PEMBUATAN ARANG DAN ARANG KOMPOS DARI LIMBAH PLTB (PENYIAPAN LAHAN TANPA BAKAR)

PEMBUATAN ARANG DAN ARANG KOMPOS DARI LIMBAH PLTB
(PENYIAPAN LAHAN TANPA BAKAR) *)

Oleh : GUSMAILINA **)

RINGKASAN
Sesuai dengan Keputusan Menteri Kehutanan tahun 1995 Nomor 206/Kpts-II/95 tentang Pedoman Teknis Penyelenggaraan Pembuatan Hutan Tanaman Industri, yang meng-amanahkan pembukaan lahan tanpa pembakaran. Selanjutnya pada tahun yang sama juga diikuti oleh keputusan Direktur Jenderal Perkebunan yang mengeluarkan Surat Keputusan Nomor 38/KB.110/SK/DJ.BUN/05/95 tentang Petunjuk Teknik Pembukaan Lahan Tanpa Pembakaran, maka penerapan beberapa teknologi untuk menggantikan cara pembakaran adalah sangat diperlukan.
Umumnya kegiatan penyiapan lahan dengan cara pembakaran ini dilakukan oleh sebagian masyarakat, pengusaha perkebunan maupun pengusaha hutan, yang bertujuan untuk pembersihan lahan secara cepat, mudah dan murah, namun tanpa memperhatikan kaidah-kaidah dan keseimbangan ekologis. Sehingga sejak beberapa tahun belakangan ini Indonesia di protes oleh beberapa negara tetangga, karena dampak pembakaran/kebakaran menimbulkan asap yang sangat mengganggu terhadap berbagai kepentingan. Selain itu Indonesia juga di klaim sebagai negara terbesar mengemisi CO2, yang dominannya bersumber dari pembakaran/kebakaran hutan. Oleh sebab itu sosialisasi Penyiapan Lahan Tanpa Bakar untuk Penanaman yang diprakarsai oleh Puslitbang Hutan Tanaman, Bogor perlu didukung sepenuhnya.
Beberapa inovasi teknologi yang dapat diterapkan untuk memanfaatkan limbah PLTB antara lain teknologi pengarangan menjadi produk arang bongkah, arang serbuk, briket arang, arang aktif dan arang kompos bioaktif. Produk yang dihasilkan jika dikelola secara profesional dan terpadu, akan memberi manfaat yang multi guna, seperti penyediaan lapangan pekerjaan bagi masyarakat sekitar. Produk selain dapat dikonsumsi sendiri, dijual atau bahkan berpeluang untuk diekspor, dan yang lebih penting adalah memperkenalkan pada masyarakat bahwa ada cara yang lebih baik untuk menyiapkan lahan tanpa pembakaran.
Tulisan ini menyajikan paket teknologi sebagai salah satu alternatif pemanfaatan limbah PLTB antara lain, pembuatan arang serta pengembangan produknya seperti briket arang untuk energi, briket arang media, arang aktif, dan arang kompos bioaktif.
=========================================================================**) Disampaikan sebagai makalah materi pada Gelar Teknologi Penyiapan Lahan Tanpa Bakar,
pada tanggal 29 November 2007 di Kemampo, Banyuasin, Sumatera Selatan. Kerjasama
antara Puslitbang Hutan Tanaman dengan Balai Penelitian Kehutanan Palembang. *) Peneliti Utama pada Puslitbang Hasil Hutan, Bogor














I. PENDAHULUAN

Sesuai dengan Keputusan Menteri Kehutanan tahun 1995 Nomor 206/Kpts-II/95 tentang Pedoman Teknis Penyelenggaraan Pembuatan Hutan Tanaman Industri, yang meng-amanahkan pembukaan lahan tanpa pembakaran. Selanjutnya pada tahun yang sama juga diikuti oleh keputusan Direktur Jenderal Perkebunan yang mengeluarkan Surat Keputusan Nomor 38/KB.110/SK/DJ.BUN/05/95 tentang Petunjuk Teknik Pembukaan Lahan Tanpa Pembakaran, maka penerapan beberapa teknologi untuk menggantikan cara pembakaran adalah sangat diperlukan.

