolit
Karakteristik fisik LCPKS setelah pemberian zeolit tidak mengalami perbedaan yang signifikan, hanya buih buih putih akibat proses fermentasi sudah tidak ditemukan lagi, warna LCPKS semakin hitam dan memiliki bau yang seperti tanah dengan pH yang tidak berubah drastis sekitar 6,5-7 dan suhu yang tidak meningkatkan lagi karena kompos yang telah matang.
4.3.1 Unsur HaraNitrogen (N)
Data pengamatan unsur hara nitrogen (N) dan sidik ragamnya dapat dilihat pada lampiran yang menunjukkan bahwa perlakuan ukuran zeolit berpengaruh nyata terhadap unsur hara nitrogen (N). Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin kecil ukuran mesh maka kadar nitrogen yang dihasilkan akan semakin besar, tetapi pada setiap pengulangan kadar nitrogen yang dihasilkan akan semakin berkurang pada setiap pengulangan.
Unsur hara nitrogen (N) pada LCPKS perlakuan dengan zeolit berdasarkan ukuran partikel 20 mesh, 40 mesh, dan 60 mesh dengan waktu fermentasi dan WPH yang sama pada setiap sampel dapat dilihat pada gambar grafik dibawah ini.dapat dilihat pada tabel 4.3.1
26
Tabel 4.3.1 Unsur hara nitrogen (N) pada LCPKS perlakuan dengan zeolit berdasarkan ukuran partikel.
Ukuran partikel Parameter Satuan Metode Nitrogen 1 Nitrogen 2 Nitrogen 3 Mesh 20 101 105 106 mg/L Titrimetri Spektrofot ometer AAS Mesh 40 135 125 110 mg/L Mesh 60 153 132 120 mg/L
Tabel 4.3.1 menunjukan penurunan kadar nitrogen pada setiap pengulangan, hal ini diduga karena nitrogen adalah unsur atau zat yang mudah menguap dan tidak tahan terhadap temperatur yang tinggi di dalam wadah ttertutup, sehingga pada setiap pengulangan terjadi penurunan unsur nitrogen.
Kenaikan dan penurunan kadar nitrogen pada sampel LCPKS setelah perlakuan pemberian zeolit dengan variasi ukuran 20 mesh, 40 mesh, 60 mesh dengan waktu fermentasi dan WPH yang sama pada setiap sampel dapat dilihat pada gambar grafik dibawah ini.
27
Gambar 4.3.1 Perbedaan kadar unsur nitrogen pada sampel dan pengulangan.
Beberapa faktor penyebab kadar unsur nitrogen tertinggi terdapat pada sampel dengan pemberian zeolit variasi 60 mesh adalah Zeolit merupakan mineral aluminosilikat yang mempunyai struktur yang khas, dalam kristal zeolit terdapat saluran pori-pori dan rongga-rongga yang tersusun secara beraturan serta mempunyai sisi aktif yang mengikat kation yang dapat dipertukarkan. Hal tersebut memungkinkan adanya pertukaran kation Na+ yang akan digantikan oleh ion amonium yang ada pada kompos karena ion Na+ ukurannya lebih kecil dibandingkan ion amonium(Breck, 1974).
Rahman dan Hartono melaporkan bahwa zeolit alam mampu menurunkan kadar logam pada air tanah dengan memperkecil ukuran butirannya menjadi 33 mm (Rahman dan Hartono 2004). Proses aktivasi zeolit dapat dilakukan dengan metode secara fisika dan kimia. Aktivasi secara fisika dapat dilakukan dengan cara memperkecil ukuran untuk memperluas permukaan dan pemanasan pada suhu tinggi. Aktivasi secara kimia dilakukan dengan
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
MESH 20 MESH 40 MESH 60
K AD AR NI T ROGE N m g/l
UKURAN PARTIKEL ZEOLIT
NITROGEN 1 NITROGEN 2 NITROGEN 3
28
penambahan asam yang mengakibatkan terjadinya pertukaran kation dengan H+ (Lestari 2010)
Sehingga disimpulkan bahwa semakin kecil variasi ukuran partikel zeolit yang diberikan maka akan semakin tinggi kadar nitrogen yang didapatkan.
4.3.2 Unsur Hara Fosfor (P2O4)
Data pengamatan unsur hara Fosfor (P2O4)dan sidik ragamnya dapat dilihat pada lampiran yang menunjukkan bahwa perlakuan ukuran zeolit berpengaruh nyata terhadap unsur hara Fosfor (P2O4). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan Fosfor (P2O4) paling tinggi bearada pada variasi ukuran partikel 60 mesh, dan pada setiap pengulangan kadar nitrogen yang dihasilkan tetap dan tidak berubah atau tidak terjadi kenaikan dan penurunan.
