Topik
Bahasan
Metode Pengomposan
5
Kelebihan Kekurangan Biocomposting
6
Bioremediasi
1
Biocomposting
2
Pembuatan Biokompos
7
Aplikasi Biocomposting
8
Mikroorganisme
3
Faktor Pengomposan
4
BIOREMEDIASI
1
Bioremediasi merupakan salah satu teknologi alternatif dalam upaya penyehatan atau mengatasi masalah
lingkungan yang sudah rusak atau tercemar dengan memanfaatkan bantuan
mikroorganisme.
BIOREMEDIAS
I
TUJUAN
BIOREMEDIASI
• Memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air).
• Mengontrol atau mereduksi bahan
pencemar dari lingkungan.
PROSES UTAMA BIOREMEDIASI
Biodegradasi
Biodegradasi Biotransformasi Biotransformasi
Biokatalis
Biokatalis
BIOCOMPOSTING
2
- Kompos -
Biocomposting atau pengomposan merupakan proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme dalam keadaan lingkungan
yang terkontrol dengan hasil akhir berupa humus dan kompos. Biocomposting bertujuan
untuk mengaktifkan kegiatan mikroba agar mampu mempercepat proses dekomposisi
bahan organik.
BIOCOMPOSTING
Kompos dapat dibuat dari berbagai bahan organik yang berasal dari :
● Limbah hasil pertanian, seperti jerami, dedak padi, kulit kacang tanah, dan ampas tebu.
●Limbah non pertanian, seperti sampah organik yang dikumpulkan dari pasar maupun sampah rumah tangga.
KOMPOS
Kualitas kompos dapat ditentukan oleh :
Suhu
Warna Tekstur Bau
Kualitas Bahan Organik Kompos
pH
MIKROORGANISME
3
Mikro-
organisme
Jamur
02
Organisme lebih tinggi
04
Bakteri 01
Actinomycetes
03
Organisme kecil dan sederhana
Organisme yang lebih besar daripada bakteri
Kelas utama ketiga mikroorganisme
Protozoa, Rotifier
Bakteri adalah organisme kecil dan sederhana yang muncul terutama selama tahap awal periode pengomposan. Mereka bertanggung jawab atas sebagian besar penguraian awal dan mencakup berbagai organisme yang dapat bertahan hidup dalam berbagai
kondisi lingkungan.
Bakteri adalah pengurai cepat. Mereka menstabilkan sebagian besar nutrisi yang tersedia, seperti gula
sederhana, serta mencerna produk-produk dekomposisi jamur.
Bakteri!
Bakteri berfungsi secara optimal dalam kisaran pH 6 hingga 7,5 dan kurang toleran
terhadap kondisi kelembaban rendah dibandingkan jenis
mikroorganisme lainnya
Kelompok Bakteri
Berdasarkan Asal
1. Bakteri Asal (Autokton) ex. Arthrobacter dan Nocardio
2. Bakteri Pendatang (Zimogar) ex. Pseudomonas dan Bacillus.
Berdasarkan Kebutuhan O
21. Anaerobik, yaitu bakteri yang berkembang biak tanpa O2
2. Aerobik, yaitu bakteri yang berkembang biak dengan O2
3. Anaerobik Fakultatif, yaitu bakteri yang mampu berkembang biak tanpa atau dengan O2
Kelompok Bakteri
Berdasarkan Suhu
1. Psikrofil, bakteri yang optimal berkembang di suhu
<20oC
2. Mesofil, bakteri yang berkembang optimal di suhu 15-45 oC
3. Termofi, bakteri yang berkembang optimal di suhu 45-65 oC
4. Superthermofil, bakteri yang berkembang optimal
> 70 oC.
Berdasarkan Makanannya
1. Autotrof, bakteri yang dapat menyusun makanannya sendiri.
2. Heterotrof, bakteri tergantung pada makanan yang tersedia.
3. Fotoautotrof, bakteri memperoleh energinya dari sinar matahari.
Jamur adalah organisme yang lebih besar daripada bakteri. Jamur cenderung hadir pada tahap akhir pengomposan karena sifat bahan yang terurai. Sebagian besar jamur membusuk zat kayu dan bahan tahan pembusukan lainnya, seperti lilin, protein,
hemiselulosa, lignin, dan pektin.
