laporan tugas akhir pembuatan pupuk …hasil uji ph nilainya antara 6 s/d 7 yang sesuai dengan ph...

i

LAPORAN TUGAS AKHIR

PEMBUATAN PUPUK ORGANIK CAIR

DARI KOTORAN HEWAN (SAPI)

Disusun oleh :

1. PUTRI RATNA DEWI I8307004

2. KANEVI OCTOVA PARADITA I8307020

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010

ABSTRACT

PUTRI RATNA DEWI, KANEVI OCTOVA PARADITA, 2010, “THE

LIQUID ORGANIC FERTILIZER PREPARATION FROM ANIMAL

(COW) MANURE” CHEMICAL ENGINEERING DIPLOMA III STUDY

PROGRAM OF SURAKARTA SEBELAS MARET UNIVERSITY

In the middle of difficulty to get fertilizer for the farmers, now an

alternative fertilizer is developed as the substitution, namely, the one derives from

animal manure. This fertilizer is called organic fertilizer; in addition liquid

organic fertilizer can also be made. This fertilizer is made as the substation of

fertilizer scarcity frequently occurring. The presence of liquid organic fertilizer

can improve the animal manure value-added and it can increase the number of

fertilizer variation. This organic fertilizer has good development prospect. It can

be seen from the abundant basic material availability, so that perhaps the basic

material scarcity can be avoided. The presence of alternative liquid organic

fertilizer is very beneficial for Indonesia farmers.

The process of liquid organic fertilizer preparation used three-neck flask

completed with stirrer, thermometer, and gas disposal pipe. The working

principles were as follows: animal manure is mixed with water in 1:1, 1:2, 1:4,

and 1:5 ratios stirred continuously for 12 hour and taken for its sample every 4

hours. After that, the mixed was sifted, the filtrate served as the liquid fertilizer

while the solid served as the planting media. The liquid product was testing for its

pH, density, and C/N ratio.

The result of pH testing shows 6 to 7 value consistent with the soil pH, for

the density shows it shows ± 1 gram/mL value consistent with the SNI No. 19-

1429-1989 as well, meanwhile the C/N ratio is 1:2 the one most close to C/N ratio

of dry animal manure. The fertilizer with 1:2 ratio indicating the best effect on

each plant is shown by the green bean’s height of 26 cm and red bean’s height of

27 cm.

The quality of liquid organic can be seen from the application of fertilizer

to the plant. The plant used as the application example is green and red beans. The

measurement of plant height is used as the reference to find out the effect of liquid

organic fertilizer in such plant.

viii

INTISARI

PUTRI RATNA DEWI, KANEVI OCTOVA PARADITA, 2010,

“PEMBUATAN PUPUK ORGANIK CAIR DARI KOTORAN HEWAN

(SAPI)” PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

Di tengah sulitnya mendapatkan pupuk bagi petani, kini dikembangkan

pupuk alternatif lain sebagai substitusi yaitu pupuk yang berasal dari kotoran

hewan. Pupuk ini dikenal dengan nama pupuk organik selain itu dapat dibuat

sebagai pupuk organik cair. Pupuk ini dibuat sebagai substitusi kelangkaan pupuk

yang sering terjadi. Adanya pembuatan pupuk organik cair ini dapat

meningkatkan nilai tambah kotoran hewan dan dapat menambah variasi jenis

pupuk yang ada. Pupuk organik ini memiliki prospek pengembangan yang bagus.

Hal ini terlihat dari ketersediaan bahan baku yang melimpah, sehingga

kemungkinan kelangkaan bahan baku dapat dihindari. Keberadaan pupuk organik

cair sebagai alternatif ini sangat bermanfaat bagi petani Indonesia

Proses pembuatan pupuk organik cair ini menggunakan labu leher tiga

yang dilengkapi dengan pengaduk, termometer, dan selang pembuangan gas.

Prinsip kerjanya, kotoran hewan dan air dicampur dengan perbandingan 1:1, 1:2,

1:3, 1:4, dan 1:5 diaduk secara terus menerus selama 12 jam dan diambil

sampelnya setiap 4 jam sekali. Setelah itu campuran tersebut disaring, filtrat

sebagai pupuk cairnya sedangkan padatannya sebagai media tanam. Hasil

cairannya dilakukan pengujian antara lain pH, berat jenis, dan C/N rasio.

Hasil uji pH nilainya antara 6 s/d 7 yang sesuai dengan pH tanah, untuk

berat jenis hasilnya ± 1 gram/mL yang sesuai pula dengan SNI No. 19 – 1429 -

1989, sedangkan uji C/N rasio pada perbandigan 1:2 mempunyai nilai C/N rasio

yang paling mendekati C/N rasio kotoran hewan kering. Pupuk dengan

perbandingan 1 : 2 pula yang menunjukkan pengaruh yang paling baik pada

masing – masing tanaman ditunjukkan oleh ketinggian tanaman kacang hijau

setinggi 26 cm dan kacang tolo setinggi 27 cm.

Kualitas pupuk organik cair dapat diketahui dari pengaplikasian pupuk

pada tanaman. Tanaman yang digunakan sebagai contoh aplikasi yaitu tanaman

kacang hijau dan kacang tolo. Pengukuran tinggi tanaman digunakan sebagai

acuan untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik cair pada tanaman

tersebut.

Laporan Tugas Akhir

Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan

D III Teknik Kimia iv

Universitas Sebelas Maret

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan anugerah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas

akhir dengan judul Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Kotoran Hewan. Laporan

ini merupakan salah satu syarat dalam menyelesaikan Program Studi Diploma III

Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Laporan tugas akhir ini disusun berdasarkan studi pustaka dan hasil

percobaan di Laboratorium Aplikasi Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Dalam Penyusunan laporan, penulis banyak mendapatkan bantuan dari

berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Dwi Ardiana ,S.T.,M.T., selaku Ketua program D3 Jurusan Teknik

Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Bapak Ir. Paryanto, MS, selaku dosen pembimbing yang telah banyak

memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas

Akhir dan penyusunan laporan ini.

3. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu, yang telah

membantu dan memberikan dukungan dalam pelaksanaan dan

penyusunan laporan Tugas Akhir ini.

Penyusun telah berusaha semaksimal mungkin demi terciptanya laporan

ini, tetapi kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan penyusun demi

kesempurnaan laporan. Akhir kata, penyusun berharap agar laporan Tugas Akhir

ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Surakarta, Juni 2010

Penyusun

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


v

DAFTAR ISI

Halaman Judul ...............................................................................................i

Halaman Pengesahan .....................................................................................ii

Lembar Konsultasi ........................................................................................iii

Kata Pengantar...............................................................................................iv

Daftar Isi ........................................................................................................v

Daftar Gambar ..............................................................................................vi

Daftar Tabel………………………………………………...………….......vii

Intisari .........................................................................................................viii

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah.....................................................................1

B. Perumusan Masalah ...........................................................................5

C. Tujuan.................................................................................................5

D. Manfaat...............................................................................................6

BAB II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka.................................................................................7

B. Kerangka Pemikiran.........................................................................13

BAB III. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan.................................................................................14

C. Lokasi................................................................................................14

D. Cara Kerja………………………………………………….………14

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil ………… ………………………………………….…….......20

B. Pembahasan………………….…………………….…………….....26

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ………………………………………………..….....28

B. Saran ………………………………………………………….....28

Daftar Pustaka ...........................................................................................29

Lampiran .......................................................................................................

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Alir Pembuatan Pupuk Organik Cair ............................ 13

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Ekstraksi Pembuatan Pupuk Organik Cair ......... 19

Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara Tinggi Tanaman Vs Hari pada Kacang

Hijau. ............................................................................................. 23

Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara Tinggi Tanaman Vs Hari pada Kacang

Tolo…............................................................................................ 24

Gambar 4.3 Grafik C/N Rasio Kotoran Sapi Literatur Vs C/N Rasio Pupuk

Organik Cair .................................................................................. 25

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


vii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Jumlah Ternak Sapi Potong Daerah Karesidenan Surakarta dan

Sekitarnya .......................................................................................... 4

Tabel 1.2 Data Jumlah Ternak Sapi Perah Daerah Karesidenan Surakarta dan

Sekitarnya .......................................................................................... 5

Tabel 2.1 Kadar C/N Rasio Beberapa Jenis Bahan Organik Berdasarkan Bahan

Kering ................................................................................................ 6

Tabel 2.2 Komposisi Unsur Hara Kotoran dari Beberapa Jenis Ternak ............ 9

Tabel 2.3 Kadar Hara Berbagai Pupuk Kandang .............................................. 10

Tabel 4.1 Analisa pH Sampel Pupuk ............................................................... 20

Tabel 4.2 Analisa Berat Jenis Sampel Pupuk ................................................... 21

Tabel 4.3 Analisa C/N Rasio Pupuk Organik Cair ........................................... 21

Tabel 4.4 Aplikasi Pupuk pada Tanaman Kacang Hijau ................................. 22

Tabel 4.5Aplikasi Pupuk pada Tanaman Kacang Tolo ..................................... 26

Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara Tinggi Tanaman Vs Hari pada

Kacang Hijau

-5

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tin

gg

i T

an

am

an

(cm

)

Hari Ke-

1:1 4jam

1:1 8jam

1:1 12jam

1:2 4jam

1:2 8jam

1:2 12jam

1:3 4jam

1:3 8jam

1:3 12jam

1:4 4jam

1:4 8jam

1:4 12jam

1:5 4jam

1:5 8jam

1:5 12jam

tanpa pupuk

Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara Tinggi Tanaman Vs Hari pada

Kacang Tolo

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tin

gg

i T

an

am

an

(cm

)

Hari Ke-

1:1 4jam

1:1 8jam

1:1 12jam

1:2 4jam

1:2 8jam

1:2 12jam

1:3 4jam

1:3 8jam

1:3 12jam

1:4 4jam

1:4 8jam

1:4 12jam

1:5 4jam

1:5 8jam

1:5 12jam

tanpa pupuk

Gambar 4.3 Grafik C/N Rasio Kotoran Sapi Literatur Vs C/N Rasio Pupuk Organik Cair pada

Waktu Pengadukan 12 Jam

0

5

10

15

20

25

0 1 2 3 4 5 6

C/N

Rasi

o

Perbandingan Solute : Solven (1: X)

C/N Rasio Pupuk Organik Cair

C/N Rasio Kotoran Sapi Literatur

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Persoalan pupuk sudah menjadi masalah sejak awal di hulunya. Produksi

konstan dalam satu tahun dari lima produsen mencapai 5,8 juta ton hingga enam

juta ton. Kebutuhan riil dari 33 provinsi mencapai 5.778.437 ton pada tahun 2006,

sehingga selisih antara kebutuhan dan produksi tipis.

Saat ini alokasi pasokan sesuai kebutuhan terbesar ada di Jawa, 2.728.261

ton. Di sisi lain, produksi pupuk di Jawa hanya dilakukan oleh tiga pabrik, yakni

satu pabrik urea di Petrokimia Gresik dan dua pabrik di Pupuk Kujang, Cikampek,

total produksi maksimal 1,5 juta ton. Namun, realitasnya pabrik hanya mampu

mencapai sekitar 90 persen, berarti sekitar 1,3 juta ton.

Dari angka itu saja ada selisih 1,4 juta ton. Dengan jumlah itu saja riskan

untuk bisa mengatasi jika permintaan dalam volume besar terjadi secara serentak,

mengingat siklus produksi konstan dan bukan fluktuatif. Sementara sifat

kebutuhan tanam petani adalah fluktuatif.

Menjelang musim tanam, permintaan pupuk akan meningkat. Bagi petani,

tanam tak bisa ditunda. Saat hujan turun, air cukup, dan masa tanam harus

dilakukan, apa pun risikonya, petani harus bisa mendapatkan pupuk. Volume

permintaan pun cukup besar.

Pada saat itu pupuk jelas akan terasa kurang, yang apabila berharap dari

pabrik pupuk di Jawa jelas berat. Untuk itu, butuh pasokan dari wilayah luar Jawa,

dan itu butuh waktu untuk pengapalan, yang sekali jalan hanya bisa mengangkut

sekitar 6.000 hingga 8.000 ton. Kondisi ini bisa menjadi salah satu pemicu

kelangkaan.

Masalah kedua, sejak awal sudah ada selisih antara jumlah pupuk subsidi

yang disetujui oleh Menteri Pertanian dan kebutuhan riil. Pupuk urea, misalnya,

yang disetujui disubsidi pemerintah melalui SK Mentan No.

08/Kpts/TP.260/1/2003 sebanyak 4.339.413 ton, kebutuhan untuk padi sekitar 4,5

juta ton. Berarti sudah ada selisih pupuk subsidi sekitar 160.000 ton.

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Demikian juga subsidi untuk pupuk SP-36, kebutuhan riil 2,4 juta ton.

Subsidi berdasarkan SK Mentan 1 juta ton, berarti ada selisih 1,4 juta ton. Untuk

pupuk ZA yang banyak dipakai petani tebu juga demikian, SK Mentan hanya

memberikan subsidi sebesar 715.000 ton. Padahal kebutuhannya mencapai

880.000 ton sehingga ada selisih 165.000 ton. Phonska (pupuk majemuk) riil

kebutuhannya 634.711 ton, SK Mentan hanya 300.000 ton sehingga ada selisih

330.000 ton. Gambaran ini sudah cukup jelas pupuk bakal tetap langka(Astono,

Banu, 2006).

Dari situasi di atas, digagas solusi tentang pemanfaatan pupuk organik dari

kotoran ternak. Pemanfaatan Kotoran ternak untuk menyuburkan lahan pertanian

telah lama dilakukuan oleh petani/peternak, tetapi diperlukan proses yang cukup

lama, sehingga diperlukan penerapan teknologi sederhana yang mudah diserap

yaitu melalui pengomposan dengan menambahkan probiotik. Cara ini lebih cepat

dibandingkan dengan cara konvensional, karena mikroorganisme yang ada di

dalam probiotik lebih cepat mendegradasi senyawa yang ada di dalam feses.

Feses merupakan limbah organik yang bersifat biodegradable, yaitu

senyawa yang mudah diuraikan oleh mikroorganisme. Feses masih mengandung

senyawa yang dibutuhkan oleh tanaman, yaitu nitrogen 5 – 7 %, pospor 3 – 6 %,

dan kalium 1 – 6 %.

Seekor ternak setiap tahunnya menghasilkan feses sebanyak 20,2 m3.

Seekor sapi dapat menghasilkan total nitrogen sebanyak 80,3 kg pertahun.

Produksi limbah ternak per ekor ternak sebanyak 3,7 kg/hari, volume 1 m3

mengandung 3 kg Nitrogen 2,5 kg phosfor dan 0,75 kg Kalium. Tetapi

penggunaan feses secara langsung dapat menyebabkan kematian tanaman,

sehingga diperlukan suatu proses pengomposan.

Pengomposan termasuk kedalam pengolahan secara biologis, yaitu proses

yang mengikut sertakan aktivitas dari enzim dan kemampuan mikroorganisme

yang tujuannya untuk menghilangkan beberapa senyawa yang tidak diharapkan

kehadirannya, baik senyawa berbahaya untuk kehidupan maupun kehadirannya

akan menimbulkan kerugian.

http://www.biotechnology.com/

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Penggunaan probiotik akan mempercepat proses pengomposan, probiotik

mengandung mikroorganisme yang dapat merangsang pertumbuhan. Beberapa

mikroba yang terdapat dalam probiotik yaitu bakteri proteilitik, lignolitik,

selulolitik, lipolitik, dan nitrogen non fiksasi. Kandungan mikroorganisme yang

beragam mengakibatkan rangkaian proses antara satu jenis biakan dengan lainnya,

serta kemungkinan besar hasil sampingan yang membahayakan akan

termanfaatkan, sehingga pada pembuatan kompos penggunaan polikultur

dianggap paling memadai dan menguntungkan.

Cara pembuatan pupuk cair dari kotoran ternak (biokultur) yaitu dengan

cara, kotoran ternak (feses) ditampung dalam bak lalu dicampur air dengan

perbandingan tertentu. Setelah itu kotoran yang telah dicampur air ditambahkan

fermenter (R.bacillus dan Azotobacter). Setiap 0,8 m3 campuranfeses dan air

ditambahkan 1 liter R. bacillus dan 1 liter Azotobacter, lalu diaduk dengan

pengaduk atau aerator selama 3-4 jam. Bak fermentasi lalu ditutup dan didiamkan

7 hari. Pada hari ke-8, bagian cairan (yang ada diatas) diambil dan bagian yang

mengendap diperas/dipres. Cairan hasil perasan dapat dicampur dengan cairan

yang diambil sebelumnya. Bagian padat baik juga digunakan sebagai pupuk atau

dicampur dengan limbah padat lain untuk bahan bakar (briket). Biokultur dapat

langsung digunakan atau dikemas untuk selanjutnya disimpan (Balai Pengkajian

Teknologi Pertania Bali, 2008).

Dalam kotoran ternak terdapat kandungan bahan organik dengan

konsentrasi yang tinggi. Pada pembuatan pupuk dari kotoran sapi tidak

menggunakan tambahan probiotik, karena pada kotoran sapi terdapat

mikroorganisme yang dapat mempercepat proses pengomposan. Lambung

(rumen) sapi merupakan tempat yang cocok bagi pertumbuhan mikroorganisme

tersebut (Sinaga, Sauland., 2009).

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Potensi kotoran ternak di eks Karesidenan Surakarta cukup melimpah dan

bisa dimanfaatkan sebagai pupuk organik cair.

Tabel 1.1 Data jumlah ternak sapi potong daerah karesidenan Surakarta

dan sekitarnya.

No. Kab/Kota

2001

(Ekor)

2002

(Ekor)

2003

(Ekor)

2004

(Ekor)

2005

(Ekor)

1 Kab. Magelang 69.439 70.285 68.933 68.222 69.964

2 Kab. Boyolali 84.023 93.807 89.122 88.715 88.527

3 Kab. Klaten 68.256 71.267 64.576 68.065 80.925

4 Kab. Sukoharjo 22.617 25.279 24.781 24.983 25.106

5 Kab. Wonogiri 134.568 137.768 140.723 144.200 143.995

6 Kab. Karanganyar 46.415 46.747 46.758 47.785 47.559

7 Kab. Sragen 71.763 73.311 74.933 76.431 77.225

8 Kab. Grobogan 123.437 119.401 118.630 105.089 106.155

9 Kab. Blora 189.917 197.392 209.089 215.344 217.497

10 Kab. Rembang 89.190 91.112 91.112 95.164 97.057

11 Kab. Pati 74.314 66.636 61.420 61.871 63.813

12 Kota Surakarta 908 1.147 1.137 1.200 1.159

Jumlah 974.847 994.152 991.214 997.069 1.018.982

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Tabel 1.2 Data jumlah ternak sapi perah daerah karesidenan Surakarta dan

sekitarnya.

No Kab/Kota

2001

(Ekor)

2002

(Ekor)

2003

(Ekor)

2004

(Ekor)

2005

(Ekor)

1 Kab. Boyolali 59.525 63.848 56.193 57.948 58.792

2 Kab. Klaten 7.109 7.899 7.899 5.809 5.859

3 Kab. Sukoharjo 361 532 587 599 609

4 Kab. Karanganyar 530 2.502 301 208 231

5 Kab. Sragen 33 28 34 30 19

6 Kab. Grobogan 375 280 280 397 414

7 Kota Surakarta 301 103 202 204 204

Jumlah 68.234 72.692,5 65.496 65.195 66.128

(Dinas Peternakan Propinsi Jawa Tengah)

B. PERUMUSAN MASALAH

Dari uraian di atas, maka dapat dirumuskan berapakah perbandingan kotoran

sapi (setengah kering) dengan air yang optimal pada pembuatan pupuk

organik cair ?.

C. TUJUAN

1. Menentukan perbandingan kotoran sapi (setengah kering) dengan air yang

optimal.

2. Mengujicobakan pupuk organik cair pada dua tanaman yaitu kacang hijau

dan kacang tolo karena tanaman tersebut dapat dilihat pertumbuhannya

dalam waktu yang singkat.

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


D. MANFAAT

Bagi mahasiswa :

1. Mahasiswa mampu membuat pupuk organik cair dari kotoran sapi dalam

skala laboratorium.

2. Mahasiswa dapat menerapkan ilmu teknik kimia yang telah diperoleh.

Bagi masyarakat :

1. Memberikan pengetahuan tentang cara pembuatan pupuk organik cair.

2. Dapat dijadikan solusi untuk mengatasi masalah kelangkaan pupuk dan

pencemaran lingkungan.

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


BAB II

LANDASAN TEORI

A. TINJAUAN PUSTAKA

Pupuk Organik sering didefinisikan sebagai suatu hasil proses penguraian

yang terjadi secara biologis dari senyawa-senyawa organik yang terjadi karena

adanya kegiatan mikroorganisme yang bekerja pada suhu tertentu didalam atau

wadah tempat pengomposan berlangsung.

Kebanyakan pupuk alam tergolong pupuk organik, misalnya pupuk

kandang dan kompos. Pupuk alam yang tidak termasuk pupuk organik adalah rock

phosphat, yang umumnya berasal dari batuan sejenis apatit [Ca3(PO4)2].

Peningkatan produksi pertanian, tidak terlepas dari penggunaan bahan

kimia, seperti pupuk buatan (anorganik) dan pestisida. Penggunaan pupuk buatan

(kimia) dan pestisida saat ini oleh petani kadang kala sudah berlebihan melebihi

takaran dan dosis yang dianjurkan, sehingga menggangu keseimbangan

ekosistem, disamping itu tanah cendrung menjadi tandus, organisme-organisme

pengurai seperti zat-zat renik, cacing-cacing tanah menjadi habis, demikian juga

binatang seperti ular pemangsa tikus, populasi menurun drastis.

Pemakaian pupuk pada waktu yang bersamaan (awal musim hujan) oleh

petani, mengakibatkan sering terjadi kelangkaan pupuk di pasaran, walaupun

harganya sangat tinggi, sehingga sebagian petani tidak sanggup membeli,

akibatnya tanaman tidak dipupuk, produksi tidak optimal. Perlu ada terobosan

untuk mengatasi hal tersebut, salah satu diantaranya adalah pembuatan pupuk

organik (kompos).

Bahan untuk pembuatan pupuk organik cair yaitu dengan memanfatkan

limbah pertanian, seperti jerami, daun-daunan, rumput, serbuk gergaji, dan limbah

peternakan, seperti kotoran dan urin, bahan tersebut mudah didapat dan tersedia

dilahan pertanian.

Kelebihan pupuk organik cair dari pupuk anorganik yaitu cukup banyak

diantaranya : bahan baku yang mudah diperoleh (murah) ,pembuatan sangat

sederhana, pupuk organik berfungsi untuk memperbaiki kesuburan tanah, dapat

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


tersimpan dalam tanah dengan waktu yang lama, sedangkan pupuk anorganik

bahkan cenderung sebaliknya.

Tabel 2.1 Kadar C/N rasio beberapa jenis bahan organik berdasarkan bahan kering

Bahan % Nitrogen C/N Rasio

Urin

Darah

Buangan Pajagalan

Tinja

Lumpur Aktif

Rumput Segar

Sayuran

Pupuk Hijau

Ganggang Laut

Kulit Kentang

Sampah Kota

Jerami Jelai

Jerami Gandum

Tahi Gergaji

Pupuk Kandang

Kotoran Kerbau

Kotoran Kuda

Kotoran Sapi

Kotoran Ayam

Kotoran Babi

Kotoran Kambing/domba

15 - 18

10 - 14

7 – 10

5,5 – 6,5

5,0 – 6,0

4

3,6

2,15

1,9

1,5

1,05

1,05

0,3

0,11

2,5

0,8

3

2

6 – 10

6

12

12

14

19

25

24

68

125

150

20

18

25

18

15

25

30

(Sinaga, Sauland., 2009)

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Tabel 2.2 Komposisi Unsur Hara Kotoran dari Beberapa Jenis Ternak

Jenis Ternak Kadar Hara (%N) Keterangan

Nitrogen Fosfor Kalium Air

Kuda .> Padat

.> Cair

Sapi .>Padat

.>Cair

Kerbau .>Padat

.>Cair

Kambing .>Padat

.>Cair

Domba .>Padat

.>Cair

Babi .>Padat

.>Cair

Ayam .>Padat

.>Cair

0,55

1,40

0,40

1,00

0,60

1,00

0,60

1,50

0,75

1,35

0,95

0,40

1,00

1,00

0,30

0,02

0,20

0,50

0,30

0,15

0,30

0,13

0,50

0,05

0,35

0,10

0,80

0,80

0,40

1,60

0,10

1,50

0,34

1,50

0,17

0,80

0,45

2,10

0,40

0,45

0,40

0,40

75

90

85

92

85

92

60

85

60

85

80

87

55

55

Pupuk panas

Pupuk dingin

Pupuk dingin

Pupuk panas

Pupuk panas

Pupuk dingin

Pupuk dingin

( Pinus Lingga, 2002)

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Tabel 2.3 Kadar Hara Berbagai Pupuk Kandang

Sapi Ayam Bebek Domba

Ukuran hewan (kg)

Pupuk kandang basah (ton/th)

Kadar air (%)

Kandungan hara (pound/ton) :

Nitrogen(N)

Fosfor (P)

Kalium (K)

Kalsium (Ca)

Magnesium (Mg)

Sulfur (S)

Ferrum (Fe)

Boron (B)

Cuprum (Cu)

Mangan (Mn)

Zinc (Zn)

500

11,86

85

10,0

2,0

8,0

5,0

2,0

1,5

0,1

0,01

0,01

0,03

0,04

5

10,95

72

25,0

11,0

10,0

36,0

6,0

3,2

2,3

0,01

0,01

-

0,01

100

0,046

82

10,0

2,8

7,6

11,4

1,6

2,7

0,6

0,09

0,04

-

0,12

100

0,73

77

28,0

4,2

20,0

11,7

3,7

1,8

0,3

-

-

-

-

(Rosmarkam, 2002)

Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu komponen dari suatu bahan

yang terdiri dari dua atau lebih komponen dengan jalan melarutkan salah satu

komponen dengan pelarut yang sesuai.

Suatu proses ekstraksi biasanya biasanya melibatkan tahap-tahap berikut

ini :

Mencampur bahan-bahan ekstraksi dengan pelarut dan dibiarkan saling

bercampur. Dalam hal ini terjadi perpindahan massa dengan cara difusi

pada bidang antarmuka bahan ekstraksi dan pelarut (terjadi ekstraksi).

Memisahkan larutan ekstrak dari rafinat, kebanyakan dengan cara

penjernihan atau filtrasi.

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Pelarut yang digunakan pada umumnya dipengaruhi oleh beberapa faktor :

Selektivitas

Pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan komponen

- komponen lain dari bahan ekstraksi.

Kelarutan

Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang

besar (kebutuhan pelarut lebih sedikit).

Kemampuan tidak saling campur

Pada ekstraksi cair – cair, pelarut tidak boleh (atau hanya secara terbatas).

Kerapatan

Hal ini sangat penting agar kedua fase dapat dengan mudah dipisahkan

kembali setelah pencampuran (pemisahan dengan gaya berat). Bila beda

kerapatanya kecil, seringkali pemisahan harus dilakukan dengan gaya

sentrifugal (misalnya dengan ekstraktor sentrifugal).

Reaktivitas

Pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada komponen

- komponen bahan ekstraksi.Namun pada hal – hal tertentu diperlukan

adanya reaksi kimia , untuk mendapatkan selektivitas yang tinggi, dimana

bahan yang akan dipisahkan mutlak harus berada dalam bentuk larutan.

Kriteria lain

Murah, tersedia dalam jumlah besar, tidak beracun, tidak dapat terbakar,

tidak korosif, tidak menyebabkan terbentukya emulsi, memiliki viskositas

yang rendah.

Macam - macam ekstraksi :

1. Ekstraksi padat – cair

Pada ekstraksi padat – cair, satu atau beberapa komponen yang dapat larut

dipisahkan dari bahan padat dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara

teknis dalam skala besar terutama dibidang industri bahan alami dan makanan,

misalnya untuk memperoleh gula dari umbi, minyak dari biji – bijian, kopi dari

biji kopi, bahan – bahan aktif dari tumbuhan atau dari kotoran binatang.

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Dalam ekstraksi padat – cair ada beberapa syarat untuk mencapai unjuk

kerja atau kecepatan ekstraksi yang tinggi yaitu :

a. Karena perpindahan massa berlangsung pada bidang kontak antara fasa

padat dan cair, maka bahan itu perlu sekali memiliki permukaan yang

seluas mungkin. Ini dapat dicapi dengan memperkecil ukuran bahan

ekstraksi.

b. Kecepatan alir pelarut sedapat mungkin besar dibandingkan dengan laju

alir bahan ekstraksi, agar ekstrak yang terlarut dapat segera diangkut

keluar dari permukaan bahan padat.

c. Suhu yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan

ekstrak lebih besar) akan menguntungkan unjuk kerja.

2. Ekstraksi cair - cair

Pada ekstraksi ini, satu komponen bahan atau lebih dari suatu campuran

dipisahkan dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara teknis dalam

skala besar misalnya untuk memperoleh vitamin, anti biotika, bahan - bahan

penyedap, produk - produk minyak bumi dan garam - garam logam. Ekstraksi cair

- cair biasanya dilakukan karena proses distilasi tidak bisa digunakan (misalnya

karena pembentukan azeotrop atau karena kepekaan akibat panas) atau tidak

ekonomis.

Seperti halnya ekstraksi padat - cair, ekstraksi ini selalu terdiri atas

sedikitnya dua tahap, yaitu pencampuran secara intensif bahan ekstraksi dengan

pelarut, dan pemisahan kedua fasa cair itu sempurna.

Pada saat pencampuran terjadi perpindahan massa, yaitu ekstrak

meninggalkan pelarut yang pertama (media pembawa) dan masuk ke dalam

pelarut kedua (media ekstraksi). Sebagai syarat ekstraksi ini, bahan ekstraksi dan

pelarut tidak saling melarut. Agar terjadi perpindahan massa yang baik diusahakan

agar bidang kontak seluas mungkin diantara kedua cairan tersebut sehingga salah

satu cairan di distribusikan menjadi tetes - tetes kecil (misal dengan bantuan

pengadukan)(Bernasconi, 1995).

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


B. KERANGKA PEMIKIRAN

Pembuatan Pupuk Organik Cair

Gambar 2.1 Diagram Alir Pembuatan Pupuk Organik Cair

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


BAB III

METODOLOGI

A. ALAT DAN BAHAN

Adapun peralatan yang diperlukan yaitu :

Labu leher tiga 1 Liter

Pemanas Stirer

Termometer 100 0C

Selang

Gelas Beker 100 mL

Kertas Saring

Erlenmeyer 250 mL

Bahan yang digunakan antara lain :

Kotoran Sapi

Aquadest

B. LOKASI

Penelitian Pembuatan dan Analisa Pupuk Organik Cair dilakukan di

Laboratorium Aplikasi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

C. CARA KERJA

Pembuatan Pupuk Organik Cair :

1. Memasukkan kotoran sapi padat 100 gr ke dalam labu leher tiga.

2. Merangkai alat seperti pada gambar.

3. Menambahkan air dengan perbandingan 1 : 1 terhadap kotoran ternak.

4. Menyalakan pengaduk ,mengaduk sampel selama 12 jam.

5. Mengambil sampel cairan tiap 4 jam, menyaring dan menganalisa

kandungan nitrogen (N) nya.

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


6. Mengulangi langkah yang sama dengan perbandingan kotoran ternak

dan air 1 : 2, 1:3, 1:4, dan 1:5.

Cara Analisa Pupuk :

a. N pupuk (Kjeldhal)

I. Alat :

1. Tabung Kjeldhal

2. Destruktor

3. Destilator

4. Labu Godok / Tabung Destilasi

5. Erlenmayer 50 ml

6. Gelas Ukur

7. Buret

II. Bahan Kimia :

1. H2SO4 pekat

2. Campuran garam K2S 4 : CuSO4 (20 : 4)

3. Larutan NaOH 45 %

4. Larutan H3BO3 4 %

5. Indikator Campuran (MR dan BCG)

6. Larutan HCl 0,1 N

7. Butir Zn

III. Prosedur Kerja:

A. Destruksi

1. Menimbang 0,2 g bahan dan memasukkkan dalam tabung Kjeldhal.

2. Menambahkan 1 g campuran garam dan 3 ml H2SO4 pekat.

3. Memanaskan hingga larutan berwarna kehijauan.

4. Mendinginkan dan menambahkan aquadest sebanyak 30 ml.

5. Membuat juga larutan blanko.

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


B. Destilasi

1. Memasukkan larutan (4) kedalam tabung destilasi

2. Menambahkan 10 ml NaOH 45 % dan 2 butir Zn

3. Memanaskan dengan penampung H3BO3 4 % dan 2 tetes indikator campuran

hingga volume 40 ml.

C. Titrasi

1. Melakukan titrasi dengan HCl 0,1 N hingga terjadi perubahan warna dari biru

menjadi kehijauan kemudian menjadi kuning.

Perhitungan :

% N =

b. C Organik / Bahan Organik (Walkley and Black)

I. Alat :

1. Labu takar 50 ml

2. Erlenmayer 50 ml

3. Gelas ukur 25 ml

4. Botol Semprot

5. Buret 50 ml

II. Bahan Kimia :

1. Larutan H2SO4 pekat

2. Larutan K2Cr2O7 1 N

3. Larutan H3PO4 pekat

4. Indikator DPA

5. Larutan Fe SO4 0.5 N

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


III. Cara Kerja:

1. Memasukkan 1 g bahan dalam labu takar 50 ml.

2. Menambahkan 10 ml H2SO4 pekat dan 10 ml larutan K2Cr2O7 1 N.

3. Mendiamkan selama 30menit (dingin)

4. Menambahkan 5 ml larutan H3PO4 pekat dan mengencerkan dengan

aquadest hingga tanda batas dan mengocook hingga homogen kemudian

diendapkan.

5. Mengambil 5 ml larutan bening dan memasukkan dalam erlenmayer 50

ml kemudian menambahkan 15 ml aquadest.

6. Menambahkan 2 tetes indikator DPA.

7. Menitrasi dengan larutan FeSO4 0,5 N sampai terjadi perubahan warna

dari kehijauan menjadi biru.

8. Membuat juga blanko sebagai pembanding.

Perhitungan :

C Organik =

Bahan Organik =

Penerapan pada Tanaman

I. Alat :

1. Gelas plastik

2. Sekop

II. Bahan :

1. Tanah

2. Biji kacang tolo

3. Biji kacang hijau

4. Sampel pupuk

5. Air

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


III. Prosedur Kerja :

1. Memasukkan tanah kedalam gelas plastik secukupnya.

2. Menyiram tanah dengan air.

3. Memasukkan biji kacang tolo ke dalam gelas plastik yang telah berisi

tanah tersebut.

4. Menyemprotkan sampel pupuk cair sebanyak satu semprot dengan

variabel yang berbeda ke dalam masing – masing gelas yang berisi tanah

dan biji kacang tolo tersebut.

5. Mengulangi langkah 1 – 4 dengan menanam biji kacang hijau.

6. Mengamati pertumbuhan tanaman tersebut setiap harinya.

7. Menyiram tanaman tersebut tiap 3 hari sekali dan memberi pupuk setiap

seminggu sekali.

8. Membandingkan pengaruh penambahan masing – masing pupuk terhadap

pertumbuhan tanaman.

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Rangkaian Alat

Keterangan gambar :

1. Labu leher tiga 1 liter

2. Pipa pengambil sampel

3. Termometer

4. Selang pengeluaran gas

5. Magnetic Stirer

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Ekstraksi Pembuatan Pupuk Organik Cair

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Hasil proses ekstraksi dan filtrasi dari kotoran sapi dengan pelarut

aquadest adalah sampel pupuk dengan berbagai konsentrasi. Sampel pupuk

tersebut selanjutnya dianalisa pH, densitas, dan C/N rasionya. Hasil analisa dapat

dilihat pada tabel 4.1, tabel 4.2, dan tabel 4.3.

1. Analisa pH sampel dengan kertas pH

Tabel 4.1 Analisa pH sampel pupuk

No. Sampel Pupuk pH

Kotoran Sapi : Air Waktu Pengadukan

1. 1 : 1

4 jam 7

8 jam 7

12 jam 7

2. 1 : 2

4 jam 7

8 jam 7

12 jam 7

3. 1 : 3

4 jam 7

8 jam 7

12 jam 7

4. 1 : 4

4 jam 6

8 jam 6

12 jam 6

5. 1 : 5

4 jam 6

8 jam 6

12 jam 6

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


2. Analisa Berat Jenis Sampel Pupuk Cair dengan Piknometer

Tabel 4.2 Analisa Berat Jenis Sampel Pupuk

No.

Sampel Pupuk Berat piknometer +

sampel (gram)

Berat

sampel

(gram)

ρ sampel

(gram / mL) Kotoran

Sapi : Air

Waktu

Pengadukan

1. 1 : 1

4 jam 22,373 10,118 1,0005

8 jam 22,378 10,123 1,0010

12 jam 22,401 10,146 1,0033

2. 1 : 2

4 jam 22,368 10,113 1,0000

8 jam 22,373 10,118 1,0005

12 jam 22,374 10,119 1,0006

3. 1 : 3

4 jam 22,368 10,113 1,0000

8 jam 22,365 10,110 0,9997

12 jam 22,375 10,120 1,0007

4. 1 : 4

4 jam 22,366 10,111 0,9998

8 jam 22,362 10,107 0,9994

12 jam 22,368 10,113 1,0000

5. 1 : 5

4 jam 22,359 10,104 0,9991

8 jam 22,365 10,110 0,9997

12 jam 22,376 10,121 1,0008

3. Hasil Analisis C/N Rasio Pupuk Organik Cair

Tabel 4.3 Analisa C/N Rasio Pupuk Organik Cair

No. Kode C.Organik

(Walkley &

Black)

N Total

(Kjeldhal)

C/N Rasio (Kalkulasi)

1 1 : 1 1,2662 0,0560 22,61

2 1 : 2 0,8766 0,0490 17,89

3 1 : 3 0,6818 0,0462 14,76

4 1 : 4 0,2922 0,0420 6,96

5 1 : 5 0,1948 0,0350 5,57

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


4. Aplikasi Pupuk pada Tanaman

Tabel 4.4 Aplikasi Pupuk pada Tanaman Kacang Hijau

No

.

Sampel Pupuk Hari ke- Kecepatan

Pertumbuhan

Rata-rata

(cm/hari)

Kotoran

Sapi :

Air

Waktu

Penga-

dukan

3

h

(cm)

6

h

(cm)

9

h

(cm)

12

h

(cm)

15

h

(cm)

1. 1 : 1 4 jam - - - - - -

8 jam 4,5 11 16 18,5 21 1,536

12 jam 1 13 19 21 23 1,715

2. 1 : 2 4 jam 0,5 8 19 23 26 1,790

8 jam 1,5 13 20 22,5 23 1,750

12 jam 1,5 5 12,5 14 17 1,151

3. 1 : 3 4 jam 1 3 4,5 10 14 0,790

8 jam 3,5 4,2 12,5 15 19 1,238

12 jam 4 16 20,5 22 24 1,772

4. 1 : 4 4 jam 4 11 18 19,5 22 1,624

8 jam 3 5,5 12,5 17 21 1,360

12 jam 1 12 17 19 22 1,587

5. 1 : 5 4 jam 3,5 13 21,5 22,5 25 1,775

8 jam 0 5,5 18 22 25,5 1,700

12 jam 0 0 7,5 12 17 0.942

6. Tanpa Pupuk 0,3 7 14 18 21 1,413

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


Tabel 4.5 Aplikasi Pupuk pada Tanaman Kacang Tolo

No. Sampel Pupuk Hari ke- Kecepatan

Pertumbuhan

Rata-rata

(cm/hari)

Kotoran

Sapi :

Air

Waktu

Penga-

dukan

3 6 9 12 15

h

(cm)

h

(cm)

h

(cm)

h

(cm)

h

(cm)

1. 1 : 1 4 jam 3,5 8,5 20 21,5 26,5 1,793

8 jam 7 15,5 17 17,5 24 1,690

12 jam 6,8 16 18 18,5 20 1,617

2. 1 : 2 4 jam 3,5 15 18 19 27 1,809

8 jam 3,2 11,5 16 16,5 18 1,395

12 jam 2,5 16 18 18,5 21 1,621

3. 1 : 3 4 jam 5 8,5 11 11,2 17 1,120

8 jam 4,8 11 12,5 13 16 1,189

12 jam 2 5 10 14 18 1,139

4. 1 : 4 4 jam 6,5 11 13 14 20 1,354

8 jam 3,7 12 15,5 16 19 1,413

12 jam 5,2 8,5 10,5 12 18 1,161

5. 1 : 5 4 jam 7 12 14 15,5 23,5 1,530

8 jam 7,1 10,5 12 12,5 14 1,115

12 jam - - - - - -

6. Tanpa Pupuk 5,5 11,5 13 14,5 18 1,306

B. Pembahasan

Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan pupuk organik cair adalah

kotoran sapi dengan pelarut air. Pembuatan pupuk dilakukan dengan cara

mencampur kotoran sapi dan air dengan perbandingan tertentu. Campuran

tersebut diaduk secara terus menerus selama 12 jam dan mengambil sampel tiap

interval waktu 4 jam. Kemudian sampel hasil pengadukan disaring untuk

memisahkan antara filtrat dan padatannya.

Analisa yang dilakukan pada pupuk organik cair meliputi analisa pH yang

bernilai 6 s/d 7 sesuai pH tanah, analisa berat jenis yang hasilnya ± 1 gram/mL

sesuai SNI No. 19 – 1429 – 1989, dan analisa C/N rasio yang menghasilkan nilai

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


pupuk dengan perbandingan 1 : 2 sebesar 17,89 adalah nilai yang paling

mendekati C/N rasio kotoran sapi literatur sebesar 18.

Kualitas pupuk organik cair dapat diketahui dari pengujicobaan pupuk

pada tanaman. Tanaman yang digunakan sebagai uji coba adalah tanaman kacang

hijau dan kacang tolo karena tanaman tersebut dapat dilihat pertumbuhannya

dalam waktu yang singkat.

Pengukuran tinggi dan kecepatan pertumbuhan tanaman digunakan

sebagai acuan untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik cair pada

tanaman tersebut.

Kedua grafik hubungan antara tinggi tanaman Vs hari menunjukkan pupuk

dengan perbandingan kotoran sapi dan air sebesar 1 : 2 mempunyai pengaruh

yang paling baik pada tinggi kedua tanaman, yaitu ketinggian tanaman kacang

hijau 26 cm dan ketinggian kacang tolo 27 cm. Hal ini terlihat pula dari kecepatan

pertumbuhan kacang hijau sebesar 1,790 cm/hari dan kacang tolo sebesar 1,809

cm/hari.

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Pupuk organik cair dengan perbandingan kotoran sapi dengan air

sebesar 1 : 2 mempunyai pengaruh yang paling baik pada tanaman.

2. Pengujicobaan pupuk organik cair dengan perbandingan 1 : 2 pada

tanaman kacang hijau memiliki kecepatan pertumbuhan 1,790 cm/hari

dan tanaman kacang tolo memiliki kecepatan pertumbuhan 1,809

cm/hari.

B. Saran

Analisa dosis pemakaian pupuk organik pada tanaman belum kami

lakukan pada tugas akhir kami ini, sehingga pada penelitian selanjutnya hal

tersebut perlu dilakukan. Selain itu, untuk lebih memudahkan proses

pendistribusian dan pengemasan, akan lebih baik jika pupuk organik cair ini

dibuat dalam bentuk serbuk (powder).

Laporan Tugas Akhir


D III Teknik Kimia


DAFTAR PUSTAKA

Astono, Banu., 2006, ” Persoalan Ada Sejak di Hulunya”, els.bappenas.go.id

Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Bali, 2008, ”Membuat Pupuk Cair Bermutu

dari Limbah Kambing”, www.pustaka-deptan.go.id

Bernasconi, G., Gerster, H., Hauser, H., 1995, ”Teknologi Kimia”, jilid 2,

halaman 177-187 myhome-puwantidiary.blogspot.com

Dinas Peternakan, 2007, ”Perkembangan data base Peternakan Provinsi Jawa

Tengah tahun 2007”, www.jawatengah.go.id

Lingga, Pinus., Marsono, 2002, ”Petunjuk Penggunaan Pupuk”, PT Penebar

Swadaya, Jakarta

Rosmarkam, Afandie., 2002, ”Ilmu Kesuburan Tanam”, Kanisius, Yogyakarta

Sinaga, Sauland., 2009, ”Pembuatan Kompos untuk Pupuk Organik”,

blogs.unpad.ac.id/SaulandSinaga

laporan tugas akhir pembuatan pupuk …hasil uji ph nilainya antara 6 s/d 7 yang sesuai dengan ph...

Documents