## RANCANG BANGUN MESIN PENGOLAH PUPUK KOTORAN SAPI
Seno Darmanto 1

## Abstrak
Rancang  bangun  mesin  pengolah  kotoran  sapi  menjadi  pupuk  organik dilakukan  untuk  memperbaiki  kualitas  pupuk  kandang.  Proses  rancang bangun  dilakukan  di  laboratorium  dan  kelompok  ternak.  Metode pelaksanaan  rancang  bangun  mesin  pengolah  kotoran  sapi  menjadi pupuk  organik  terdiri  dari  seleksi  kotoran  sapi,  penentuan  desain, penentuan  bahan,  pembuatan,  uji  unjuk  kerja,  praktek  unjuk  kerja  di industri  dan  perawatan.  Selanjutnya  lingkup  desain  dan  pembuatan mesin  pengolah  kotoran  sapi  menjadi  pupuk  organik  meliputi  ruji-ruji pengaduk/pemelet,  saringan,  hopper,  transmisi  daya,  motor  penggerak, panel  pengatur  kondisi  kerja  dan  rangka.  Kemudian    pengujian  unjuk kerja  mesin  menunjukkan  bahwa  kapasitas  mesin  pengaduk  (butirisasi) dapat  mencapai  0,2  –  0,3  m 3 /menit.  Perawatan  mesin  pengaduk (butirisasi)  relatif  sederhana  dan  lebih  banyak  difokuskan  pada perawatan ruji-ruji pengaduk/pemelet.
Kata Kunci: Kotoran Sapi, Pupuk, Ruji, Pengaduk, Butirisasi.

## PENDAHULUAN
Limbah  peternakan  merupakan  produk  samping  dari  usaha  peternakan,  yang keberadaannya tidak dikehendaki sehingga harus dibuang. Usaha budidaya ternak (sapi) menghasilkan  limbah  berupa  kotoran  ternak  (feces,  urine)  dan  sisa  pakan  ternak (potongan  rumput,  jerami,  dedaunan,  dedak,  konsentrat  dan  sejenisnya).  Limbah  ternak sapi  dalam  bahasa  sederhana  di  lapangan  (masyarakat)  biasa  disebut  pupuk  kandang. Limbah  ternak  sapi  yang  dalam  bahasa  akademis  disebut  pupuk  organik  umumnya digunakan secara langsung untuk pupuk di sawah oleh peternak dan petani tanpa melalui proses  pengolahan  atau  perlakuan.  Aplikasi  atau  pemakaian  pupuk  organik  secara langsung  (tanpa  perlakuan)  ini  dimungkinkan  terjadi  sehubungan  dengan  keterbatasan peternak  atau  petani  atau  masyarakat  meliputi  tidak  disadarinya  manfaat  dan  fungsi pengolahan  kotoran  sapi,  kurangnya  pengetahuan  proses  pembuatan  pupuk  organik secara  sederhana  dan  cepat,  kurangnya  pemahaman  mengenai  nilai  tambah  pupuk organik  dari  kotoran  ternak  dan  kurangnya  pemahaman  para  peternak  khususnya terhadap  dampak  negatif  yang  ditimbulkan  dari  pencemaran  lingkungan  oleh  kotoran
1 Dosen D3 Teknik Mesin UNDIP
jurnal://jurnal.unimus.ac.id
ternak. Adanya keterbatasan informasi dan pengetahuan, peternak dan petani cenderung menerapkan  cara  penanganan  mudahnya  saja  tanpa  melihat  potensi  kotoran  sapi  yang sebenarnya cukup besar.
Limbah  ternak  sapi  (terutama  kotoran/feces)  untuk  pupuk  tanpa  perlakuan mempunyai nilai ekonomis dan efektifitas relatif rendah. Satu mobil colt (setara dengan 2,5 m 3 - 3 m 3 ) pupuk kandang tanpa perlakuan mempunyai nilai ekonomis Rp. 35.000,-. Harga pupuk kandang akan menurun jika prosentase bahan ikutan (rami dan sisa pakan) relatif  banyak.  Selanjutnya  nilai  efektifitas  pupuk  kandang  dipengaruhi  oleh komposisinya  meliputi  kotoran  ternak  (feces,  urine)  dan  sisa  pakan  ternak.  Prosentase kotoran  yang  relatif  tinggi  akan  mempunyai  efektifitas  sebagai  pupuk  kandang  relatif lebih  baik.  Nilai  efektifitas  pupuk  kandang  akan  meningkat  lebih  baik  ketika  pupuk kandang yang basah telah mengering dan membentuk butiran. Dalam praktek di tingkat petani  (aplikasi  di  sawah),  pupuk  kandang  disebar  secara  langsung  di  persawahan  dan dibiarkan  selama  20  -  25  hari.  Dalam  waktu  20  -25  hari,  pupuk  kandang  diharapkan sudah  mengalami  dekomposisi  dan  fermentasi  secara  alami.  Waktu  tunggu  tanam  padi selama  20  -  25  hari  tentu  akan  menggangu  petani  dalam  mengatur  jadwal  tanam  (baik padi dan palawija) selama musim tanam 1 (satu) tahun.
Kesadaran  masyarakat  dan  petani  dalam  hal  penggunaan  pupuk  organik  untuk pemupukan  tanaman  rata-rata  rendah  dan  cenderung  menghindar.  Petani  umumnya memilih  pupuk  kimia  dan  cenderung  menghindari  pupuk  organik  sehubungan  dengan beberapa  kelemahan  pupuk  kandang  (organik)  tanpa  perlakuan.  Pupuk  organik konvensional  mempunyai  karakteristik  butiran  besar,  relatif  basah,  bau  dan  efek  daya pertumbuhan  tanaman  relatif  lambat.  Pupuk  organik  dengan  kondisi  butiran  besar  dan relatif  basah  akan  lebih  sulit  dalam  proses  menyebarkan  di  sawah.  Kebutuhan  pupuk organik  untuk  tiap  hektar  sawah  juga  membutuhkan  volume  jauh  lebih  besar  dari  pada pupuk  kimia.  Di  sisi  lain  pupuk  kandang  atau  organik  mempunyai  beberapa  kelebihan meliputi  rentang  waktu  daya  kesuburan,  unsur  hara  dan  ramah  lingkungan.  Daya kesuburan  pupuk  kandang  konvensional  dapat  mencapai  2  –  3  kali  tanam  sedangkan daya kesuburan pupuk kimia hanya bertahan untuk sekali tanam. Kesadaran masyarakat untuk  mengkonsumsi  bahan  makanan  yang  berbasis  makanan  organik  turut  mendorong potensi aplikasi dan nilai ekonomis pupuk organik bagi masyarakat.