Jamur kurang sensitif terhadap lingkungan dengan kelembaban dan pH rendah daripada bakteri, tetapi karena sebagian besar jamur adalah aerob obligat (membutuhkan oksigen untuk tumbuh).
Jamur!
Jamur memiliki toleransi yang lebih rendah untuk lingkungan rendah
oksigen daripada bakteri. Jamur juga tidak dapat bertahan hidup di
atas suhu 60
oC.
Suhu berlebihan merusak proses pengomposan dalam hal degradasi
total.
Jamur harus dikontrol untuk mengurangi penghancuran organisme bermanfaat dan efek
selanjutnya pada penyelesaian
dekomposisi.
Actinomycetes adalah kelas utama ketiga mikroorganisme yang menghuni tumpukan kompos. Actinomycetes secara teknis adalah bakteri karena struktur dan ukurannya, tetapi mirip dengan jamur karena mereka membentuk filamen dan mampu menggunakan berbagai substrat.
Actinomycetes dapat mendegradasi asam organik, gula, pati, hemiselulosa, selulosa, protein, polipeptida, asam amino, dan bahkan lignin. Mereka juga meng- hasilkan protease ekstraseluler dan dapat
menghancurkan bakteri lain.
Actinomycetes!
Actinomycetes lebih lazim pada tahap akhir pengomposan ketika
sebagian besar senyawa yang mudah terurai telah terdegradasi, tingkat kelembaban menurun, dan
pH menjadi kurang asam.
Organisme yang lebih tinggi mulai menyerang tumpukan kompos begitu suhu tumpukan mendingin ke tingkat yang sesuai.
Organisme ini termasuk protozoa, rotifera, dan nematoda. Mereka mengkonsumsi biomassa bakteri dan jamur dan membantu
dalam degradasi lignin dan
pektin. Organisme yang lebih tinggi ini berkontribusi pada kualitas kompos dari penyakit.
Organisme
lebih tinggi
FAKTOR
PENGOMPOSAN
4
Faktor yang Mempengaruhi Biocomposting
Kandungan Hara
Mikroorganisme pengurai
pH Pembalikan
Tumpukan Bahan
Kandungan bahan
berbahaya Aerasi
Faktor yang Mempengaruhi Biocomposting
Ukuran bahan Porositas
Kelembaban Suhu
ukuran bahan yang baik digunakan untuk proses pengomposan
adalah 5-10 cm ruang diantara
partikel di dalam tumpukan kompos
Rasio C/N
METODE
PENGOMPOSAN
5
Metode
Composting
Aerob
proses pengomposan yang memerlukan ketersediaan oksigen.
Oksigen diperlukan oleh mikroorganisme untuk merombak bahan organik selama proses pengomposan berlangsung.
Anaerob
proses pengomposan yang tidak memerlukan ketersediaan oksigen, namun hanya memerlukan tambahan panas dari luar
Berdasarkan ketersediaan
oksigen bebas
Bahan organik yang digunakan adalah campuran sisa tanaman dan kotoran ternak, dimana lama waktu proses pengomposannya yaitu 3 bulan.
●metode indore heap, bahan-bahan yang akan dikomposkan ditimbun secara berlapis-lapis dengan ketebalan 10-25 cm per lapis, dimana bagian atasnya ditutupi dengan kotoran ternak yang tipis untuk mengaktifkan proses pengomposan
●metode indore pit, bahan dasar kompos yang digunakan adalah kotoran ternak dan disebar secara merata di dalam lubang tanah dengan ketebalan 10-15 cm. bahan-bahan kompos tersebut disusun secara berlapis-lapis dan dilakukan penambahan air secukupnya yang bertujuan untuk menjaga kelembaban bahan.
Metode Composting
Berdasarkan cara pembuatannya
01 Metode Indore
Menggunakan bahan-bahan organik dengan rasio C/N tinggi, seperti jerami dan serbuk gergaji. Bahan-bahan
tersebut dikombinasikan dengan bahan organik yang mempunyai rasio C/N rendah, selanjutnya bahan kompos ditimbun secara berlapis-lapis dengan ukuran 2,4 x 2,2 x
1,5 m. Lapisan paling bawah adalah bahan organik dengan rasio C/N rendah, dan diatasnya ditumpuk dengan
bahan organik yang mempunyai rasio C/N tinggi.
Metode Composting
Berdasarkan cara pembuatannya
02 Metode Barkeley
bahan baku kompos ditumpuk memanjang dengan tinggi tumpukan 0,6-1 meter, lebar 2-5 meter, serta panjang 40-
50 meter. Pada metode windrow ini, dilakukan proses pembalikan secara periodik dengan tujuan untuk menjaga
kestabilan suhu dan kelembaban bahan kompos.
Metode Composting
Berdasarkan cara pembuatannya
03 Metode Windrow
Secara prinsip proses composting ini hampir sama dengan windrow sistem, tetapi dalam sistem ini dipasang pipa yang dilubangi untuk mengalirkan udara. Udara ditekan
memakai blower. Karena ada sirkulasi udara, maka tumpukan bahan baku yang sedang diproses dapat lebih
tinggi dari 1 meter. Proses itu sendiri diatur dengan pengaliran oksigen.
Metode Composting
Berdasarkan cara pembuatannya
04 Metode Aerated Static
Pile
proses dimana material yang dapat dikomposkan berada di sebuah container yang tertutup dengan tujuan memproduksi kompos. Dapat mempergunakan container berupa apa saja, dapat silo atau parit memanjang. Sistem
in vessel juga mempergunakan pengaturan udara sama seperti sistem aerated static pile. Sistem ini memiliki pintu pemasukan bahan kompos dan pintu pengeluaran
kompos jadi yang berbeda.
Metode Composting
Berdasarkan cara pembuatannya
05 Metode In Vessel
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BIOCOMPOSTING
6
Semua bahan yang diperlukan untuk biocomposting, seperti bahan baku, air, dan udara sudah ada di tanah pertanian.
Biocomposting mengurangi berat, kadar air, bau dan
menghasilkan limbah yang mengarah ke risiko yang lebih rendah polusi.
Mengubah nitrogen yang terkandung dalam kotoran menjadi bentuk yang lebih stabil.
Mengurangi rasio C / N menjadi tingkatan yang bermanfaat bagi tanaman.
Kelebihan Biocomposting
Biocomposting mengurangi jumlah sampah organic, pengumpulan sampah dan pembuangan biaya.
Mengakomodasi fluktuasi limbah musiman, seperti daun dan residu tanaman.
Perlunya Teknologi Biocomposting Bagi Pertanian:
Mengatasi kendala pengelolaan lingkungan
Ada keuntungan agronomi atas penggunaan kompos
Mengatasi biaya tinggi dalam pembuangan limbah
Kelebihan Biocomposting
Kekurangan
Biocomposting
02
04 01
03
Karena kandungan hara rendah, maka jumlah biokompos yang
dibutuhkan besar. Hal ini menyulitkan transportasi dan
pemberian, sehingga kurang ekonomis.
Mudah terurai habis di daerah tropis.
Biokompos dapat menjadi inang bagi hama dan penyakit
akar tanaman.
Dibandingkan dengan teknik biopile, proses biocomposting
lebihlambat
dan kurang efisien.
PROSES PEMBUATAN BIOKOMPOS
7
Proses Pembuatan Biokompos
Pembuatan Biokompos Menggunakan Bakteri Asam
Laktat
Pembuatan Biokompos Menggunakan Bakteri Asam
Laktat Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Azotobacter
Pembuatan Biokompos Menggunakan Bakteri
Azotobacter Pembuatan Biokompos Menggunakan Substrat
Jerami
Pembuatan Biokompos Menggunakan Substrat
Jerami
• Bakteri asam laktat (BAL) merupakan kelompok bakteri gram- positif yang mampu mengubah karbohidrat menjadi asam laktat.
• Genus bakteri yang tergolong bakteri asam laktat adalah Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Propionibakterium.
• BAL menurunkan pH lingkungan dan mensekresikan
senyawa yang mampu menghambat bakteri atau mikroorganisme patogen seperti H
2O
2, diasetil, CO
2, asetal dehid, asam-asam amino dan bakteriosin.
Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Asam Laktat Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Asam Laktat
Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Asam Laktat Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Asam Laktat
- Persiapan:
Bahan baku: Limbah sayuran dan sisa buah-buahan.
Bahan tambahan : air cucian beras.
- Pembuatan MOL:
1. Limbah buah-buahan dan sayuran sebanyak 3 kg dihaluskan masukkan ke dalam ember.
2. Ditambahkan air cucian beras sebanyak 5 liter. Lalu diaduk rata.
3. Derigen ditutup rapat.
4. Fementasi: MOL siap digunakan setelah 14 hari melewati proses fermentasi dan telah matang dengan ciri bewarna kuning kecoklatan dan berbau fermentasi.
Fermentasi Pembuatan MOL
(Mikrooganisme Lokal)
Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Asam Laktat Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Asam Laktat
- Pembuatan biokompos, dengan terlebih dahulu disiapkan kotorang kering dan yang telah di haluskan, dan diberikan MOL setelah itu di tunggu hingga 2 minggu untuk proses pematangan.
- Biokompos yang telah matang, akan langsung dikemas.
Pembuatan Biokompos
Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Azotobacter
Azotobacter sp. merupakan bakteri penambat nitrogen non simbiotik, memiliki kemampuan dalam meningkatkan maupun memperbaiki kandungan unsur nitrogen dalam tanah.
Azotobacter sebagai agen composting.
Penambahan agen composting dalam media kompos menyebabkan perombakan bahan organik oleh aktifitas mikroorganisme.
Mikroba di dalam kompos akan menggunakan
oksigen untuk menguraikan bahan organic
menjadi CO
2, uap air, dan panas.
Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Azotobacter
Bahan-bahan yang digunakan 1. Seresah daun
2. Azotobacter (A1b, A3, A6, A9, A10)
3. Nutrient Agar
4. Nutrient Broth
5. larutan gula
6. Gum arabika
7. Tanah liat
8. Aquades
Pembuatan Biokompos
Menggunakan Bakteri Azotobacter
b.
Proses Pengomposan
Media kompos yang digunakan adalah seresah daun. Potongan seresah daun ditimbang 2500 gr, kemudian diseterilkan dengan autoklaf pada suhu 121°C tekanan 1,5 atm selama ± 15 menit.
Lalu ditambahkan inokulan Azotobacter sebanyak 250 ml (10%
dari media kompos).
a. Inokulan Kompos
Isolat Azotobacter diinokulasikan secara aseptis pada medium Nutrient Agar (NA) miring.
Lalu diinkubasi pada suhu ruang selama 24 jam. Masing-masing isolat Azotobacter diambil satu ose secara aseptis dari medium Nutrient Agar (NA) miring, dimasukkan kedalam 5ml Nutrient Broth (NB).
Starter diinkubasi pada rotary
shacker dengan kecepatan 100
rpm pada suhu ruang selama 10
jam.
Pembuatan Biokompos
Menggunakan Substrat Jerami
Jerami padi (2-5 cm) 20 kg
Sekam atau rumbut kering
5 kg
Dedak halus 2 kg
Kotoran ternak 5 kg
Molases atau gula merah atau gula pasir
50 g Inokulum
mikroorganisme dekomposisi
50 ml
Air 5 liter
Pembuatan Biokompos
Menggunakan Substrat Jerami
a. Cara membuat:
- Larutkan molases dalam air, tambahkan inokulum mikroorganisme dan diaduk hingga rata.
- Masukan jerami kedalam wadah yang berisi larutan molases dan inokulum sampai basah, lalu tiriskan.
- Campurkan jerami basah dengan sekam, dedak dan kotoran ternak hingga merata.
- Tambahkan larutan No. 1 sampai kadar airnya berkisar antara 30-40% dapat diuji dengan cara mengenggam bahan tersebut.
- Campuran kemudian digundukkan diatas lantai dengan ketinggian 20cm, kemudian tutup bagian atasnya menggunakan karung goni atau plastik.
- Selama proses fermentasi suhunya dijaga antara 35-45
oC. Jika suhu lebih dari 50
0C maka tumpukan bahan kompos perlu dibolak balik.
- Pembalikan dapat dilakukan setiap 2 hari sekali dan selesai pembalikan tumpukan
bahan kompos ditutup kembali dengan karung goni.
- Setelah 9-12 hari, kompos ini telah jadi dan
siap pakai.
Pembuatan Biokompos
Menggunakan Substrat Jerami
Pengomposan anaerobik merupakan dekomposisi bahan organik dalam kondisi tanpa oksigen atau
udara, produk utama adalah metana, karbondioksida dan senyawa dengan berat
molekul rendah.
Pengomposan aerobik ialah dekomposisi bahan organik dalam kondisi dengan kehadiran oksigen (udara), produk utama
adalah air dan panas.
Reaksi Biokimia
APLIKASI
BIOCOMPOSTING
8
APLIKASI BIOCOMPOSTING
Penggunaan Biokompos dalam Bioremediasi Lahan Tercemar Limbah
Minyak Bumi
Penggunaan Biokompos
dalam bidang pertanian
● Limbah minyak bumi dapat terjadi mulai dari eksplorasi sampai ke proses pengilangan dan berpotensi menghasilkan limbah berupa lumpur minyak bumi (Oily Sludge).
● Salah satu kontaminan minyak bumi yang sulit diurai adalah senyawa hidrokarbon.
● Alternatif penanggulangan lingkungan tercemar minyak adalah dengan teknik bioremediasi.
Penggunaan Biokompos dalam Bioremediasi
Lahan Tercemar Limbah Minyak Bumi
● Isolat bakteri yang dapat mendegradasi minyak bumi diantaranya berasal dari genus Bacillus dan Pseudomonas.
● Minyak bumi menyelimuti tanah dan masuk ke dalam pori-pori tanah sehingga air tidak dapat terserap oleh tanah yang sudah dipenuhi dengan minyak.
Penggunaan Biokompos dalam
Bioremediasi Lahan Tercemar
Limbah Minyak Bumi
● Penambahan biokompos dapat meningkatan porositas tanah.
Kondisi tersebut akan berpengaruh pada tingkat aerasi tanah dan status kadar air dalam tanah.
● Mikroba yang sudah ada dalam biokompos dapat memanfaatkan minyak sebagai sumber energi, sehingga molekul-molekul minyak yang melekat pada pori-pori tanah terlepas dan terisi dengan air.
Penambahan hasil isolate terpilih ini menyebabkan mikroba lebih cepat mendegradasi minyak.
Penggunaan Biokompos dalam Bioremediasi
Lahan Tercemar Limbah Minyak Bumi
Limbah minyak bumi di tambahkan dengan biokompos sebagai media tumbuh untuk mikroba yang ada dalam limbah minyak bumi melakukan aktivitas dengan penambahan pupuk NPK sebagai nutrien.
Bioremediasi melibatkan kelompok mikroba indigenous yang sudah terdapat di limbah minyak bumi dan biokompos itu sendiri. Mikroba menjadi aktif dengan adanya penambahan nutrien sehingga menghasilkan enzim oksigenase yang akan mengoksidasi limbah minyak bumi.
Penggunaan Biokompos dalam
Bioremediasi Lahan Tercemar
Limbah Minyak Bumi
● Manfaat paling penting dari penggunaan biokompos adalah peningkatan bahan organik tanah (SOM).
● Pemberian biokompos dengan bakteri Azotobacter sp., dapat meningkatkan kadar unsur hara N dan P, memiliki peran yang menguntungkan untuk pertumbuhan tanaman pertanian.
Penggunaan Biokompos dalam bidang
pertanian
● Adanya bakteri Azotobacter sp :
- dapat meningkatkan daya menahan air tanah
- meningkatkan ketersediaan karbon sebagi sumber energi bagi populasi mikroba.
- meningkatkan kapasitas tukar kation.
- meningkatkan buffer pH - meningkatkan porositas tanah - meningkatkan agregat tanah
Penggunaan Biokompos dalam bidang
pertanian
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!
Any Questions?
