PERANAN MIKROBA DALAM PENGOLAHAN INDUSTRI GULA
Telah disebutkan dimuka bahwa kemajuan dalam teknik penyediaan bahan organik sehingga bahan limbah atau material bahan organik mentah (raw material) menjadi bahan yang siap digunakan sebagai pupuk di areal pertanian tidak terlepas dari kemajuan dibidang teknologi mikroorganisme. Oleh karena itu material mikroorganisme menjadi salah satu kunci dalam pengelolaan bahan limbah industri gula.
Bahan organik merupakan sumber energi bagi mikroba. Kandungan bahan organik yang tinggi memungkinkan bahan tersebut dijadikan substrat bagi pembentukan produk berikutnya. Di bawah ini diuraikan dua proses penanganan limbah padat PG dengan menggunakan mikroba.
Skema Pengomposan Limbah Padat Industri Gula
Pengomposan merupakan proses biokimia yang mengubah material organik menjadi humus. Proses tersebut melibatkan aktivitas mikroba. Pada saat ini, P3GI telah berhasil mendapatkan 4 galur fungi, 2 bakteri dan 2 aktinomisetes yang dapat mempercepat perombakan (pengomposan). Skema proses kerjanya disajikan pada disamping.
Bahan baku terdiri dari campuran ampas, seresah, blotong dan abu ketel. Bahan-bahan ini diaduk kemudian kondisinya dioptimalkan agar sesuai dengan lingkungan hidup mikroba. Penambahan air, pengaturan aerasi dan penyesuaian pH merupakan langkah-langkah yang perlu dilakukan agar penurunan C/N cepat terjadi.
Mikroba yang di inokulasikan merupakan hasil isolasi dari pengujian bertahap. Mikroba tersebut mampu mengeluarkan enzim selulase sehingga dapat merombak selulosa dan poliskarida secara cepat. Ikatan lignin dan selulosa pada ampas dan seresah dipecah, kemudian diuraikan menjadi monoskarida dan senyawa sederhana lainnya.
Pengujian pemakaian mikroba dalam pengomposan memberikan hasil positip. Dalam waktu 6 minggu (1,5 bulan) nisbah C/N campuran seresah, blotong dan abu ketel pada perbandingan 3 : 2 : 1 berkurang dari 70 menjadi 12,8 (Lihat Tabel Nisbah C/N). Ini berarti kompos telah matang dan siap diaplikasikan ke lahan. Nisbah C/N merupakan salah satu indikator kematangan kompos. Kompos disebut matang jika nisbah C/N berkisar antara 12 – 15.
Tabel Nisbah C/N dan pH kompos pada pengamatan minggu ke- 2, 4 dan 6 (Hutasoit dan Toharisman. 1991)
| Perlakuan | A n a l i s a | |||||
| pH | C/N | |||||
| S – 0 | 8,30 | 8,33 | 7,50 | 35,5 | 30,6 | 22,7 |
| S – 1 | 7,82 | 8,37 | 7,23 | 25,6 | 18,5 | 12,8 |
| S – 2 | 7,64 | 7,46 | 7,10 | 31,9 | 16,7 | 15,5 |
| S – 3 | 7,79 | 7,49 | 7,11 | 32,3 | 19,9 | 16,8 |
| S – 4 | 7,35 | 7,56 | 6,93 | 35,1 | 24,6 | 17,1 |
Metanogenesis Blotong Sulfitasi
Metanogenesis blotong sulfitasi adalah pemanfaatan blotong sulfitasi untuk produksi gas bio dengan menggunakan mikroba metanogenik. Dalam proses ini blotong sulfitasi dari PG diencerkan dengan air pada perbandingan 1 : 1 sampai 1 : 5, kemudian ditambah 10% lumpur kotoran sapi yang telah diaktifkan secara anaerobik. Dalam digester anaerobik mikroba yang ada mampu merombak senyawa-senyawa organik dalam blotong sulfitasi. Selain dihasilkan gas bio proses ini dapat menurunkan angka COD dan BOD blotong sampai 60 – 90%. Skema proses ini adalah sebagai berikut :
Proses perombakan blotong sulfitasi dalam digester anaerobik merupakan hasil aktivitas bakteri yang berasal dari kotoran sapi. Bakteri ini terdiri dari Methanobacterium, Methanobacillus, Methanococcus dan Methanosarcina.
Gambar skema digesti anaerobik blotong PG sulfitasi.