## BAHAN DAN METODE
Rancang  bangun  pengolahan  kotoran  sapi  menjadi  pupuk  organik  pada prinsipnya  terdiri  dari  peralatan  pengering,  butirisasi  dan  komponen  pendukung. Peralatan  pengering  dilakukan  dengan  metode  pengeringan  alami  dengan  bahan  katalis untuk mempercepat pembusukan (bahan starter). Selanjutnya peralatan butirisasi (pelet) terdiri  ruji-ruji  pengaduk/pemelet,  saringan,  hopper,  transmisi  daya,  motor  penggerak, panel pengatur kondisi kerja dan rangka. Langkah awal pendalaman dan rancang bangun pengolahan  kotoran  ternak  terdiri  dari  menyiapkan  dan  menyempurnakan  model peralatan pengaduk/butirisasi pupuk kandang terdiri dari silinder dan ruji-ruji pengaduk, saringan  (pembentuk  pelet),  hopper,  transmisi  daya,  motor  penggerak,  panel  pengatur kondisi  kerja  dan  rangka,  menyiapkan  gambar  teknik  peralatan  pengaduk/butirisasi pupuk organic dan menentukan langkah kerja.
Gambar 1. Desain Sudu Pengaduk Dan Butirisasi Kotoran Sapi

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Komponen pengaduk secara teknis terdiri dari jari jari atau lengan fleksibel, silinder dan poros.  Sambungan  antara  silinder  dengan  poros  dilakukan  secara  permanen  dengan mekanisme pengelasan. Selanjutnya pemasangan jari-jari pengaduk atau lengan fleksibel ke  silinder  dilakukan  dengan  sambungan  suaian  longgar.  Sambungan  suaian  longgar akan  memberikan  kemudahan  jari-jari  pengaduk  bergerak  bebas  ke  arah  keliling. Komponen penggaduk yang terdiri dari jari jari atau lengan fleksibel, silinder dan poros ditunjukkan di Gambar 2.
Gambar 2. Komponen Jari-Jari Penggaduk
Realisasi peralatan pengolah dan butirisasi (pelet) terdiri ruji-ruji pengaduk/butirisasi,  saringan,  hopper,  transmisi  daya,  motor  penggerak,  panel  pengatur kondisi kerja dan rangka. Komponen utama mesin sebenarnya dipengaruhi oleh ruji-ruji pengaduk/butirisasi  dan  saringan.  Selanjutnya  komponen  pendukung  terdiri  dari peralatan  pengaduk  kotoran,  bak  penampung,  karung  pupuk  dan  tempat  penyimpanan. Dan  mesin  pengolah  kotoran  sapi  sebagai  pupuk  organik  secara  detail  ditunjukkan  di Gambar 3.

