Tahapan Pengolahan Awal Limbah Organik Setelah Memilih

Tahapan Pengolahan Biologis

Setelah memilah limbah organik, limbah tersebut akan diproses dengan cara biologis melalui tahapan pengolahan awal yang meliputi predigestion, anaerobik, dan aerobik. Tahapan pengolahan biologis dipilih karena lebih ekonomis dan ramah lingkungan dibandingkan dengan bahan kimia.

Predigestion

Predigestion merupakan tahapan pengolahan awal limbah organik dengan menggunakan enzim dari bakteri yang berperan untuk memecah bahan organik menjadi molekul yang lebih sederhana. Tahap ini bertujuan untuk meningkatkan biodegradabilitas limbah organik sehingga proses selanjutnya menjadi lebih efektif.

Anaerobik

Tahap selanjutnya adalah anaerobik, yakni penguraian limbah organik menggunakan bakteri yang bekerja tanpa keberadaan oksigen. Proses ini menghasilkan gas metana dan limbah cair yang dapat digunakan sebagai pupuk organik bagi tanaman. Selain itu, proses anaerobik juga dipilih karena lebih efektif dalam mengurangi emisi gas rumah kaca dibandingkan dengan pembakaran limbah organik.

Aerobik

Tahap pengolahan terakhir adalah aerobik, yakni penguraian limbah organik dengan menggunakan mikroorganisme yang membutuhkan oksigen. Proses ini menghasilkan limbah cair yang lebih aman dan dapat langsung digunakan sebagai pupuk tanaman. Selain itu, produksi gas metana juga menjadi lebih rendah sehingga mengurangi dampak pengaruh gas rumah kaca.

Secara umum, tiga tahapan pengolahan biologis tersebut berperan dalam mengurangi volume limbah organik yang diproduksi. Tahapan pengolahan biologis juga dipilih karena lebih efektif dan ramah lingkungan dibandingkan dengan bahan kimia. Dengan adanya tahapan pengolahan biologis, limbah organik dapat dimanfaatkan kembali seperti sebagai pupuk organik yang berguna bagi pertanian.

Predigestion

Tahap pengolahan awal limbah organik setelah memilah adalah tahap predigestion. Tahap ini dilakukan dengan memberikan mikroorganisme tertentu untuk memecah limbah organik dalam wadah khusus selama kurang lebih 24 jam.

Mikroorganisme yang diberikan dapat merupakan bakteri anaerob atau aerob, tergantung dari jenis limbah organik yang diolah. Jika limbah organik yang diolah merupakan limbah cair, maka predigestion dilakukan pada kolam atau tanki pengolahan limbah cair. Sedangkan jika limbah organik yang diolah berupa limbah padat, maka predigestion dilakukan pada tempat kompos.

Tujuan dari tahap predigestion adalah untuk mengurangi kandungan BOD atau Biochemical Oxygen Demand dalam limbah organik. BOD merupakan kandungan organik yang dapat terurai oleh bakteri dan menghasilkan oksigen yang diperlukan selama proses penguraian. Dalam tahap predigestion, bakteri yang diberikan akan menguraikan kandungan organik dalam limbah organik menjadi senyawa yang lebih sederhana, sehingga mempercepat proses penguraian selanjutnya.

Selain itu, tahap predigestion juga berguna untuk mengurangi bau tidak sedap pada limbah organik. Hal ini disebabkan karena mikroorganisme yang diberikan dapat menghancurkan senyawa-senyawa yang menyebabkan bau tidak sedap.

Tahapan Pengolahan Awal Limbah Organik Setelah Memilih: Anaerobic

Setelah tahap pemilihan limbah organik, tahapan pengolahan awal selanjutnya adalah anaerobic. Pada tahap ini, limbah organik diolah menggunakan bakteri anaerob yang bekerja di lingkungan tanpa oksigen selama kira-kira 15-20 hari. Proses ini biasanya dilakukan pada tahap pengolahan limbah organik cair.