Umumnya kegiatan penyiapan lahan dengan cara pembakaran ini dilakukan oleh sebagian masyarakat, pengusaha perkebunan maupun pengusaha hutan, yang bertujuan untuk pembersihan lahan secara cepat, mudah dan murah, namun tanpa memperhatikan kaidah-kaidah dan keseimbangan ekologis. Sehingga sejak beberapa tahun belakangan ini Indonesia di protes oleh beberapa negara tetangga, karena dampak pembakaran/kebakaran menimbulkan asap yang sangat mengganggu terhadap berbagai kepentingan. Selain itu Indonesia juga di klaim sebagai negara terbesar mengemisi CO2, yang dominannya bersumber dari pembakaran/kebakaran hutan. Oleh sebab itu sosialisasi Penyiapan Lahan Tanpa Bakar untuk Penanaman yang diprakarsai oleh Puslitbang Hutan Tanaman, Bogor perlu didukung sepenuhnya.

Kegiatan ini juga bermanfaat untuk mendukung kebutuhan nasional dibidang pengembangan perekonomian rakyat untuk meningkatkan pendapatan masyarakat, membuka lapangan kerja serta mengurangi pencemaran lingkungan. Pemanfaatan limbah PLTB untuk arang merupakan alternatif dalam diversifikasi penggunaan energi (renewable resources) serta membuka peluang ekspor charcoal (arang), maupun activated charcoal (arang aktif) serta pupuk organik.

Tulisan ini menyajikan paket teknologi sebagai salah satu alternatif pemanfaatan limbah PLTB antara lain, pembuatan arang serta pengembangan produknya seperti briket arang untuk energi, briket arang media, arang aktif, dan arang kompos bioaktif.

II. TEKNOLOGI PEMANFAATAN LIMBAH PLTB

Beberapa inovasi teknologi dapat digunakan untuk memanfaatkan limbah PLTB menjadi produk yang lebih bermanfaat sehingga mudah untuk disosialisasikan ke masyarakat pengguna. Teknologi tersebut di antaranya adalah teknologi pembuatan arang dari serbuk gergaji kayu dengan sistem kontinyu yang dirancang dapat dibongkar pasang (knock down) dan dapat dipindah-pindah (portable) dengan biaya yang relatif murah. Arang serbuk yang dihasilkan dapat diolah lebih lanjut menjadi produk dengan nilai ekonomi tinggi seperti arang aktif, briket arang, dan arang kompos. Arang serbuk ini juga dapat digunakan secara langsung sebagai (soil conditioning). Sedangkan produk samping yang dihasilkan sewaktu proses pengarangan yaitu cairan destilat dan ter dapat digunakan sebagai
bahan pengawet, insektisida dan obat. Untuk ukuran limbah yang lebih besar, pengarangan dapat dlakukan dengan menggunakan tungku drum. Sebagai gambaran dapat dilihat pada skema berikut.


PEMBUATAN ARANG DARI LIMBAH PLTB
DAN PENGEMBANGAN PRODUK








Gambar 1. Skema pola pembuatan arang dari limbah PLTB







A. Arang Serbuk dan Arang bongkah

Awalnya teknologi yang digunakan dalam proses pembuatan arang dari serbuk gergaji kayu ini adalah dengan menggunakan drum yang dimodifikasi dan dilengkapi dengan lubang udara di sekeliling badan drum dan cerobong asap dibagian tengah badan drum. Rendemen arang serbuk gergaji yang dihasilkan dengan cara ini sebesar 15 – 20 %. kadar karbon terikat sebesar 50 - 72 kal/g dan nilai kalor arang antara 5800 – 6300 kal/g. Mengingat cara ini kurang efektif bila ditinjau dari lamanya proses pembuatan arang serbuk yang memerlukan waktu lebih dari 10 jam dengan hasil yang tidak terlalu banyak, maka dibuat teknologi baru untuk mengatasi kekurangan cara drum tersebut. Teknologi ini dirancang dengan konstruksi yang terbuat dari plat besi siku yang dapat dibongkar pasang (sistem baut) dan ditutup dengan lembaran seng yang juga menggunakan sistem baut. Dalam satu hari (9 jam) dapat mengarangkan serbuk sebanyak 150 – 200 kg yang menghasilkan rendemen arang antara 20 – 24 %. Kadar air 3,49 %, kadar abu 5,19 %, kadar zat terbang 28,93 % dan kadar karbon sebesar 65,88 %. Arang serbuk gergaji yang dihasilkan dapat dibuat atau diolah lebih lanjut menjadi briket arang, arang aktif, atau bahkan digunakan langsung sebagai sebagai campuran media semai tanaman. Biaya untuk membuat kiln semi kontinyu sekitarRp. 2000.000,- (Pari, 2002)



Gambar 2 : Tungku semi kontinyu dan tungku drum

Untuk limbah cabang, ranting atau sebetan dan potongan ujung dapat dibuat arang dengan menggunakan tungku drum atau tungku kubah yang terbuat dari batu bata yang dipelester dengan tanah liat dan dilengkapi dengan alat penampung atau mendinginkan asap yang keluar dari cerobong sehingga didapatkan cairan ter dan destilat yang dapat diaplikasikan lebih lanjut.

Di beberapa negara seperti Thailand cairan wood vinegar atau di Indonesia lebih dikenal dengan cuka kayu ini merupakan produk utama dalam hal pembuatan arang yang sebelumnya merupakan produk samping karena harga jualnya tinggi yanitu sebesar 50 Bath/L sedangkan untuk arangnya hanya berharga 4 Bath/kg. Dari kapasitas tungku sebesar 4,5 ton dihasilkan cairan destilat sebanyak 150 liter dan arang sebanyak 800 kg (Sujarwo, 2000). Hasil penelitian yang dilakukan oleh Nurhayati (2000) menunjukkan bahwa tungku dengan kapasitas 445 kg menghasilkan arang sebanyak 60,6 kg dan cairan destilat 75,5 kg. Adapun biaya pembuatan tungku bata yang iplester dengan tanah liat yang dilengkapi dengan alat proses pendinginan sebesar Rp. 4.000.000 (Nurhayati, 2000).

B. Arang aktif

Arang aktif adalah arang yang diolah lebih lanjut pada suhu tinggi sehingga pori-porinya terbuka dan dapat digunakan sebagai bahan adsorben. Proses yang digunakan sebagian besar menggunakan cara kimia di mana bahan baku direndam dalam larutan, CaCl2, MgCl2, ZnCl2 selanjutnya dipanaskan dengan jalan dibakar pada suhu 5000C. Hasilnya menunjukkan bahwa kualitas arang aktif dalam hal ini besarnya daya serap terhadap yodium memenuhi standar SII karena daya serapnya lebih dari 20 %. Sesuai dengan perkembangan teknologi dan persyaratan standar yang makin ketat serta isu lingkungan, teknologi ini sudah tidak memungkinkan untuk dikembangkan lebih lanjut terutama untuk pemakaian bahan pengaktif ZnCl2 yang dapat mengeluarkan gas klor pada saat aktivasi (Pari, 2002)

Pengembangan penelitian lebih lanjut telah menemukan perbaikan teknologi pembuatan arang aktif dengan cara oksidasi gas pada suhu tinggi dan kombinasi antara cara kimia dengan menggunakan H3PO4 sebagai bahan pengaktif dan oksidasi gas. Hasil penelitian Pari (1996) menyimpulkan bahwa arang aktif dari serbuk gergaji sengon yang dibuat secara kimia dapat digunakan untuk menarik logam Zn, Fe, Mn, Cl, PO4 dan SO4 yang terdapat dalam air sumur yang terkontaminasi dan juga dapat digunakan untuk menjernihkan air limbah industri pulp kertas (Pari, 1996). Arang aktif yang diaktivasi dengan bahan pengaktif NH4HCO3 menghasilkan arang aktif yang memenuhi Standar Jepang dengan daya serap yodium lebih dari 1050 mg/g dan rendemen arang aktifnya sebesar 38,5 % (Pari, 1999).

C. Briket arang dari limbah PLTB

Briket arang adalah arang yang diolah dan dicetak lebih lanjut menjadi bentuk briket (penampilan dan kemasan yang lebih menarik) yang dapat digunakan untuk keperluan energi sehari-hari. Pembuatan briket arang dari limbah industri pengolahan kayu dilakukan dengan cara penambahan perekat tapioka, di mana bahan baku diarangkan terlebih dahulu kemudian ditumbuk, dicampur perekat, dicetak (kempa dingin) dengan sistem hidroulik manual selanjutnya dikeringkan. Hasil penelitian Hartoyo, Ando dan Roliadi (1978) menyimpulkan bahwa kualitas briket arang yang dihasilkan setaraf dengan briket arang buatan Inggris dan memenuhi persyaratan yang berlaku di Jepang karena menghasilkan kadar abu dan zat mudah menguap yang rendah serta tingginya kadar karbon terikat dan nilai kalor. Selain itu hasil penelitian Sudrajat (1983) yang membuat briket arang dari 8 jenis kayu dengan perekat campuran pati dan molase menyimpulkan bahwa makin tinggi berat jenis kayu, karepatan briket arangnya makin tinggi pula. Kerapatan yang dihasilkan antara 0,45 – 1,03 g/cm3 dan nilai kalor antara 7290 – 7456 kal/g (Pari, 2002)

Pembuatan briket arang yang dilakukan sekarang menggunakan bahan baku arang serbuk sehingga proses penggilingan dan pengayakan bahan baku yang dilakukan sebelumnya dapat dihilangkan. Proses selanjutnya adalah penambahan perekat tapioka dan pengepresan seperti pembuatan briket arang sebelumnya. Untuk membuat alat cetak briket sistem manual hidroulik dengan jumlah lubang 24 buah diperlukan biaya Rp 18.000.000,-




Gambar 3 : Alat cetak briket, briket dan briket sabun, briket media (bridium)

Untuk membuat briket media tumbuh (Bridium), sama dengan cara membuat briket arang untuk energi. Hanya dibedakan oleh perekat yang digunakan, kemudian diperkaya dengan bahan-bahan nutrisi hara sesuai dengan pertumbuhan tanaman.

Menurut Pari (2002), pada tahun 1990 berdiri pabrik briket arang tanpa perekat di Jawa Barat dan Jawa Timur yang menggunakan serbuk gergaji kayu sebagai bahan baku utamanya. Proses pembuatan briket arangnya berbeda dengan cara di atas. Bahan baku serbuk gergaji kayu dikeringkan terlebih dahulu selanjutnya dibuat briket dengan sistem ulir berputar dan berjalan sambil dipanaskan kemudian diarangkan dalam kiln bata. Kualitas briket arang yang dihasilkan mempunyai nilai kalor kurang dari 7000 kal/g

yaitu sebesar 6341 kal/g dan kadar karbon terikatnya sebesar 74,35 %. Namun demikian studi yang dilaksanakan di Jawa Barat menunjukkan bahwa pabrik briket arang dengan kapasitas sebanyak 260 kg briket arang/hari dapat menguntungkan. Di pasar swalayan sekarang dapat dibeli briket arang dari kayu dengan dengan harga jual Rp 12.000/2,5 kg.

Jika briket arang dari serbuk gergaji ini dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif baik sebagai pengganti minyak tanah maupun kayu bakar maka akan dapat terselamatkan CO2 sebanyak 3,5 juta ton untuk Indonesia, sedangkan untuk dunia karena kebutuhan kayu bakar dan arang untuk tahun 2000 diperkirakan sebanyak 1,70 x 109 m3 (Moreira (1997) maka jumlah CO2 yang dapat dicegah pelepasannya sebanyak 6,07 x 109 ton CO2/th. Ditinjau dari aspek energi, briket arang ini dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif pengganti minyak tanah dan kayu bakar.



Gambar 4. Tungku briket energi

D. Briket Arang dari Tandan Kosong Sawit

Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), juga dapat dimanfaatkan menjadi briket arang. Pembuatan briket arang TKKS dilakukan dengan metode pembakaran langsung dalam suatu klin/reaktor dengan kondisi pembakaran dan udara yang terkontrol. Arang yang dihasilkan di-giling dan dicetak dengan menggunakan tekanan hidrolik dengan ukuran yang disesuaikan dengan permintaan pasar. Briket arang yang dihasilkan sekitar 30 % dengan karakteristik sebagai berikut: densitas 0,6 g per ml; 8 % air; dan 1 15 % abu.Untuk pabrik minyak sawit dengan kapasitas 30 ton TBS per jam dan beroperasi selama 20 jam per hari, akan menghasilkan TKS sebanyak 120 ton per hari atau 120.000 kg per hari (75.000 kg TKS berkadar air 20 persen per hari). Jumlah arang yang dihasilkan dengan rendemen 30 persen adalah sebanyak 25.000 kg. Jika diasumsikan 1 kg arang harganya Rp 150 maka nilai jual arang tersebut adalah sebesar Rp3.250.000 (www.ipard.com)

E. Energi.

Menurut Pari (2002), jenis limbah ini juga dapat digunakan untuk memanaskan ketel uap, seperti pada industri kayu lapis keperluan pemakaian bahan bakar untuk ketel uap sebesar 19,7 % atau 40 % dari total limbah yang dihasilkan. Untuk industri pengeringan papan skala industri kecil proses pengeringannya dilakukan secara langsung dengan membakar



limbah sebetan atau potongan ujung, panas yang dihasilkan dengan bantuan blower dialirkan ke dalam suatu ruangan yang berisi papan yang akan dikeringkan.

Hasil penelitian Nurhayati (1991) menyimpulkan bahwa untuk mengeringkan papan sengon sebanyak 10260 kg berat basah pada kadar air 161,04 % menjadi 5220 kg papan pada kadar air 6,58 % selama 6 hari menghabiskan limbah sebanyak 3433 kg. Teknologi lainnya adalah proses konversi kayu menjadi bahan bakar melalui proses gasifikasi. Hasil penelitian Nurhayati dan Hartoyo (1992) menyimpulkan bahwa limbah kayu kamper dapat dikonversi menjadi bahan bakar dengan sistem gasifikasi fluidized bed yang menghasilkan nilai kalor gas sebesar 7,106 MJ/m3 dengan komposisi gas H2 = 5,6 %; CO = 11,77 %, CH4 = 3,99 %; C2H4 = 4,34 %, C2H6 = 0,21 %, N2 = 57,69 % O2 = 0,40 % dan CO2 = 15,71 %.

F. Soil conditioning (pembangun kesuburan tanah)

Penggunaan arang baik yang berasal dari limbah untuk pembangun kesuburan tanah, merupakan salah satu alternatif pemanfaatan arang selain sebagai sumber energi. Secara morfologis arang memiliki pori yang efektif untuk mengikat dan menyimpan hara tanah. Oleh sebab itu aplikasi arang pada lahan-lahan terutama lahan miskin hara dapat membangun dan meningkatkan kesuburan tanah, karena dapat meningkatkan beberapa fungsi antara lain: sirkulasi udara dan air tanah, pH tanah, merangsang pembentukan spora endo dan ektomikoriza, dan menyerap kelebihan CO2 tanah. Sehingga dapat meningkatkan produktifitas lahan dan hutan tanaman.

Di Jepang, penggunaan arang dapat meningkatkan produksi padi sampai 50 %. Selain itu penggunaan arang dapat menambah jumlah daun serta memperluas tajuk pohon tanaman hutan kota, sehingga efektif untuk mengurangi serta menurunkan polusi dan suhu udara melalui penyerapan CO2 udara (Japan Domestic Fuel Dealers Association/JDFDA, 1994).

Hasil penelitian JDFDA (1994), menunjukkan bahwa pemberian arang dan kalsium posfat secara bersamaan pada beberapa jenis tanaman kehutanan dapat meningkatkan populasi mikoriza 4 kali lebih banyak dibanding tanpa pemberian arang. Pada tanaman Pinus, secara nyata meningkatkan pembentukan cabang dan daun. Demikian juga pada tanaman bambu dapat meningkatkan jumlah anakan. Di Indonesia, Faridah (1996), menyimpulkan bahwa pemberian serbuk arang pada kadar 10 % volume media berpengaruh positif terhadap pertumbuhan awal tinggi semai kapur (Dryobalanops sp). Sunarno dan Faiz (1997) menyarankan pemberian arang sekam padi sebagai bahan utama media semai di dalam pot tray sebagai alternatif pengganti gambut.