Tabel Hasil percobaan digesti anaerobik blotong PG sulfitasi pada temperatur 550C.
| Perlakuan | C O D | B O D | Vol. Gas (ml/g COD) | ||
| Awal (mg/l) | Akhir (mg/l) | Awal (mg/l) | Akhir (mg/l) | ||
| 1. Limbah sintetis | 16.211 | 12.130 | 7.751 | 3.267 | 306 |
| 2. Pengenceran 1:1 | 51.960 | 38.696 | 13.085 | 6.591 | 99 |
| 3. Pengenceran 1:2 | 40.880 | 35.551 | 8.336 | 6.944 | 339 |
| 4. Pengenceran 1:3 | 36.931 | 20.068 | 9.246 | 5.546 | 96 |
| 5. Pengenceran 1:4 | 32.911 | 14.042 | 5.524 | 3.292 | 72 |
| 6. Pengenceran 1:5 | 29.736 | 18.155 | 4.561 | 2.794 | 98 |
Produksi limbah pada PG setiap tahun terus meningkat. Sementara upaya pemanfaatan limbah dengan bantuan mikroba masih dilakukan dalam skala kecil. Keterbatasan ini terutama disebabkan kurangnya tenaga dan peralatan dalam menghasilkan inokulum jumlah besar. Selain itu, pekerjaan ini baru ditangani serius dalam waktu tiga tahun terakhir sehingga teknologi baku yang sesuai belum diperoleh.
Walaupun pengolahan limbah padat menjadi kompos dapat menurunkan volume menjadi seperempat volume asal dan efeknya positif terhadap pertumbuhan tanaman, tetapi pada kenyataannya cukup sulit memasyarakatkan teknologi ini. Kebiasaan petani dan PG membuang blotong dan abu, serta pembakaran seresah setelah panen sulit dihindari. Pembakaran seresah dimaksudkan untuk mempermudah pekerjaan selanjutnya. Setelah panen tebu biasanya dikepras (ratoon), dipotong batang bawahnya untuk dibiarkan bertunas kembali. Pekerjaan ini lebih mudah dilakukan pada keadaan kebun bersih.
Didalam program TRI (Tebu Rakyat Intensifikasi) petani menerima paket kredit dalam jumlah tertentu sesuai luas lahannya. Dana ini terbatas untuk pengolahan lahan dan pemeliharaan tanaman. Dengan keterbatasan biaya ini pekerjaan tambahan lain, seperti pengomposan, kurang mampu mereka lakukan. Respon pemberian kompos terhadap tanaman tidak secepat pupuk buatan sehingga juga kurang menarik dalam pemakaiannya.
Pembuatan kompos memerlukan kondisi khusus agar prosesnya berjalan cepat. Karena bahan baku lebih banyak tersedia pada musim kemarau, kondisi optimum proses pengomposan sulit dicapai. Pada waktu tersebut kondisi tanah relatif kering, padahal kondisi optimum pengomposan memerlukan kelembaban tertentu.
Dengan bergeseran budidaya tebu sawah ke tegalan lokasi PG semakin jauh dari sumber bahan baku. Lahan tegalan berada jauh di sekitar PG merambah ke daerah-daerah pegunungan dan pesisir pantai. Hal ini menyulitkan dalam pengumpulan bahan baku. Jika kompos dekat PG, setelah matang diperlukan pengangkutan ke lahan. Sebaliknya, jika pengomposan dilakukan di lahan diprlukan pengangkutan bahan baku dari PG (ampas, blotong dan abu ketel).
Pembuatan gas bio dari blotong memerlukan peralatan dan penanganan khusus. Dengan proses ini hanya sedikit blotong yang dapat terserap. Untuk dapat memanfaatkan lebih banyak diperlukan digester dalam jumlah dan ukuran besar, juga tambahan biaya dan tenaga. Di kalangan praktisi yang terlibat dalam industri gula kegiatan ini menjadi kurang menarik.
Di Indonesia saat ini selain terdapat PG yang melakukan proses pemurnian gula secara sulfitasi, juga terdapat 10 PG dengan sistem karbonatasi. Blotong yang dihasilkan pada sistem karbonatasi lebih banyak dibanding sulfitasi. Pemanfaatan kembali blotong tersebut menjadi produk yang berguna masih rendah. Kandungan kalsium (Ca) yang tinggi serta strukturnya yang padat menyebabkan blotong ini tidak bisa langsung diberikan ke lahan. Mikroba yang mampu mempercepat pelapukan blotong tersebut masih belum ditemukan. Usaha lain pemanfaatan blotong karbonatasi sedang diteliti, seperti dijadikan bahan bangunan, dicampur ampas dan blotong dijadikan bahan bakar, serta sumber Ca dalam proses pengomposan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar