Volume 2, Nomor 1, Januari 2022 p-ISSN 2774-7018 ; e-ISSN 2774-700X
PUPUK CAIR ORGANIK DARI LIMBAH BIOETANOL DAN LIMBAH TERNAK KAMBING:  ANALISIS KADAR N, P, DAN K Malik Musthofa dan Luthfiyah S Fikri Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Indonesia E-mail: mm160@ums.ac.id dan luthfiyah@gmail.com
Diterima:
26 Desember 2021 Direvisi: 09 Januari 2022 Disetujui: 15 Januari 202

## Abstrak
Latar  Belakang  : Pencemaran  yang  dihasilkan  dari  limbah peternakan  jika  dibiarkan  tanpa  adanya  penanganan  akan menimbulkan  gangguan  kesehatan  pada  masyarakat.  Selain limbah peternakan, limbah bioetanol (vinasse) juga memiliki dampak  yang  besar  bagi  lingkungan  karena  kadar  pH  yang relative  asam,  serta  BOD  dan  COD  yang  tinggi  akan mencemari perairan. Tujuan : Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis  kadar  N,  P  dan  K. Metode  : Metode  untuk membuat  pupuk  yaitu  salah  satunya  adalah  metode fermentasi,  metode  ini  banyak  digunakan  karena  prosesnya yang  simpel,  mudah  dan  juga  tidak  mengeluarkan  banyak biaya. Hasil : Pada penelitian ini, dilakukan perbedaan waktu fermentasi  dan  jumlah  komposisi  kotoran  kambing  untuk mengetahui kadar N, P, dan K yang paling efektif pada pupuk yang dibuat.Tahapan penelitian dimulai dari persiapan bahan dimana  kotoran  kambing  dikeringkan  terlebih  dahulu menggunakan  sinar  matahari.  Dilanjutkan  dengan  proses fermentasi dengan variasi  komposisi kotoran kambing (125, 250,  dan  375  gram)  dan  waktu  fermentasi  (10,  15,  dan  20 hari). Kesimpulan  : Hasil  percobaan  menunjukkan  bahwa pupuk yang paling optimum diperoleh pada variasi komposisi kotoran  kabimg  375  gram  dan  waktu  fermentasi  20  hari dengan nilai N sebesar 0,17%, nilai P sebesar 0,1%, dan nilai K sebesar 0,88%.
Kata kunci: fermentasi, kotoran kambing, pupuk organik cair, vinasse

## Abstract
Background : Pollution generated from livestock waste if left untreated  will  cause  health  problems  in  the  community.  In addition  to  livestock  waste,  bioethanol  waste  (vinasse)  also has a big impact on the environment because of its relatively acidic pH level, and high BOD and COD that will pollute the waters. Purpose : This study aims to analyze the levels of N, P  and  K. Method: The  method  for  making  fertilizer,  one  of which is the fermentation method, this method is widely used because  the  process  is  simple,  easy  and  also  does  not  cost much. Results : In this study, the differences in fermentation time  and  the  amount  of  composition  of  goat  manure  were carried out to determine the most effective levels of N, P, and K in the fertilizer made. Followed by a fermentation process with variations in the composition of goat manure (125, 250, and 375 grams) and fermentation time (10, 15, and 20 days).
Conclusion  :  The  experimental  results  showed  that  the  most optimum fertilizer was obtained at variations in the composition of goat manure 375 grams and a fermentation time of 20 days with a N value of 0.17%, a P value of 0.1%, and a K value of 0.88%.
Keywords: ermentation, goat manure, liquid organic fertilizer, vinasse

## Pendahuluan
Pencemaran lingkungan yang dihasilkan dari limbah peternakan seperti feses, urine, dan  sisa  pakan  jika  dibiarkan  tanpa  adanya  penanganan  lebih  lanjut  akan  menimbulkan gangguan  kesehatan  pada  masyarakat  di  sekitar  peternakan.  Oleh  karena  itu  pengolahan kotoran ternak perlu dilakukan untuk mengurangi pencemaran. Salah satu cara pengolahan kotoran  ternak  yaitu  memanfaatkannya  sebagai  pupuk  kandang,  karena  memiliki kandungan unsur hara yang dibutuhkan tanaman dan kesuburan tanah.
