peran mikroorganisme azotobacter chroococcum

PERAN MIKROORGANISME AZOTOBACTER
CHROOCOCCUM, PSEUDOMONAS
FLUORESCENS, DAN ASPERGILLUS NIGER
PADA PEMBUATAN KOMPOS LIMBAH
SLUDGE INDUSTRI PENGOLAHAN SUSU
Hita Hamastuti 2308 100 023 Elysa Dwi Oktaviana 2308 100 025 Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Sri Rachmania Juliastuti, M. Eng. Ir. Nuniek Hendrianie, MT LABORATORIUM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI
JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI - ITS
L/O/G/O
LATAR BELAKANG
lahan kritis mencapai 66%
Penggunaan pupuk kimia
Nabila, 2010
Limbah sludge industri susu
Pupuk organik
TUJUAN PENELITIAN
1. Mengamati pengaruh penambahan biofertilizer yaitu,
Azotobacter chroococcum, Pseudomonas fluorescens
dan Aspergillus niger terhadap kualitas dari kompos
dengan bahan baku dari limbah sludge industri
pengolahan susu.
2. Membandingkan pengaruh antara tanah, tanah + blanko (kompos
limbah sludge industri pengolahan susu tanpa biofertilizer), tanah +
limbah sludge industri pengolahan susu + biofertilizer Azotobacter
chroococcum dan Pseudomonas fluorescens, tanah + limbah sludge
industri pengolahan susu + biofertilzer Azotobacter chroococcum
dan Aspergillus niger, tanah + kompos di pasaran pada
pertumbuhan tanaman uji (cabai dan terong).
TUJUAN PENELITIAN
3. Mengamati perubahan ketinggian dan
banyaknya jumlah kapasitas panen pada
tanaman uji cabai dan terong
BATASAN PENELITIAN
Penelitian dilakukan di Laboratorium Pengolahan Limbah
Industri Jurusan Teknik Kimia, FTI-ITS. Teknologi yang
digunakan ialah penggunaan rotary drum composter yang
dilengkapi aerator dengan sistem batch.
Jenis mikroorganisme yang digunakan ialah Azotobacter
chroococcum yang diperoleh dari Laboratorium
Mikrobiologi Universitas Airlangga, Pseudomonas
fluorescens dan Aspergillus niger yang diperoleh darI
Laborotarium Mikrobiologi Jurusan Biologi,
FMIPA-Universitas Brawijaya.
Pupuk yang dipakai sebagai pembanding adalah
kompos yang beredar di pasaran.
.
1
2
3
Pupuk Organik Padat (KOMPOS)
Kompos adalah hasil dekomposisi parsial/tidak
lengkap, dipercepat secara artifisial dari
campuran bahan-bahan organik oleh populasi
berbagai macam mikroba dalam kondisi
lingkungan yang hangat, lembab, dan aerobik
atau anaerobik.
Pengomposan adalah proses dimana bahan
organik mengalami penguraian secara biologis,
khususnya oleh mikroba-mikroba yang
memanfaatkan bahan organik sebagai sumber
energi
(J.H.Crawford, 2003)
PROSES PENGOMPOSAN
CHON + O2 + Nutrien + Sel
Sel baru + CO2 + H2O + NH3 + Panas + Kompos
Setyorini et al, 2006
PERSYARATAN TEKNIS PUPUK
PERSYARATAN TEKNIS MINIMAL PUPUK ORGANIK BERDASARKAN PERATURAN MENTERI PERTANIAN RI
No. 28/Permentan/SR.1305/5/2009 TANGGAL: 22 Mei 2009 TENTANG PUPUK ORGANIK Persyaratan Padat No Parameter (diperkaya mikroba) > 12 1 C-Organik (%) 15 - 25 2 C/N rasio < 2 3 Bahan ikutan (%),(Plastik, Kaca, Kerikil, Endapan) 15-25*) 4 Kadar air (%) 5 Kadar Logam berat (ppm) - As ≤ 10 - Hg ≤ 1 - Pb ≤ 50 - Cd ≤ 10 4 - 8 6 pH Cair ≥ 4 < 2 - ≤ 2,5 ≤ 0,25 ≤ 12,5 ≤ 2,5 4 - 8 PERSYARATAN TEKNIS PUPUK
Kadar total (%) - N - P2O5 - K2O Mikroba komtaminan (E. Coli, Salmonella sp)
8 (cfu/g;cfu/ml) Mikroba fungsional (penambat N, 9 pelarut P, dll) (cfu/g;cfu/ml) 10 Ukuran butiran (mm) 11 Kadar unsur mikro (ppm) - Fe total - Mn - Cu - Zn - B - Co - Mo 7 < 6***) < 6**) < 6**) < 102 < 2 <2 <2 < 102 > 103 - - - ≤ 8000 ≤ 5000 ≤ 5000 ≤ 5000 ≤ 2500 ≤ 20 ≤ 10 ≤ 800 ≤ 1000 ≤ 1000 ≤ 1000 ≤ 500 ≤ 5 ≤ 1 Limbah Sludge Industri Pengolahan Susu
Parameter
Nilai
Kadar air
48,87 %
Kalium
0,57 %
Nitrogen
9,25 %
Pospat
2,55 %
Karbon
30,08 %
Minyak dan Lemak
pH
7,78 %
7,83
temperatur
31 °C
(Analisa Lab. Kualitas Lingkungan Teknik lingkungan ITS, 2012)
Tepung Tulang
Tepung tulang adalah bahan
hasil penggilingan tulang yang
telah dihancurkan dan
diekstrak gelatinnya. Tepung
tulang mampu melepaskan P
secara lambat yang sebanding
dengan batuan fosfat.