## Gambar 3. Mesin Pengolah Kotoran Sapi
Pengolahan  dan  perlakuan  pupuk  kandang  akan  meningkatkan  kualitas  dan kuantitas  pupuk  organik.  Kualitas  pupuk  organik  ditentukan  dengan  uji  komposisi  di laboratorium  dan  didasarkan  pada  kelembaban  65%,  C/N  ratio  maksimum  20,  total nitrogen (N) minimal 1,81%, P205 minimal 1,89%, K2O minimal 1,96%, CaO minimal 2,96%,  MgO  minimal  0,70%,  kapasitas  tukar  kation  minimal  75  me/100  g  dan  pH dinatara 6,5 – 7,5 (Purnama, 2005). Selanjutnya kualitas pupuk organik secara fisik dapat diindentifikasi  sebagai  berikut  bahan-bahan  sudah  hancur  karena  pemrosesan (pengomposan),  tekstur  remah  tidak  lengket  dan  tidak  panas  (dingin/suhu  alami  30 o C), warna  coklat  kehitaman,  tidak  berbau  (bau  kotoran  sudah  hilang)  dan  kadar  air  34%  - 35%  ( NN/http://www.disnaksumbar.org,  2007 ).  Selanjutnya  kuantitas  pupuk  organik didasarkan  pada  kapasitas  (massa  per  waktu)  tiap  pengolahan  dan  perlakuan  pupuk kandang  dan  massa  jenis  kering  (massa  per  volume).  Dan  keuntungan  pupuk  kandang
diolah dan diberi perlakuan adalah salah satu alternatif di dalam mencegah pencemaran lingkungan  yang  berdampak  negatif  terhadap  ternak  dan  lingkungannya,  dapat memberikan  peningkatan  pendapatan  secara  langsung  dari  pupuk  bagi  petani  beserta keluarganya, dapat memberikan nilai tambah dari unsur hara yang terkandung dan pada akhirnya diharapkan dapat memberikan peningkatan produksi pertanian serta kesuburan tanaman  lainnya,  membuka  lapangan  pekerjaan  bagi  masyarakat  petani  yang  berada  di pedesaan  dan  jangka  panjang  diharapkan  akan  dapat  memperbaiki  tekstur,  struktur  dan unsur  biota  tanah.  Pengolahan  dan  perlakuan  pupuk  kandang  secara  ilmiah  diharapkan dapat meningkatkan nilai efektifitas dan ekonomis pupuk kandang atau organik.

## KESIMPULAN
Rancang  bangun  mesin  pengolah  kotoran  sapi    akan  efektif  dengan mengkombinasi perlakuan fisik dan mekanis. Mesin pengaduk dan butirisasi kotoran sapi mampu  menghasilkan  pupuk  organik  dengan  ukuran  antara  2  mm  –  5mm.  Kapasitas mesin pengaduk butirisasi dapat mencapai kapasitas 0,2 – 0,3 m 3 /menit.
Potensi kotoran sapi belum tergarap secara baik dan masih terbatas untuk pupuk kandang tanpa perlakuan. Kelompok ternak juga melakukan pengembangan lebih lanjut pengolahan  kotoran  sapi  dan  pengembangan  potensi  pengolahan  kotoran  sapi  untuk energi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Kegiatan  rancang  bangun  mesin  pengaduk  dan  butirisasi  kotoran  sapi  ini  telah melibatkan  banyak  pihak  meliputi  penyandang  dana,  penanggung  jawab  (institusi)  dan mitra  kerja.  Terima  kasin  DP2M  DIKTI  yang  telah  memberikan  kepercayaan  dalam bentuk  pendanaan  untuk  kegiatan  ini.  Terima  kasih  pula  LPPM  Undip  yang  telah membantu  dan memfasilitasi  setiap kegiatan untuk kelancaran pelaksanaan pengabdian. Dan terima kasih atas kerja samanya yang baik antara tim pelaksanan dengan kelompok Ternak Sedyo Rahayu.

## DAFTAR PUSTAKA
Mawardi,  E,  2008,’’ Penggunaan  Pupuk  Organik  Lebih  Baik ’’,  Peneliti  Sumber  Daya Air  di  Puslitbang  SDA,  Departemen  PU  Kamis,  25  September  2008, http://www.posmetropadang.com
Sukendar,  2007, ’’  Wawancara:  Pejabat  Kelurahan  dan  Ketua  Kelompok  Tani  Sedyo Rahayu ’’, Survey Langsung di Kelompok Ternak Sedyo Rahayu.
NN/ http://www.disnaksumbar.org, 2007,’’potensi pupuk organik’’, Sabtu, 22 September 2007, situs resmi dinas peternakan prov. sumbar http://www.disnaksumbar.org Purnama,  J.  dan  Taufikurrahman,  ‘ ’Pengolahan  Limbah  Ternak  Sapi  Menjadi  Pupuk Organik  Berkualitas  Tinggi  (Lombok  Tengah,  Nusa  Tenggara  Barat’’ ,  Field Technician (Livestock/Fishery) -SPFS PMU Indonesia Photo collections
Sriwidada,  2007, ’’  Wawancara:  Ketua  Kelompok  Ternak  Sedyo  Rahayu ’’,  Survey Langsung di Kelompok Ternak Sedyo Rahayu.