Proses anaerobic ini bekerja dengan memanfaatkan kemampuan bakteri anaerob untuk menguraikan limbah organik, seperti air limbah, limbah padat, sampah organik, dan lain-lain, ke dalam bentuk metana dan karbon dioksida. Bentuk metana yang dihasilkan bisa dimanfaatkan sebagai biofuel dan tentu saja dapat mengurangi gas rumah kaca.

Untuk melakukan proses anaerobic ini, limbah organik harus dipindahkan dari tempat awal pengolahan ke dalam sebuah tanki, yang biasanya dilengkapi dengan atap tertutup dan selang gas yang dapat memperbolehkan gas keluar dari sistem sembari limbah tetap berada dalam tanki. Agar bakteri anaerob ini dapat bekerja dengan maksimal, pH pada tank cairan harus dipertahankan pada kisaran pH 6,5 sampai pH 7,5.

Proses ini secara alami memerlukan suhu antara 20 hingga 40 derajat Celcius, tergantung pada spesies bakteri yang digunakan. Oleh karena itu, suhu juga harus dipertahankan pada range tersebut. Jika suhu berada di bawah atau di atas range tersebut, pengurangan atau pembuangan gas bisa terganggu.

Dalam proses anaerobic ini, limbah organik akan dipecahkan terlebih dahulu oleh bakteri-bakteri pengurai. Selanjutnya, limbah organik tersebut akan diubah menjadi gas metana yang kemudian dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif atau dimanfaatkan sebagai pupuk di daerah pertanian.

Dalam proses anaerobic, terdapat jenis bakteri yang bekerja secara bersama-sama, bakteri tersebut disebut bakteri metanogenik, yakni jenis bakteri yang bertanggung jawab untuk memproduksi gas metana melalui proses biokimia tertentu. Bakteri metanogenik tersebut sangat sensitif terhadap suhu, pH, konsentrasi nutrien dan senyawa organik dalam limbah tersebut.

Proses anaerobic pada dasarnya berlangsung dalam dua tahap, yakni tahap hidrolisis dan tahap asamogenesis. Tahap pertama adalah tahap hidrolisis. Pada tahap ini, substrat mengalami degradasi biokimia oleh bakteri yang ada di dalam sistem. Tahap asamogenesis kemudian akan mengkatalisis produk hidrolisis menjadi produksi gas metana.

Dalam proses anaerobic, limbah organik cair umumnya dipecahkan menjadi tiga fraksi, yakni gas, padatan, dan air. Fraksi gas yang dihasilkan dalam proses ini terdiri dari sekitar 65% – 80% metana, 5% sampai 15% karbon dioksida, dan sisanya adalah campuran gas lainnya.

Setelah proses anaerobic selesai, tahap pengolahan berikutnya adalah tahap aerobik. Pada tahap ini, limbah organik yang sudah dipecahkan pada tahapan anaerobic diuraikan lebih lanjut oleh bakteri aerobik melalui proses oksidasi. Tahap pengolahan aerobik ini bertujuan untuk menghilangkan senyawa nitrogen yang ada dalam limbah, dan selanjutnya menjadikan bahan organik menjadi stabil dan selamat untuk dimanfaatkan sebagai pupuk yang bergizi.

Aerobik

Aerobik adalah tahapan terakhir dalam pengolahan limbah organik. Pada tahap ini, limbah organik akan diperlakukan menggunakan bakteri aerob yang berada dalam lingkungan terbuka. Bakteri aerob akan memecah limbah organik dan menghasilkan senyawa organik yang lebih sederhana seperti karbon dioksida dan air. Proses ini menghasilkan panas dan membutuhkan oksigen, sehingga dapat mempercepat penguraian limbah organik.

Salah satu cara untuk melaksanakan pengolahan aerobik adalah melalui proses pengomposan. Limbah organik dicampur dengan bahan tambahan seperti jerami, daun kering, sekam padi, dan lain-lain untuk meningkatkan kandungan serat dan mempercepat proses pengomposan. Kemudian, campuran limbah organik dan bahan tambahan tersebut akan ditempatkan dalam bak pengomposan yang memenuhi prinsip aerobik, di mana bak pengomposan harus mempunyai sistem ventilasi yang baik untuk menyediakan pasokan oksigen yang cukup dalam proses penguraian.

Proses pengomposan sendiri dapat berlangsung dari tiga minggu hingga enam bulan tergantung pada jenis dan jumlah limbah organik yang diolah serta kondisi lingkungan. Setelah mencapai tahap matang, kompos yang dihasilkan dapat digunakan sebagai pupuk untuk meningkatkan kesuburan tanah di sekitar tempat pengolahan limbah organik.

Pilihan Metode Pengolahan Awal Limbah Organik

Setelah memilih jenis limbah organik yang akan diolah, tahap selanjutnya adalah memilih metode pengolahan awal untuk mengolah limbah tersebut. Ada beberapa metode yang umum digunakan dalam pengolahan awal limbah organik, yaitu:

1. Pengomposan

Pengomposan adalah metode pengolahan limbah organik yang dilakukan melalui proses pembusukan alami oleh bakteri. Pada umumnya, limbah organik yang diproses dengan metode ini adalah limbah yang memiliki kandungan air yang tinggi seperti sisa makanan, sayuran dan buah-buahan.

2. Pertanian berkelanjutan

Pertanian berkelanjutan adalah metode pengolahan limbah organik yang dilakukan melalui penggunaan limbah tersebut sebagai pupuk untuk pertanian. Dalam metode ini, limbah organik dicampur dengan tanah dan dibiarkan selama beberapa waktu sebelum digunakan sebagai pupuk.

3. Vermikompos

Vermikompos adalah metode pengolahan limbah organik dengan menggunakan cacing sebagai pengurai. Proses penguraian limbah organik oleh cacing akan menghasilkan pupuk yang lebih baik kualitasnya dibanding dengan mengompos secara alami atau menggunakan pupuk yang berasal dari limbah organik lainnya.

4. Biodigestor

Biodigestor adalah metode pengolahan limbah organik yang menggunakan bakteri anaerobik untuk mengurai limbah tersebut. Melalui proses ini, limbah organik akan diubah menjadi biogas yang dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif.

5. Pengolahan konvensional

Pengolahan konvensional adalah metode pengolahan limbah organik yang dilakukan secara konvensional seperti pengeringan pada lahan terbuka, pengomposan dalam tong, atau dengan menggunakan mesin pengolah limbah organik. Metode ini lebih cocok digunakan untuk limbah organik yang jumlahnya sedikit atau tidak terlalu berat.

Kegunaan Hasil Pengolahan Awal

Setelah proses pengolahan awal limbah organik selesai, hasil pengolahan awal tersebut dapat dimanfaatkan untuk produksi pupuk organik. Berikut adalah beberapa manfaat dari pengolahan limbah organik:

1. Meningkatkan kesuburan tanah

Pupuk organik yang dihasilkan dari limbah organik dapat meningkatkan kandungan unsur hara pada tanah, sehingga tanah menjadi lebih subur dan tanaman dapat tumbuh dengan baik.

2. Meningkatkan produktivitas tanaman

Dengan menggunakan pupuk organik sebagai penyubur tanaman, produktivitas tanaman akan meningkat karena tanaman mendapatkan nutrisi yang cukup untuk tumbuh dengan subur dan berbuah.

3. Mengurangi limbah organik

Dengan mengolah dan menggunakan limbah organik sebagai pupuk organik, jumlah limbah organik yang dibuang ke tempat pembuangan akhir akan berkurang. Hal ini akan membantu mengurangi dampak negatif limbah organik pada lingkungan.

4. Menjaga keseimbangan lingkungan

Dengan melakukan pengolahan limbah organik, keseimbangan lingkungan dapat terjaga karena limbah organik yang dikeluarkan dapat diproses dan dimanfaatkan kembali untuk meningkatkan produktivitas tanaman.

5. Mengurangi penggunaan pupuk kimia

Dengan menggunakan pupuk organik sebagai alternatif dari pupuk kimia, penggunaan pupuk kimia dapat dikurangi. Hal ini akan membantu mengurangi dampak negatif penggunaan pupuk kimia pada lingkungan dan kesehatan manusia.