Kandungan P pada tepung
tulang berkisar 13%
(Nusantara et al, 2008).
Azotobacter chroococcum
Azotobacter chroococcum mampu
mengubah nitrogen (N2) dalam
atmosfer menjadi amonia melalui
proses pengikatan nitrogen dimana
amonia yang dihasilkan diubah
menjadi protein yang dibutuhkan oleh
tanaman. pH optimal untuk
pertumbuhan dan pengikatan nitrogen
7-7,5 dengan suhu 20-30°C (Saribay, 2003)
Simanungkalit et al, 2006
Pseudomonas fluorescens
Pseudomonas fluorescens hidup
pada 25-30°C dengan pH 6-7 .
Bakteri ini mampu meningkatkan
kelarutan P dari fosfat alam
sebesar 16,4 ppm menjadi 59,9
ppm, meningkatkan kelarutan
dari AlPO4 dari 28,5 ppm
menjadi 30,6 ppm dan
meningkatkan P yang tersedia di
tanah dari 17,7 ppm menjadi 34,8
ppm
(Intan,2007).
Aspergillus niger
Aspergillus niger dapat tumbuh
optimum pada suhu 35-37 °C. Pada
kondisi optimal Aspergillus niger
mampu mensekresikan asam-asam
organik yang berfungsi mengurai
fosfat. Aspergillus niger dapat
meningkatkan kelarutan P dari AlPO4
pada media agar Pikovskaya sebesar
135% dan dapat meningkatkan P
larut pada tanah ultisol sebesar
30.4% (Intan, 2007).
VARIABEL PENELITIAN
Kondisi Operasi :
•
•
•
•
•
•
Massa limbah padat
= 3 kg
Temperatur operasi
= 25 - 40oC
pH
= 6,5 – 8
Rate aerasi
= 1,15 m3/hari/kg
Lama proses pengomposan
= ±12 hari atau sampai dengan kompos matang
Penambahan sumber fosfat
= tepung tulang 0,6 kg/3kg limbah
VARIABEL PENELITIAN
Variabel :
1. Konsentrasi bakteri Azotobacter chroococcum,
bakteri Pseudomonas fluorescens dan jamur
Aspergillus niger
Kombinasi bakteri N dan bakteri P
No. Azotobacter chroococcum Pseudomonas fluorescens 1 10 ml/kg limbah padat (1%v/w) 5 ml/kg limbah padat (0,5%v/w) 2 20 ml/kg limbah padat (2%v/w) 10 ml/kg limbah padat (1%v/w) 3 30 ml/kg limbah padat (3%v/w) 15 ml/kg limbah padat (1,5%v/w) VARIABEL PENELITIAN
Variabel :
1. Konsentrasi bakteri Azotobacter chroococcum,
bakteri Pseudomonas fluorescens dan jamur
Aspergillus niger
Kombinasi bakteri N dan jamur P
No. Azotobacter chroococcum Aspergillus niger 1 10 ml/kg limbah padat (1%v/w) 5 ml/kg limbah padat (0,5%v/w) 2 20 ml/kg limbah padat (2%v/w) 10 ml/kg limbah padat (1%v/w) 3 30 ml/kg limbah padat (3%v/w) 15 ml/kg limbah padat (1,5%v/w) VARIABEL PENELITIAN
Variabel :
2. Tanaman uji = terong dan cabai
3. Media Tanam
o Tanah
o Tanah + blanko (kompos limbah sludge industri
pengolahan susu tanpa biofertilizer)
o Tanah + limbah sludge industri pengolahan susu +
biofertilizer A (bakteri Azotobacter chroococcum dan
bakteri Pseudomonas fluorescens)
o Tanah + limbah sludge industri pengolahan susu +
biofertilizer B (bakteri Azotobacter chroococcum dan
jamur Aspergillus niger)
o Tanah + kompos di pasaran
VARIABEL PENELITIAN
Variabel :
4. Cara pemupukan
o Pemupukan dilakukan 1 kali
selama 1 bulan
o Penambahan pupuk
sebanyak 30% volume pot
tanaman
o Penambahan pupuk
dilakukan saat tanaman
berusia 2,5 bulan
PROSEDUR KERJA
Pengumpulan dan Persiapan limbah sludge
industri pengolahan susu
Analisa N,P,K,C, kadar
air, temperatur, pH
Penambahan tepung tulang
Penambahan bakteri dan
jamur sesuai variabel
A
PROSEDUR KERJA
A
Rotary Drum Composter:
-Dilakukan aerasi selama proses pengomposan
-Proses pengomposan dilakukan selama ±12 hari atau
sampai dengan kompos matang
Analisa N,P,K,C, kadar air,
temperatur, pH
Pengukuran pH dan
temperatur
Pupuk Organik (kompos)
terbentuk
Uji pupuk organik pada pertumbuhan
tanaman uji (ketinggian dan kapasitas
panen setiap tanaman)
Pembandingan uji pertumbuhan
tanaman uji (ketinggian dan
kapasitas panen setiap tanaman)
dengan kompos di pasaran
Kadar Air dan pH
Turun dari kondisi awal
Variabel Pengomposan 48,87%
Kadar air (%) pH Kompos Ac : An (1:0,5) %v/w 33,84 7,90 Kompos Ac : An (2:1) %v/w 29,88 7,60 Kompos Ac : An (3:1,5) %v/w 22,59 7,80 Kompos Ac : Pf (1:0,5) %v/w 44,43 8,45 Kompos Ac : Pf (2:1) %v/w 28,16 7,90 Kompos Ac : Pf (3:1,5) %v/w 34,92 7,15 Blanko 29,64 7,85 Tanah 31,85 6,80 Kompos di pasaran 45,20 5,60 Kadar Air dan pH
Rata-Rata
Variabel Pengomposan 7,81
Kadar air (%) pH Kompos Ac : An (1:0,5) %v/w 33,84 7,90 Kompos Ac : An (2:1) %v/w 29,88 7,60 Kompos Ac : An (3:1,5) %v/w 22,59 7,80 Kompos Ac : Pf (1:0,5) %v/w 44,43 8,45 Kompos Ac : Pf (2:1) %v/w 28,16 7,90 Kompos Ac : Pf (3:1,5) %v/w 34,92 7,15 Blanko 29,64 7,85 Tanah 31,85 6,80 Kompos di pasaran 45,20 5,60 Hasil Kandungan N
nilai tertinggi pada variabel Azotobacter chroococcum 2%v/w:
Aspergillus niger 1%v/w dengan peningkatan 500% dan
terendah pada tanah taman.
Hasil Kandungan P
nilai tertinggi pada variabel Azotobacter chroococcum 2%v/w :
Aspergillus niger 1%v/w dan Azotobacter chroococcum 2%v/w :
Pseudomonas fluorescens 1%v/w (dari 0,91% menjadi 1,04%).
Hasil Kandungan K
Kadar kalium tertinggi terdapat pada kompos dengan
penambahan Azotobacter chroococcum 3%v/w : Aspergillus
niger 1,5%v/w, yaitu 1,15%
Hasil Kandungan C
seluruh variabel pengomposan mengandung karbon lebih dari
kadar minimum Permentan, 2009 yaitu 12%.
Perbandingan Kandungan N,P,K
Ratio C/N = 22,03
Kapasitas Panen Terong
Kapasitas Panen Cabai
Pertambahan Tinggi Terong
Pertambahan Tinggi Cabai
Kesimpulan
1.
2.
3.
• Mikroorganisme Azotobacter chroococcum, Pseudomonas
fluorescens dan Aspergillus niger dapat meningkatkan
kadar nitrogen dan fosfat pada limbah sludge industri
pengolahan susu.
• Hasil terbaik dalam penelitian ini ialah dengan penggunaan
variabel Azotobacter chroococcum 1%v/w : Aspergillus niger 0,5
%v/w, dimana ratio C/Nnya telah memenuhi persyaratan teknis
minimal untuk pupuk organik No. 28/Permentan/SR.1305/5/2009 ,
yaitu sebesar 22,03%.
• Pemberian kompos limbah sludge industri pengolahan susu
memberikan peningkatan tinggi tanaman terong 12,2% dan
cabai 21,6%, serta menghasilkan kapasitas panen terong
44,2 gram/pohon dan cabai 11 gram/pohon