Unsur hara Fosfor (P2O4) pada LCPKS perlakuan dengan zeolit berdasarkan ukuran partikel 20 mesh, 40 mesh, dan 60 mesh dengan waktu fermentasi dan WPH yang sama pada setiap sampel dapat dilihat pada gambar grafik dibawah ini.dapat dilihat pada tabel 4.3.2
29
Tabel 4.3.2 Unsur hara Fosfor (P2O4) pada LCPKS perlakuan dengan zeolit berdasarkan ukuran partikel.
Ukuran partikel Parameter Satu an Metode Fosfor 1 Fosfor 2 Fosfor 3 Mesh 20 < 0.01 < 0.01 < 0.01 mg/ L Titrimetri Spektrofotom eter AAS Mesh 40 < 0.01 < 0.01 < 0.01 mg/ L Mesh 60 8,2 8,2 8,2 mg/ L
Tabel 4.3.2 menunjukkan kadar Fosfor pada setiap pengulangan tetap.
Kenaikan dan penurunan kadar Fosfor (P2O4) pada sampel LCPKS setelah perlakuan pemberian zeolit dengan variasi ukuran 20 mesh, 40 mesh, 60 mesh dengan waktu fermentasi dan WPH yang sama pada setiap sampel dapat dilihat pada gambar grafik dibawah ini
30
Gambar 4.3.2 Perbedaan kadar unsur Fosfor (P2O4) pada sampel dan pengulangan.
Beberapa faktor penyebab kadar unsur Fosfor (P2O4) tertinggi terdapat pada sampel dengan pemberian zeolit variasi 60 mesh adalah Struktur kerangka zeolit tersusun atas unit- unit tetrahedral (AlO4)-5 dan (SiO4)-4 yang saling berikatan melalui atom oksigen membentuk pori-pori zeolit. Ion silikon bervalensi 4, sedangkan aluminium bervalensi Hal ini menyebabkan struktur zeolit kelebihan muatan negatif yang diseimbangkan oleh kation-kation seperti Fe dan Al.
Zeolit dapat mengubah P tidak tersedia menjadi P tersedia dengan mengurangi daya fiksasi P terhadap kation Fe dan Al, sehingga serapan hara pada tanaman meningkat. Menurut Syamsiyah et al. (2009) zeolit dapat meningkatkan serapan P dengan mengubah kondisi P tidak tersedia menjadi P tersedia.
Zeolit bukan tergolong pupuk sehingga pemberian zeolit harus diikuti dengan pemberian pupuk secara tepat dosis sebagai penyedia unsur hara (Suwardi, 2009).
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
MESH 20 MESH 40 MESH 60
K AD AR F OS F OR m g/L UKURAN PARTIKEL FOSFOR 1 FOSFOR 2 FOSFOR 3
31
Menurut Suwardi (2009) Zeolit bersifat basa dan mengalami proses hidrolisis silikat sehingga menghasilkan ion OH-. Ion OH- tersebut mengikat ion H+ didalam tanah sehingga pH tanah menjadi naik. pH tanah sangat berpengaruh terhadap ketersediaan P didalam tanah, pada kondisi asam – agak asam P bersenyawa dalam bentuk Fe-P, adanya pengikatan tersebut menyebabkan pukan P menjadi tidak efisien sehingga perlu dilakukan usaha peningkatan pH (Novriani, 2010).
Sehingga disimpulkan bahwa pemberian zeolit dengan variasi dan komposisi yang tidak sesuai menyebabkan kadar unsur Fosfor (P2O4) tidak tersedia pada variasi ukuran mesh 20 dan mesh 40 dengan komposisi setiap sampel adalah 5% zeolit. Sampel dengan variasi ukuran zeolit 60 mesh dengan komposisi 5% mengalami peningkatan kadar unsur Fosfor (P2O4) karena pada variasi tersebut zeolite lebih mudah larut dan bereaksi.
4.3.3 Unsur Hara Kalium (K2O)
Data pengamatan unsur hara kalium (K2O) dan sidik ragamnya dapat dilihat pada lampiran yang menunjukkan bahwa perlakuan ukuran zeolit berpengaruh nyata terhadap unsur kalium (K2O). Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin kecil ukuran mesh maka kadar kalium (K2O) yang dihasilkan akan semakin besar, tetapi pada setiap pengulangan kadar nitrogen yang dihasilkan akan semakin berkurang pada setiap pengulangan.
Unsur hara kalium (K2O) pada LCPKS perlakuan dengan zeolit berdasarkan ukuran partikel 20 mesh, 40 mesh, dan 60 mesh dengan waktu fermentasi dan WPH yang sama pada setiap sampel dapat dilihat pada gambar grafik dibawah ini.dapat dilihat pada tabel 4.3.3
32
Tabel 4.3.3 Unsur haraKalium (K2O) pada LCPKS perlakuan dengan zeolit berdasarkan ukuran partikel
. Ukuran partikel Parameter Satuan Metode Kalium 1 Kalium 2 Kalium 3 Mesh 20 702 717 720 mg/L Titrimetri Spektrofotom eter AAS Mesh 40 704 678 670 mg/L Mesh 60 755 707 690 mg/L
Tabel 4.3.3 menunjukkan penurunan kadar kalium pada setiap pengulangan, hal ini diduga karena fosfor adalah unsur atau zat yang mudah menguap dan tidak tahan terhadap temperatur yang tinggi di dalam wadah ttertutup, sehingga pada setiap pengulangan terjadi penurunan unsur kalium
Kenaikan dan penurunan kadar kalium (K2O) pada sampel LCPKS setelah perlakuan pemberian zeolit dengan variasi ukuran 20 mesh, 40 mesh, 60 mesh dengan waktu fermentasi dan WPH yang sama pada setiap sampel dapat dilihat pada gambar grafik dibawah ini.
33
Gambar 4.3.3 Perbedaan kadar unsur kalium (K2O) pada sampel dan pengulangan.
Beberapa aktor penyebab kadar unsur kalium (K2O) tertinggi terdapat pada sampel dengan pemberian zeolit variasi 60 mesh adalah Zeolit sebagai bahan amelioran yang mempunyai KTK tinggi diharapkan dapat meningkatkan daya ikat tanah terhadap hara. .
Kemampuan zeolit sebagai penyerap molekul dan penukar ion dapat digunakan dalam bidang pertanian, antara lain untuk meningkatkan efisiensi pemupukan, meningkatkan KTK tanah, meningkatkan ketersediaan ion Ca, K, dan P, menurunkan kandungan Al, menahan mineral-mineral yang berguna untuk tanaman, dan menyerap air untuk menjaga kelembaban tanah. Sifat fisik berongga dari zeolit menyebabkan penambahan zeolit pada tanah bertekstur liat dapat memperbaiki struktur tanah sehingga meningkatkan pori-pori udara tanah (Suwardi, 2007).
Dari hasil penelitian Sinulingga (2003) menunjukkan pemberian zeolit mampu meningkatkan pH, KTK, K-tukar, Mg- tukar, Ca-
620 640 660 680 700 720 740 760 780
MESH 20 MESH 40 MESH 60
K AD AR K AL IUM m g/l KALIUM 1 KALIUM 2 KALIUM 3
34
tukar, tinggi tanaman, berat kering tanaman dan menurunkan keracunan Al-dd.
Kalium adalah logam yang sangat aktif yang bereaksi hebat dengan oksigen di air dan di udara. Kalium bereaksi dengan oksigen membentuk kalium peroksida, dan dengan air membentuk kalium hidroksida
Faktor- faktor yang mempengaruhi serapan kalium pada tanah adalah bahan induk tanah, topografi, drainase, kedalaman (solum) tanah, konsentrasi K-tanah, KTK, temperatur tanah dan kadar air tanah (Winarso, 2005).
Sehingga disimpulkan bahwa semakin kecil variasi ukuran partikel zeolit yang diberikan maka akan semakin tinggi kadar kalium (K2O) dan terjadi penurunan hasil unsur kalium (K2O) pada setiap pengulangan diakrenakan sifat kalium yang mudah bereaksi dengan air dan udara.
35 BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang dilakukan di dapat kesimpulan sebagai berikut :
1. Perlakuan variasi ukuran zeolit pada LCPKS kolam anaerob berpengaruh nyata terhadap unsur hara Nitrogen, Phospor, Kalium dimana hasil signifikansi data statistik menunjukkan hasil 0.000 < 0.05 yang artinya penelitian berpengaruh nyata.
2. Variasi ukuran zeolit yang diberikan pada sampel LCPKS yang menjadi pupuk cair mempengaruhi kadar unsur N,P,K tertinggi didapat dari fermentasi dengan pemberian zeolit pada variasi ukuran 60 mesh pada setiap sampel uji N, P, K. Dengan kadar nitrogen pada variasi ukuran zeolit 60 mesh adalah 153mg/L, kadar fosfor pada variasi ukuran zeolit 60 mesh adalah 8,2 mg/L, kadar kalium pada variasi ukuran zeolit 60 mesh adalah 755 mg/L.
3. Ukuran partikel yang baik yang digunakan untuk pengolahan LCPKS menjadi pupuk cair adalah dengan ukuran partikel zeolit 60 mesh dengan nilai rata rata kadar N,P,K yang dihasilkan yaitu kadar unsur N sebesar 135 mg/l, kadar P sebesar 8,2 mg/l dan kadar unsur K sebesar 718 mg/l
5.2 Saran
Saran yang dapat disimpulkan dari penelitian ini adalah :
Perhatikan sampel uji saat proses fermentasi dengan teliti serta pemberian dosis EM4 dengan benar, agar didapatkan hasil fermentasi yang baik untuk peningkatan kadar unsur N,P,K pada LCPKS.
Perhatikan ukuran zeolit saat penyaringan untuk mendapatkan hasil ukuran partikel yang sesuai dengan penelitian.
36
Perbanyak membaca literatur tentang fermentasi dan peningkatan kadar unsur N,P,K dengan penambahan zeolit.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjutan terhadap peningkatan N,P,K dengan penambahan zeolit berdasarkan variasi ukuran partikel untuk mendapatkan unsur hara yang diinginkan.
37
DAFTAR PUSTAKA
Akbar. 2010. Unsur nitrogen dan peranannya terhadap pertumbuhan
tanaman.https://bibirmemble.wordpress.com/2010/03/23/unsur-nitrogen-dan-peranannya-terhadap-pertumbuhan-.Diakses pada 6 Juli 2018.
Pukul 08:00.
Ambarwati, Kusumawati, Y., dan Suswardani, D. L., 2004, Peran Efektive Mikroorganism 4 dalam Meningkatkan Kualitas Fisik dan Biologis Kompos Ampas Tahu, Jurnal Infokes Vol.8 No.1 Maret-September.
Anonim. 2015. Pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit.
https://dokumen.tips/documents/pengolahan-limbah-cair-pabrik-kelapa -sawit-56744fbfc12f3.html. Diakses pada Senin 5 maret 2018. Pukul 13.00.
Breck., 1974, Zeolite Molecular Shieves, Jhon Wiley and Sons, New York.
Budianta, D. 2005. Potensi LCPKS Sebagai Sumber Hara untuk Tanaman Perkebunan. Dinamika Perkebunan. 20 (3): 273-282.
Dewi, A. 2009. Pengaruh Zeolit dan Biosoil Pada Sifat Kimia Tanah dan produksi tanaman caisin bangkok. Skripsi. ITB. Bogor.
Estiaty, L. M., Pengaruh Zeolit terhadap Media Tanam, Indonesian Institute Of
Sciences, Jakarta.
Sri Hartutik,. Sriatun, M.Si,. Dra. Taslimah, M.Si. 2012, Pembuatan Pupuk Kompos dari Limbah Bunga Kenanga dan Pengaruh Persentase Zeolit terhadap Ketersediaan Nitrogen Tanah.
Isroi, 2004, Fermentasi Limbah Kakao,Lembaga Riset Perkebunan Indonesia,
www.isroi.org.
Jabri. A. 2008. Kajian Metode Penetapan Kapasitas Tukar Kation Zeolit sebagi Pembenah Tanah untuk Lahan Pertanian Terdegradasi. Jurnal Standarisasi. 10 (2):56-69.
Lestari, Dewi Yuanita. 2010. Kajian Modifikasi Dan Karakterisasi Zeolit Alam Dari Berbagai Negara. Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan,
38
Tema : “Profesionalisme Peneliti dan Pendidik dalam Riset dan Pembelajaran yang Berkualitas dan Berkarakter”. Universitas Yogyakarta, 30 Oktober 2010.
Nursanti. I, Dedik. B, Napoleon. A dan Parto. Y. 2013. Zeolite Utilization as a
Catalyst and Nutrient in an Organic Fertilizer Processing Derived from Palm Oil Mill Effluent as a Raw Material. International Journal Of Mechanical and Material. In press.
Nuansa.2017. Manfaat dan Kegunaan EM4 untuk Tanaman dan Kesuburan Tanah.
http://www.nuansa.web.id/perkebunan/manfaat-kegunaan-em4-untuk-tana man-dan-kesuburan-tanah/. Diakses pada Senin 5 maret 2018. Pukul 13.23.
Novriani. 2010. Alternatif pengolahan unsur hara fosfor pada budidaya jagung. Agrobisnis 2 (3), 42-49.
Oste. L. A, Lexmond.t.m, and Riemsdijk. V. 2002. Metal Immobilization in Soils
Using Synthetic Zeolites. Journal of Enviromental Quality. Proquest Research Library. 31 : 813-821.
Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indosesia Nomor 5 Tahun 2014 tentang Baku Muku LCPKS.
Raharjo, P. N. 2009. Studi Banding Teknologi Pengolahan LCPKS. Jurnal Teknologi lingkungan. 10(1):(9-18)
Raharjo, P. N. 2006. Teknologi Pengolahan Limbah Cair yang Ideal untuk PKS. Jurnal Agronogi Indonesia. 2(1):66-72.
Rahman, A. Dan B. Hartono. 2004. Penyaringan Air Tanah dengan Zeolit Alam untuk Menurunkan Kadar Besi dan Mangan. Makara kesehatan 8(1) : 1-6.
Rina D. 2015. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Timur. Manfaat
Unsur N, P, dan K Bagi Tanaman
.
http://kaltim.litbang.pertanian.go.id/ind/index.php?option=com_content &view=article&id=707:manfaat-unsur-n-p-dan-k-bagi-tanaman&catid= 26:lain&Itemid=59. Diakses pada Senin 5 maret 2018. Pukul 13.20.
39
Roihana, N., 2006, Pengaruh Kompos dengan Stimulator EM 4 terhadap Pertumbuhan dan Produksi Jagung Manis, Jurusan Biologi FMIPA UNDIP. Semarang.
Sastrasaryono. 2003. Budidaya Kelapa Sawit, Agromedia Pustaka. Jakarta.
Santoso. 2008 . Pengelolaan Limbah Cair Industri Kelapa Sawit (Elaeis
guineensis Jacq). Program Studi Agronomi Fakultas Pertanian Institut
Pertanian Bogor.
Simanjuntak. H. 2009. Studi Korelasi antaran BOD dengan Unsur Hara N, P, K dari LCPKS. Tesis. Sekolah Pascasarjana USU.
Sinulingga, L. 2003. Uji Banding Bentonit Dan Zeolit Terhadap Beberapa Sifat Kimia Tanah Dan Pertumbuhan Tanaman Jagung ( Zea mays L.) Pada Ultisol Asal Mancang. FP USU. Medan
SNI19-7030-2004: Spesifikasi Kompos Sampah Organik
Suriadikarta, D.A., dan Adimihardja, A., 2001,Penggunaan Pupuk dalam Rangka Peningkatan Produktivitas Lahan Sawah, Jurnal Litbang Pertanian 20(4), Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat, Bogor.
Suwardi, 2007. Pemanfaatan zeolit untuk Perbaikan Sifat-sifat Tanah dan Peningkatan Produksi Pertanian. Disampaikan pada Semiloka Pembenah Tanah Menghemat Pupuk Mendukung Peningkatan Produksi.
Suwardi. 2009. Tekhnik aplikasi zeolit di bidang pertanian sebagai bahan pembenah tanah. Jurnal Zeolit Indonesia 8(1), 33-38.
Syamsiyah, J., Suhardjo, M., dan L. Andriyani. 2009. Efisiensi pupuk p dan hasil padi (Oryza sativa L.) pada sawah pasir pantai Kulonprogo yang diberi zeolit. Jurnal Ilmu Tanah dan Agroklimatologi 6 (1), 7-15.
Vaulina. E. 2002. Potensi Zeolit Alam sebagai Absorban Logam Logam Berat pada Limbah Perairan. Majalah ilmiah UNJS, Purwekerto. 2(28); 1-8.
40
Wibowo. 2016. Inilah manfaat EM4 terhadap kesuburan tanah dan tanaman.
http://dasar-pertanian.blogspot.co.id/2016/09/inilah-manfaat-em-4-terh adap-kesuburan.html. Diakses pada Rabu 7 Maret 2018. Pukul 15:40.
Winarso, S. 2005. Kesuburan tanah. Gava Media. Yokyakarta
Yuwono. 2010. Nitrogen. https://nasih.wordpress.com/2010/11/01/nitrogen/. Diakses pada 10 Juli 2019. Pukul 09:00.