Kotoran  ternak  dimanfaatkan  sebagai  pupuk  kandang  karena  kandungan  unsur haranya seperti nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) serta unsur hara mikro diantaranya kalsium, magnesium, belerang, natrium, besi, dan tembaga (Hapsari, 2013). Kotoran ternak yang biasanya digunakan sebagai pupuk yaitu kotoran kambing karena memiliki unsur hara yang relatif tinggi jika bercampur dengan air seninya, hal tersebut tidak terjadi pada jenis pupuk kandang lainnya seperti kotoran sapi (Trivana, dkk.,2017).
Kotoran kambing dijadikan pupuk organik karena mudah didapat, harga terjangkau dan dapat meningkatkan pH tanah serta mengandung unsur hara N, P, K yang berpotensi untuk menyuplai sebagian unsur hara (Sarbaina, dkk.,2021).
Selain pencemaran lingkungan dari peternakan, pencemaran lingkungan dari limbah etanol juga melonjak. Karena kebutuhan etanol di dunia meningkat pada situasi pandemi saat ini. Permintaan antiseptik melonjak diikuti dengan meningkatnya pasar etanol sebagai bahan  baku  pembuatan  sanitizer.  Secara  umum  bioetanol  dapat  diproduksi  dari  berbagai bahan  hasil  pertanian,  misalnya  bahan-bahan  pertanian  yang  mengandung  turunan  gula seperti molase (tetes tebu) (Kusumaningtyas, dkk.,2015).
Industri bioetanol dari molase juga akan akan menghasilkan limbah berbahaya yang disebut vinasse. Vinasse adalah limbah cair hasil pembuatan etanol dari gula tebu dan dari proses tersebut diperoleh produk sampingan berupa vinasse. Limbah vinasse bersifat asam (pH  3-4),  sehingga  dapat  menimbulkan  masalah  jika  langsung  dibuang  ke  aliran  sungai (Ma’rufah,  dkk.,2020).  Limbah  vinasse  ini  berwarna  coklat  tua  atau  hitam,  berbau, memiliki  COD  dan  BOD  yang  tinggi,  bersifat  korosif,  serta  memiliki  daya  pencemaran yang  tinggi  apabila  dibuang  ke  lingkungan  (Kusumaningtyas,  dkk.,2015).  Vinasse  tebu memiliki COD yang lebih tinggi dibandingkan dengan vinasse yang diperoleh dari bahan lain seperti gula bit, sweet sorgum, anggur, dan agave (Parsaee, dkk.,2019).
Disamping  dampak  negatif  dari  vinasse,  vinasse  memiliki  nilai  positif  yaitu  kaya akan bahan organik, kalium, dan kalsium serta mengandung unsur mikro, yang berpotensi untuk  pembuatan  pupuk  organik  cair  (Ma’rufah,  dkk.,2020).  Vnasse  memiliki  tingkat keasaman yang tinggi dan memiliki kandungan organik seperti asam amino, asam organik, gula, polisakarida, dan protein. Selain itu vinasse bersuhu tinggi sekitar 800 ℃ (Obono, F. dkk., 2016).
Vinasse  baik  encer  maupun  pekat  dapat  disebarkan  kelahan  pertanian  atau  dapat digunakan  sebagai  pupuk  organic.  Pada  lahan  budidaya  tebu,  penerapan  vinasse  dapat mensubstitusi pupuk Kalium dan sebagian Phospor. Akan tetapi, tambahan pupuk nitrogen tetap dibutuhkan ketika vinasse ini disebar ke tanah (Sadewo, 2017).
Alternatif pemecahan yang dapat dilakukan adalah dengan merubah vinasse menjadi pupuk organik. Limbah vinasse mengandung unsur-unsur seperti N, P, K, S, Fe, Mg, Ca, dan Na yang dapat meningkatkan kesuburan tanah. Akan tetapi, karena kandungan unsur N, P, dan K pada vinasse belum bisa memenuhi kebutuhan tumbuhan, maka pada proses pembuatan  pupuk  organik  cair  dari  vinasse  dilakukan  pula  penambahan  unsur  lain  agar sesuai dengan standar pupuk organik.
Pupuk organik cair adalah larutan hasil dari pembusukan bahan-bahan organik yang berasal dari sisa tanaman, kotoran hewan dan manusia yang kandungan unsur haranya lebih dari satu unsur (Ekwealor, dkk., 2020).
POC dipilih karena memiliki keuntungan yang begitu banyak, antara lain yaitu POC lebih mudah diserap oleh tanaman karena langsung disemprotkan ke daun, Pembutan POC lebih  sederhana  dibandingkan  POG  (  Pupuk  Organik  Granul  ),  Skala  produksi  dapat disesuaikan pesanan. Sampai saat ini belum begitu banyak pemanfaatan kotoran padat yang diolah  menjadi  pupuk  organik  cair,  padahal  dengan  diolah  menjadi  pupuk  organik  cair kotoran  padat  tersebut  dapat  disimpan  dalam  waktu  yang  lama  dan  lebih  efesien  (M.  D. Safitri, dkk., 2017).
Metode  yang  cocok  digunakan  dalam  pembuatan  pupuk  organik  ini  yaitu  dengan fermentasi.  Proses  fermentasi  merupakan  salah  satu  proses  anaerobik  yang  berkaitan dengan  proses  glikolisis  yang  mengubah  gula  menjadi  alkohol  dengan  bantuan  bakteri, kapang atau jamur (Nurcahyani dan Utami, 2015).
Penelitian  mengenai  pembuatan  Pupuk  Organik  Cair  (POC)  dari  limbah  bioetanol sudah banyak sekali dikembangkan, seperti pada penelitian Kusumaningtyas, dkk. (2015) yang  menyimpulkan  bahwa  limbah  vinasse  dari  industri  bioetanol  dapat  diolah  menjadi pupuk  organik  cair  melalui  proses  fermentasi  secara  anaerob  dengan  bantuan  mikroba (promi) serta penambahan molasse dan pupuk NPK untuk menaikkan parameter C organik dan  NPK  agar  sesuai  SNI  pupuk  organik.  Menurut  Bela,  dkk  (2017)  pemberian  vinasse pada tanaman pak choi memberikan pertumbuhan dan hasil yang baik.
Pada penelitian  ini  mengacu pada  salah satu unsur yang  menjadi parameter pupuk yaitu unsur N, P, dan K. Pemberian berbagai dosis kompos diharap mampu meningkatkan kadar N, P, dan K pada pupuk. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan penambahan menggunakan  kotoran  kambing  untuk  menambahkan  bahan  organik  pada  pupuk  yang dibuat. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan masyarakat mengenai pengolahan limbah bioetanol dan juga kotoran kambing sebagai pupuk organik cair (POC). Sehingga masyarakat dapat memanfaatkan bahan- bahan yang ada di sekitarnya.

## Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode fermentasi pada pembuatan pupuk organik cair dari limbah vinasse dengan tambahan kotoran kambing. Limbah vinasse didapatakan dari industri etanol di Bekonang sedangkan kotoran kambing didapatkan dari peternak kambing di  sekitar  rumah  peneliti.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  mengkombinasikan  waktu fermentasi  dan  juga  komposisi  kotoran  kambing  yang  ditambahkan.  Desain  penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Desain penelitian
Waktu Fermentasi
Komposisi kotoran
kambing 10 hari (x) 15 hari (y) 20 hari (z) 125 gram (A) Ax Ay Az 250 gram (B) Bx By Bz 375 gram (C) Cx Cy Cz
Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  yaitu  Adaptor,  Airator,  Alat  Fermentasi, Botol Timbang, Buret, Cawan Porselin, Corong Kaca, Ember, Erlenmenyer, Gelas Beker, Gelas Ukur, Heat Mantle, Hot Plate, Kaca Arloji, Karet Penghisap, Kertas Saring, Klem, Kondensor,  Labu  Kjeldahl,  Labu  Ukur,  Neraca  Analitik,  Pengaduk,  Pipa  Alonga,  Pipet Tetes,  Pipit  Ukur,  Pipet  Volume,  Penangas  Air,  Sendok  Stainless,  Statif,  Termometer. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan yaitu Aquades, CuSO4, EM 4, H2SO4 98%, HCl, Indikator  Methyl  Orange,  Indikator  PP,  Kotoran  Kambing,  Logam  Zn,  NaOH,  NaOH alkali, Tablet Kjeldahl, Vinasse.
Fermentasi merupakan suatu proses perubahan kimia pada substrat organik melalui aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Proses fermentasi dibutuhkan starter sebagai  mikroba  yang  akan  ditumbuhkan  dalam  substrat.  Starter  merupakan  populasi mikroba  dalam  jumlah  dan  kondisi  fisiologis  yang  siap  diinokulasikan  pada  media fermentasi.  Pemanfaatan  limbah  sayur  hasil  fermentasi  berupa  asam  organik  dapat digunakan  sebagai  pengawetan  secara  biologi  maupun  sebagai  starter  fermentasi  pakan (Rasmito, dkk., 2019).
Fermentasi  untuk  pembuatan  pupuk  dapat  dilakukan  dengan  bantuan  bakteri probiotic yang berfungsi untuk menguraikan dan memfermentasi bahan organik (Herawati, dkk., 2016). Fermentasi Pupuk Organik Cair akan terbukti baik apabila warna dari cairan limbah yang awalnya bewarna coklat kehitaman menjadi coklat kemerahan (Tiwow, dkk., 2019).

## Hasil dan Pembahasan
Pupuk organik cair yang telah dibuat dari limbah vinasse dengan tambahan kotoran kambing  telah  dilakukan  uji  kadar  N,  P,  dan  K  dengan  kombinasi  komposisi  kotoran kambing (125, 250, 375) gram dengan waktu fermentasi (10, 15, 20) hari didapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel 2. Data kualitas kompos (SNI 19-7030- 2004) Parameter Satuan Standar Mutu N % 0,4 P 2 O5 % 0,1 K 2 O % 0,2
Tabel 3. Hasil kadar N
Tabel 4. Hasil kadar P
Tabel 5. Hasil kadar K
Gambar 1. Hasil POC pada sampel A
Gambar 2. Hasil POC pada sampel B
Gambar 3. Hasil POC pada sampel C
Unsur Nitrogen merupakan unsur yang berperan penting pada tumbuhan yitu dalam peningkatan  pertumbuhan  tanaman  secara  keseluruhan  khususnya  batang  dan  cabang, sehingga  tinggi  tanaman  dan  jumlah  cabang  tanaman  bertambah  (A.  D.  Safitri,  dkk., 2017)).  Pada  penelitian  ini  didapatkan  hasil  kadar  N  pada  POC  dari  limbah  vinasse dengantambahan kotoran kambing sebagai berikut:
Volume 2, Nomor 1, Januari 2022 p-ISSN 2774-7018 ; e-ISSN 2774-700X
Gambar 4. Kadar N pada POC Berdasarkan gambar di atas diketahui bahwa kadar N pada POC tidak dalam kondisi stabil atau adanya kenaikan dan juga penurunan. Pada gambar tersebut dapat dilihat pula bahwa kadar N pada POC tidak memenuhi standar kualitas kompos (SNI 19- 7030-2004) dimana  kadar  N  standar  sebesar  0,4%.  Tidak  adanya  kenaikan  kadar  N  sesuai  standar dikarenakan nitrogen dalam oksigen bentuk ammonia yang lepas ke udara. Oksigen yang ada  jumlahnya  terbatas  sehingga  mengakibatkan  ammonia  tidak  dapat  dirubah  ke  dalam bentuk nitrat, dan nitrogen dapat hilang dalam bentuk gas NH3 pada kondisi temperature dan  pH  yang  tinggi  ((Umami,  dkk.,  2014).  Kadar  N  paling  tinggi  pada  POC  yang  telah dibuat yaitu saat komposisi kotoran kambing sebesar 250 gram dengan waktu fermentasi selama 15 hari.
Unsur  Fosfor  pada  pupuk  berperan  dalam  pertumbuahan  akar  (Purwati,  2013). Fosfor merupakan unsur hara yang dihasilkan dari pelapukan bahan organik yang dijadikan kompos. Berikut ini merupakan hasil kadar P pada POC yang telah dibuat :
Gambar 5. Kadar P pada POC
Berdasarkan  grafik  di  atas  dapat  dilihat  bahwa  kadar P  yang  dihasilkan  dari  POC yang dibuat tidak stabil, yaitu adanya kenaikan dan penurunan. Kenaikan kadar P secara drastis  terjadi  pada  variasi  kotoran  kambing  sebanyak  375  gram  dan  waktu  fermentasi selama 20 hari. Hasil ini  merupakan satu- satunya hasil  yang  memenuhi standar kualitas kompos (SNI 19-7030-2004) dimana kadar P standar sebesar 0,1%.
Kalium berperan penting daam mengatur ketersediaan air. Menurut Hasiholan, dkk (2017)  peran  kalium  pada  tumbuhan  yaitu  sebagai  aktivator  dari  berbagai  enzim  dalam proses  fotosíntesis  dan  respirasi.  Berdasarkan  uji  yang  telah  dilakukan,  didapatkan  hasil kadar K pada POC sebagai berikut :
Gambar 6. Kadar K pada POC Sama  dengan  hasil  kadar  N  danjuga  P,  kadar  K  ini  mengalami  kenaikan  dan penurunan sehingga hasil tidak stabil. Berdasarkan data di atas, semua nilai K memenuhi standar  kualitas  kompos  (SNI  19-  7030-2004)  dimana  kadar  K  standar  sebesar  0,2%. Meningkatnya  unsur  K  disebabkan  oleh  mikroorganisme  yang  menggunakan  unsur  K dalam  bahan  substrat  berfungsi  sebagai  katalisator,  sehingga  aktivitas  bakteri  akan meningkatkan unsur K pada POC (Safitri, dkk., 2017).
Kadar K paling tinggi yaitu 1% terdapat pada POC variasi kotoran kambing sebesar 250  gram  dengan  waktu  fermentasi  selama  10  hari,  sedangkan  untuk  kadar  K  terendah 0,49% terdapat pada POC dengan variasi kotoran kambing 250 gram dan waktu fermentasi selama 20 hari.

## Kesimpulan
Dari penelitian pembuatan pupuk organik cair dari limbah vinasse dengan tambahan kotoran  kambing  yang  telah  dilakukan  dapat  disimpulkan  bahwa  ;  Kandungan  unsur  K dapat  memenuhi  standar  pupuk  kompos.  Sedangkan  bahan  organik,  N  dan  P  tidak memenuhi standar pupuk kompos ; Nilai unsur N tertinggi terdapat pada sampel By dengan nilai  0,3%,  unsur  phosphor  tertinggi  tersapat  pada  dua  sampel  yaitu  sampel  Bx  dan  By sebesar  0,06% sedangkan  unsur  Kalium  tertinggi  terdapat  pada  sampel  Bx  dengan  1%  ; Hasil  fermentasi  vinasse  dengan  kotoran  kambing  berpeluang  untuk  dijadikan  pupuk organik  cair  penambah  unsur  kalium  ;  Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh,  pupuk  organik cair yang paling efektif digunakan yaitu adalah pupuk sampel Cz, karena  memenuhi  dua standar yaitu nilai K sebesar 0,88% dan nilai P sebesar 0,1%.

## Bibliografi .
Bela, V., Muhartini, S., & Waluyo, S. (2017). Pengaruh Vinase dan Macam Pupuk Organik terhadap  Pertumbuhan  dan  Hasil  Pak  Choi  (  Brassica  rapa  subsp  .  chinensis  (  L  .) Hanelt  )  The  Effects  of  Vinasse  and  Different  Types  of  Organic  Fertilizers  on  The Growth and Yield of Pak Choy ( Brassica rapa subsp . 6(November 2015), 12–21.
Ekwealor, K. U., Anukwuorji, C. A., Egboka, T. P., & Eze, H. N. (2020). Studies on the Comparative Effects of Cow Dung, Goat Dung and Poultry Manure in the Restoration of Gully Eroded Soil Using Amaranthus hybridus as Test Plant. Asian Journal of Soil
Science and Plant Nutrition, 6(2), 10–16. https://doi.org/10.9734/ajsspn/2020/v6i23008 2
Hapsari,  A.Y.  (2013).  Kualitas  dan  kuantitas  kandungan  pupuk  organik  limbah  serasah dengan  inokulum  kotoran  sapi  secara  semianaerob  .skripsi.  Fakultas  Keguruan  dan Ilmu Pendidikan.Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Hasiholan,  A.,  Armaini,  &  Yoseva,  S.  (2017).  Pengaruh  Perbedaan  Dosis  Limbah  Cair Bioetnaol  (Vinasse)  Terfermentasi  Terhadap  Pertumbuhan  Bibit  Tanaman  Kakao
(Theobroma cacao L.). JOM FAPERTA Universitas Riau, 4(2), 1–15. Herawati, V. E., R A, N., Pinandoyo, & Hutubarat, J.  (2016).  Nutritional  Value  Content,  Biomass  Production  and  Growth  Performance  of Daphnia  magna  Cultured  with  Different  Animal  Wastes  Resulted  from  Probiotic Bacteria Fermentation. Journal IOP : Conference  Series,  55(1).
https://doi.org/10.1088/17426596/755/1/0110 01
Kusumaningtyas,  R.  D.,  Mohamad  Setiaji  Erfan,  &  Dhoni  Hartanto.  (2015).  Pembuatan Pupuk Organik Cair ( POC ) dari Limbah Industri Bioetanol Seminar Nasional Kimia dan  Pendidikan  Kimia  2015  JURUSAN  KIMIA  UNIVERSITAS  NEGERI SEMARANG
Pembuatan Pupuk Organik Cair ( POC ) dari Limbah Industri Bioetanol ( Vinasse ) Melalui Proses F. Seminar Nasional Kimia Dan Pendidikan Kimia, October.
Ma’rufah, S., Rusdiana, R. Y., & Sari, V. K. (2020). Pemanfaatan Vinasse sebagai Pupuk Organik  Cair  untuk  Meningkatkan  Pertumbuhan  dan  Hasil  Bunga  Kol  (Brassica oleracea  var.  Botrytis  L.).  Jurnal  Penelitian  Pertanian  Terapan,  20(1),  18. https://doi.org/10.25181/jppt.v20i1.1552
Nurcahyani,  K.  A.,  &  Utami,  B.  (2015).  Pengolahan  Limbah  Cair  Industri  Alkohol Bekonang Menggunakan Proses Fermentasi Industrial Wastewater Treatment Using The Process of Fermentation Alcohol Bekonang. January 2015, 112–116.
Obono, F., Nsangou, A. N., Ngahac, D., & Tchawou, T. and Kapseu, C. (2016). Valuation of  Vinasse  as  Organic  Fertilizer  on  the  Corn  Field.  American  Scientific  Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences (ASRJETS), 23(1), 185–189. http://www.asrjetsjournal.org/index.php/Ame rican_Scientific_Journal/article/view/1754
Parsaee,  M.,  Kiani  Deh  Kiani,  M., &  Karimi,  K.  (2019).  A  review  of  biogas  production from sugarcane vinasse. Biomass and Bioenergy, 122(January), 117–125. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2019.01.0 34
Purwati, MS, 2013, Pertumbuhan bibit karet (Hevea braziliensis Muel. Arg.) asal okulasi pada  pemberian  okulasi  dan  pupuk  cair  bintang  kuda  laut,  Jurnal  Agrivor  ,vol.  12, no.1, hal. 35–44.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.