Journal of Innovation And Applied Technology e-ISSN:2477-7951

## http://jiat.ub.ac.id.
Pembuatan  Pupuk  Organik  Cair  Berbasis  Limbah  Padat  Biogas Pada Peternak Sapi Perah Sekar Sari "Setia Kawan" Desa Tutur Kabupaten Pasuruan
Siti Mariyah Ulfa 1* , Lukman Hakim 1 , Sutrisno 1
1 Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang, 65145 INDONESIA
Coresponding author: E-Mail: ulfa.ms@ub.ac.id

## PENGANTAR
Selain  memiliki  wisata  alam  yang  menjadi potensi unggulan pariwisata, Kabupaten
Pasuruan juga menawarkan potensi lain sebagai penghasil  susu.  Desa  Tutur  merupakan  salah satu  daerah  penghasil  susu  yang  terletak  di Kecamatan  Nongkojajar.  Profesi  penduduk  di

## ABSTRACT
Production of liquid organic fertilizer from biogas solid waste enriched by Nitrogen (N) has been done  on  dairy  farmers  in  Tutur  Village,  Pasuruan  Regency.  Tutur  village  is  known  energy independent village because the installation of biogas built by Koperasi Setia Kawan in the homes of citizens provides great benefits. However, the problem of residual solid waste after gasification process has not received attention. Through IbM program, we promote the technology of organic liquid fertilizer production from biogas waste as an alternative solution. Liquid organic fertilizers are produced using a portable fermentor with 60 L capacity and fermented for  21-30 days. The materials used are solid waste biogas, water and starter EM4. The analysis of the liquid fertilizer made with the ratio of biogas waste and water at 1: 5 (wt/wt) ratio showed an increase in N element content from 0.77% to 1.16%. High levels of N in liquid fertilizer are needed by plants to accelerate the growth and elongation of plant cells. The resulting fertilizer is used for cultivation of grass and chrysanthemum plants.

## ABSTRAK
Pengenalan  pembuatan  pupuk  organik  cair  dari  limbah  padat  biogas  yang  diperkaya  oleh unsur Nitrogen (N) telah dilakukan pada peternak sapi perah di Desa Tutur Kabupaten Pasuruan. Desa  Tutur.  Desa  Tutur  dikenal  sebagai  desa  mandiri  energi  karena  instalasi  biogas  yang dibangun  oleh  Koperasi  Setia  Kawan  di  rumah  warga  memberikan manfaat  yang  besar.  Akan tetapi permasalahan tentang limbah padat sisa proses gasifikasi belum mendapatkan perhatian. Melalui program IbM, penyuluhan dan edukasi terhadap masyarakat tentang teknologi pembuatan pupuk organik cair dari limbah biogas diusulkan menjadi solusi terhadap permasalahan tersebut. Pupuk  organik  cair  diproduksi  dengan  menggunakan  fermentor  portabel  kapasitas  60  L  dan difermentasi selama 21-30 hari. Bahan dasar yang digunakan adalah limbah padat biogas, air dan starter EM4. Hasil analisis pupuk cair yang dibuat dengan perbandingan limbah biogas dan air 1:5 menunjukkan  peningkatan  kadar  unsur  N  dari  0,77%  menjadi  1,16%.  Pupuk  yang  dihasilkan digunakan oleh peternak untuk budidaya rumput gajah dan tanaman bungan krisan.

## KEYWORDS
biogas, pupuk cair, fermentor, limbah, kalium, nitrogen, fosfor.
Article Number : 169-557-1-SM
Received :
2017-07-25
Accepted : 2018-07-02
Published :
Volume : 04 Issue : 01
June 2018 pp.708-712
desa ini sebagian besar sebagai peternak sapi perah yang menghasilkan susu segar. Peternak di  Desa  Tutur  tergabung  dalam  Koperasi Peternakan  Sapi  Perah  (KPSP)  “Setia  Kawan” yang  mempunyai  sejarah  panjang  dalam  hal pengelolaan susu.
Saat ini produk dari KPSP “Sekar Sari” tidak hanya  susu  segar,  tetapi  terdapat  produk  lain yang  dihasilkan  yaitu  biogas.  Unit  produksi biogas  ini  dibangun  diarea  perumahan  warga yang  tergabung  dalam  KPSP  “Sekar  Sari”. Biogas  yang  dihasilkan  digunakan  untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar warga Desa Tutur.  Divisi  produksi  biogas  dibentuk  untuk mengatasi  banyaknya  kotoran  sapi  yang dihasilkan  setiap  harinya.  Dengan  adanya  unit produksi  biogas  maka  permasalahan  limbah kotoran  sapi  dapat  teratasi.  Instalasi  biogas kerumah  warga  juga  telah  dibuat  oleh  KPSP “Sekar  Sari”  melalui  saluran  pipa -pipa  gas menuju rumah warga desa Tutur yang langsung bisa  dimanfaatkan  untuk  memasak  dan keperluan  lain.  Hal  ini  menjadikan  Desa  Tutur dikenal sebagai desa mandiri energi.
Dalam  proses  pembuatan  biogas  selain dihasilkan  gas  metana  dari  proses  fermentasi, dihasilkan  juga  limbah  padat  sisa  fermentasi. Seiring  dengan  jumlah  produksi  biogas  yang meningkat,  jumlah  limbah  padat  ini  juga mengalami  peningkatan.  Berdasarkan  hasil survey  pada  Pusat  Pelatihan  Peternakan  Sapi Perah dan Pengelolaan Lingkungan Sekar Sari “Setia  Kawan”  Nongkojajar,  pengelola  tidak mengetahui pemanfaatan limbah sisa biogas ini. Limbah  padat  ini  hanya  ditimbun  di  area peternakan, tidak dapat dijadikan pupuk karena kandungan  unsur  Nitrogen  (N)  yang  rendah. Jumlah  limbah  padat  yang  terus  meningkat menyebabkan  permasalahan  penyimpanan. Saat  ini,  limbah  sisa  biogas  ini  hanya  menjadi timbunan sampah yang menghabiskan sebagian besar lahan peternakan.
Menurut  penelitian  yang  dilakukan  oleh Fauzi  [1],  limbah  sisa  biogas  masih  dapat dimanfaatkan  sebagai  bahan  dasar  pupuk organik  cair.  Pupuk  organik  siap  pakai  baik dalam bentuk padat atau cair kaya akan unsur Nitrogen. Hal ini dapat ditelusuri dari unsur-unsur
yang  terdapat  dalam  bahan  baku  yang digunakan.  Bahan  baku  biogas,  dalam  hal  ini adalah  kotoran  ternak  sapi,  merupakan  bahan organik  yang  mempunyai  kandungan  Nitrogen (N) yang tinggi, sedangkan dalam pengolahannya  menjadi  biogas  hanya  unsur- unsur  C,  H,  dan  O  saja  yang  akan  diubah menjadi CH 4 dan CO 2 . Unsur N yang ada dalam bahan  dasar  masih  tetap  bertahan  dalam limbahnya.  Dengan  alasan  inilah,  limbah  sisa biogas  masih  dapat  diproses  lagi  menjadi sumber  pupuk  organik  cair  yang  kaya  dengan kandungan nitrogen [2]. Pupuk organik cair saat ini  juga  lebih  diminati  oleh  petani  karena  telah terbukti  tidak  memberikan  dampak  kerusakan tanah pada pemakaian dalam jangka waktu yang relatif lama.
Analisis permasalahan yang dapat disimpulkan  dari  pemaparan  di  atas  adalah adanya  limbah  padat  sisa  pembuatan  biogas yang tidak dimanfaatkan oleh masyarakat Desa Tutur.  Jumlah  limbah  padat  yang  dihasilkan cukup besar dan peternak membutuhkan lahan penyimpanan  yang  luas.  Masyarakat  tidak mengetahui  pemanfaatan  dari  limbah  ini sehingga dibiarkan saja menumpuk. Berdasarkan  fenomena  ini  dan  hasil  analisis permasalahan,  maka  solusi  yang  ditawarkan kepada masyarakat Desa Tutur adalah dengan memanfaatkan  limbah  biogas  menjadi  pupuk organik cair yang diperkaya unsur Nitrogen (N) dan  ramah  lingkungan.  Bahan-bahan  utama yang  dibutuhkan  dalam  pembuatan  pupuk organik cair tersedia di Desa Tutur, yaitu limbah padat  biogas.  Selain  itu,  menurut  Sumarni  [3], bahan tambahan yang diperlukan adalah dedak dan starter EM4. Dengan didukung oleh bahan baku  yang  berlimpah  dan  teknologi  fermentasi yang  sudah  teruji,  diharapkan  pupuk  organik yang  dihasilkan  dapat  dimanfaatkan  oleh masyarakat Desa Tutur.

## BAHAN DAN METODE
Bahan utama pembuatan pupuk organik cair adalah  limbah  padat  biogas,  air,  dan  starter EM4. Limbah padat biogas sebagai bahan baku utama pembuatan pupuk organik cair diperoleh dari  instalasi  biogas  milik  Bapak  Wasis  yang
terletak  di  Desa  Tutur  Kecamatan  Nongkojajar Kabupaten  Pasuruan.  Proses  fermentasi menggunakan  starter  EM-4  yang  di  produksi oleh PT Songgolangit Persada, Jakarta.

## Pembuatan pupuk organik
Fermentor  untuk  pembuatan  pupuk  organik cair  adalah  tong  komposter  bertutup  plastik dengan  kapasitas  60  L.  Komposisi  pembuatan pupuk  cair  disajikan  pada Tabel  1 dengan penambahan EM4 sebanyak 100 mL/kg limbah padat. Campuran limbah padat biogas, air, dan EM4  difermentasi  selama  30  hari.  Hasil fermentasi  disaring  untuk mendapatkan produk pupuk organik cair.
Tabel 1. Perbandingan limbah padat dan air
Kode Reaktor  Limbah padat (Kg) Air (L) A 1 2 B 1 5 C 1 7 D 1 9

## HASIL DAN DISKUSI Gambaran Umum Lokasi IbM
Kegiatan  IbM  bekerja  sama  dengan Koperasi  Peternak  Sapi  Perah  (KPSP)  Setia Kawan  di  Desa  Tutur  Kabupaten  Pasuruan. Lokasi ini dipilih karena jarak tempuh ke  lokasi yang  relatif  dekat  yaitu  38  Km  dengan  waktu tempuh  sekitar  1  jam.  Selain  itu,  Desa  Tutur dikenal sebagai salah satu desa mandiri energi karena sebagian besar warga memiliki instalasi biogas.
Kegiatan  penyuluhan  dilakukan  di  Desa Tutur  di  kediaman  Bapak  Wasis  yang merupakan  lokasi  yang  ditunjuk  oleh  KPSP sebagai  unit  percontohan.  Lokasi  kedua  yang dipilih adalah Desa Cemoro yang berjarak 5 km dari KPSP. Ketua komunitas pengguna biogas di Desa Cemoro adalah Pak Suto yang mengelola 50 instalasi biogas di desa ini. Banyaknya warga yang  menggunakan  biogas  menjadikan  desa Cemoro  menjadi  sumber  bahan  baku  yang potensial.
Analisis Limbah Padat Biogas
Sampling limbah padat biogas dilakukan di peternakan  Pak Wasis.  Analisa  kadar  Nitrogen
(N),  Phosphat  (P),  dan  Kalium  (K)  yang merupakan  senyawa  yang  dibutuhkan  oleh tanaman  dilakukan  di  Unit  Analisis,  Jurusan Kimia,  Universitas  Brawijaya.  Hasil  analisis menunjukkan  kadar  N,  P,  dan  K  limbah  padat biogas  seperti  pada Tabel  2 .  Limbah  padat biogas  mempunyai  kadar  N  dan  P  total  yang sesuai  dengan  standar  SNI  sebagai  pupuk padat.  Sedangkan  kadar  K  masih  rendah, sehingga  apabila  digunakan  sebagai  pupuk kurang  efektif.  Unsur  Kalium  berfungsi  untuk sintesis  asam  amino  dan  protein  serta memelihara  tugor  tanaman.  Konversi  pupuk padat biogas menjadi pupuk cair perlu dilakukan untuk meningkatkan kadar kalium. Hal ini dapat dilakukan  dengan  penambahan  MOL/EM4 sebagai  biokativator  dalam  proses  pembuatan pupuk cair.
Tabel 2. Analisis limbah padat
Unsur Kadar (%) SNI (19-7030-2004) N total 0,77 > 0,4 P total 2,75 > 0,1 K 0,05 > 0,2

## Gambaran Teknologi
Teknologi yang dikenalkan pada masyarakat Desa  Tutur  adalah  pembuatan  pupuk  organik cair  dengan  tong  komposter  portabel.  Tong komposter di desain seperti Gambar 1 . Ada dua tipe  komposter  yang  disediakan  untuk  mitra, yaitu  komposter  tipe  I  ( Gambar  1a )  yang digunakan  untuk  pembuatan  starter  EM4  dan tipe  II  ( Gambar  1b )  digunakan  untuk  produksi pupuk cair. Tong komposter mempunyai volume total  60  L  sehingga  sangat  portabel  disimpan dan  digunakan  di  lokasi  IbM.  Komposter  di pesan  dari  kelompok  kader  lingkungan  SRI MURTI Jawa Barat.
Proses  pembuatan  pupuk  cair  dilakukan dengan mencampur limbah padat biogas, air dan starter  EM4  dengan  komposisi  tertentu  dalam kompsoter  tipe  II.  Komposter  ditutup  rapat  dan fermentasi  selama  21-30  hari.  Setelah  30  hari, pupuk  organik  dapat  dipanen  dengan  cara membuka  keran  bawah  pada  komposter. Komposter  tipe  I  digunakan  untuk  membuat starter bakteri EM4 dengan memasukkan limbah
organik  sisa  rumah  tangga  (potongan  sayur, rumput,  daun  dll)  kemudian  disemprot  dengan EM4  komersial  untuk  starter  biakan  bakteri. Dalam waktu 7 hari akan didapatkan cairan lindi yang tertampung pada bagian dasar komposter. Lindi  hitam  ini  adalah  bahan  starter  EM4  yang dapat  digunakan  untuk  pembuatan  pupuk organik cair.

## Gambar 1. Desain Tong Komposter Tipe I (kiri) dan Tipe II (kanan) (Dokumentasi: Sri Murti)

## Analisis Pupuk Organik Cair
Bahan utama pembuatan pupuk organk cair adalah  limbah  padat  biogas.  Limbah  yang diambil  dari  sisa  biogas  peternakan  sapi  Pak Wasis unsur N, P, dan K seperti pada Tabel 2 . Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa limbah padat biogas  yang  diambil  pada  bulan  Mei  2016 mempunyai  kandungan  N  dan  P  yang  tinggi, tetapi  mempunyai  kadar  unsur  K  rendah. Penambahan unsur K dalam pupuk organik akan meningkatkan  kekuatan  pertumbuhan  batang tanaman  [4].  Peningkatan  unsur  K  dapat dilakukan  dengan  penambahan  dedak  atau starter mikroba EM4 [3].
Tabel 2. Analisis limbah padat
Unsur Kadar (%) SNI (19-7030-2004) N total 0,77 > 0,4 P total 2,75 > 0,1 K 0,05 > 0,2
Pembuatan  pupuk  cair  dilakukan  dengan mencampur  limbah  padat  biogas  dan  air  serta EM4 dengan perbandingan seperti Tabel 3 . EM4 yang digunakan adalah 100 mL/kg berat limbah
biogas.  Hasil  analisis  pupuk  yang  didapatkan juga ditampilkan pada Tabel 3 .
Tabel 3. Analisis pupuk organik cair Unsur A B C D N total (%) 0,77 1,16 0,64 0,47 P total (mg/L) 106,99 103,84 56,61 54,04 K (mg/L) 453,15 541,65 515,24  554,14
*keterangan  rasio  limbah  padat/air:  A  (1:2);  B  (1:5);  C (1:7); dan D (1:9)
Dari  hasil  analisis  unsur  hara  yang terkandung  dalam  pupuk  organik  cair,  dapat diketahui  bahwa  kadar  Nitrogen  paling  tinggi didapatkan dari perbandingan 1:5 antara limbah padat  dan  air.  Namun  demikian  seluruh  pupuk cair  yang  dihasilkan  mempunyai  kadar  N  yang memenuhi  standar  SNI  sehingga  dapat digunakan  untuk  pupuk  [5].  Hasil  analisis  ini menunjukkan  bahwa  pupuk  organik  cair  dapat dibuat dari limbah padat biogas dengan bantuan starter EM4.

## KESIMPULAN dan SARAN
Kesimpulan  dari  kegiatan  IbM  ini  adalah sebagai berikut:
1.  Pengenalan  teknologi  pembuatan  pupuk organik  cair  dari  limbah  biogas  merupakan salah  satu  solusi  untuk  mengurangi  jumlah limbah padat biogas di Desa Tutur Kabupaten Pasuruan.
2.  Proses  pembuatan  pupuk  cair  dilakukan dengan  menggunakan  komposter  portabel melalui proses fermentasi selama 30 hari dan menghasilkan  pupuk  organik  cair  yang dengan kadar Nitrogen antara 0,47-1,67%.
3.  Penyuluhan  dan  edukasi  yang  dilakukan meningkatkan pengetahuan tentang pembuatan  pupuk  cair  dari  limbah  padat biogas.
Saran yang bisa diusulkan dari kegiatan IbM ini adalah sebagai berikut:
1.  Perlu  pendekatan  secara  berkelanjutan terhadap  masyarakat  agar  program  IbM yang  sudah  diinduksikan  dapat  berjalan secara berkelanjutan.
2.  Perlu  peningkatan  produksi  pupuk  skala besar dankontinyu.
3.  Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terkait sumber  bakteri  sebagai  starter  untuk pembuatan  pupuk  agar  proses  fermentasi bisa dilakukan lebih cepat.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Kegiatan  ini  didanai  oleh  Direktorat  Riset dan Pengabdian Masyarakat, Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan, Kementerian  Riset,  Teknologi,  dan  Pendidikan Tinggi  sesuai  dengan  Surat  Perjanjian Penugasan  Pelaksanaan  Program  Pengabdian Direktorat  Jenderal  Penguatan  Riset  dan Pengembangan  Kementerian  Riset,  Teknologi, dan Pendidikan Tinggi, Nomor: 019/SP2H/PPM /DRPM/II/2016,  tanggal  17  Februari  2016. Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Novia  Eka  Setyatama,  S.Si  yang  telah membantu penelitian di laboratorium.

## REFERENCES
[1] Fauzi, A., 2007, Peningkatan Kualitas Pupuk Organik  Cair  Keluaran  Instalasi Biogas Fermentasi Lanjut dengan Penambahan  Tepung  Silase Kepala Ikan Patin, Skripsi, Institut
Pertanian Bogor.
[2] Oman, 2003, Kandungan Nitrogen (N) Pupuk Organik Cair Dari Hasil Penambahan Urine Pada Limbah (Sludge)  Keluaran  Instalasi  Gas Bio  Dengan  Masukan  Feces Sapi,  Skripsi  Jurusan  Ilmu Produksi Ternak, Institut Pertanian Bogor. [3] Ardyansyah, 2007, Peningkatan Unsur Hara Makro  pada  Manur  Sapi  dengan
Penambahan Cacing Tanah (Lumbricus rubellus) dan Effective Microorganism-4,
Skripsi,  Jurusan  Kimia,  Fakultas MIPA, Institut Pertanian Bogor. [4] Poerwowidodo,  1992,  Telaah  Kesuburan Tanah, Penerbit Angkasa,
Bandung.
[5]   Zahidah,  D.  dan  Maya,  S.,  2013,  Isolasi Karakterisasi dan Potensi Bakteri Aerob  Sebagai  Pendegradasi Limbah Organik, Jurnal Sains dan Seni  Pomits,  Vol.  2  (1),  Institut Teknologi  Sepuluh  November, Surabaya .