Hasil penelitian pendahuluan Gusmailina et. al. (1999), menunjukkan bahwa pemberian arang dan arang aktif bambu sebagai campuran media tanam dapat meningkatkan persentase pertumbuhan baik pada tingkat semai maupun anakan (seedling) dari Eucalyptus urophylla. pemberian arang serbuk gergaji dan arang sarasah dapat meningkatkan pertumbuhan anakan Acacia mangium dan Eucalyptus citriodora lebih dari 30 % dibanding tanpa pemberian arang, begitu juga pemberian arang di lapangan dapat meningkatkan diameter batang tanaman E. urophylla. Sedangkan
untuk tanaman pertanian seperti cabe (Capsicum annum) penambahan arang bambu sebanyak 5 % dan arang sekam sebanyak 10 % dapat meningkatkan persentasi pertumbuhan tinggi tanaman menjadi 11 %. Namun demikian akan lebih baik bila pada waktu penanaman, arang yang ditambahkan dicampur dengan kompos. Hasil sementara menunjukkan dengan penambahan arang serbuk gergajian kayu dan kompos serbuk menghasilkan diameter pohon yang lebih besar (7,9 cm) dibanding tanpa pemberian kompos.

G. Arang Kompos Bioaktif (Arkoba)

Arang kompos Bio Aktif merupakan salah satu produk lanjutan dari arang, merupakan gabungan antara arang dan kompos yang diproduksi melalui teknologi komposting dengan bantuan mikroba lignoselulotik yang tetap bertahan di dalam kompos, mempunyai kemampuan agen hayati sebagai biofungisida untuk melindungi tanaman dari serangan penyakit akar, sehingga disebut bioaktif.

Keunggulan lain dari ARKOBA adalah karena keberadaan arang yang menyatu dalam kompos, yang bila diberikan pada tanah ikut andil dan berperan sebagai agent pembangun kesuburan tanah, sebab arang mampu meningkatkan pH tanah sekaligus memperbaiki sirkulasi air dan udara di dalam tanah. Oleh sebab itu ARKOBA cocok dan tepat dikembangkan secara luas di Indonesia mengingat 2/3 dari lahan pertanian maupun kehutanan berada dalam kondisi masam (pH rendah), kritis dan marjinal akibat menurunnya kandungan bahan organik tanah yang tak bisa digantikan perannya oleh pupuk kimia.

Pengembangan produksi ARKOBA saat ini minimal dapat memenuhi konsumsi lokal serta mendongkrak suksesnya program GERHAN yang berlangsung hingga tahun 2009 dan Go Organik 2010, serta yang paling penting adalah merupakan solusi tepat untuk mengatasi persoalan limbah, baik limbah kehutanan, perkebunan, pertanian, maupun sampah kota, yang akhir-akhir ini menjadi masalah serius dengan beberapa kejadian di TPA.

Inovasi produk arang kompos bioaktif dilatar belakangi oleh perbandingan dari beberapa hasil uji coba pengamatan pertumbuhan tanaman yang ditanam pada beberapa jenis media arang serbuk gergaji. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa terjadi peningkatan pertumbuhan tanaman yang ditanam pada media campuran arang serbuk gergaji dan kompos, sehingga sejak tahun 1999 Puslitbang Teknologi Hasil Hutan mulai mengembangkan produk arang kompos dengan bahan baku utama arang dari serbuk gergaji, sedangkan bahan baku kompos berasal dari limbah organik pertanian, serasah mangium, serasah tusam, dan serasah campuran dari beberapa jenis pohon.

Tujuan penambahan arang pada proses pengomposan, selain untuk meningkatkan kualitas dari kompos tersebut, juga diharapkan dengan adanya arang pada pengomposan akan menambah jumlah dan aktivitas mikroorganisme yang berperan, sehingga proses dekomposisi dapat berlangsung lebih cepat. Pembuatan arang kompos cukup mudah dan murah untuk diterapkan, baik skala kecil mupun skala lapangan atau pada areal tegakan hutan. Dari beberapa uji coba pemberian arang kompos pada tanah selain dapat menambah ketersediaan unsur hara tanah, memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologis tanah, juga dapat meningkatkan pH tanah dan nilai KTK tanah, sehingga cocok digunakan untuk rehabilitasi/reklamasi lahan-lahan kritis, masam yang makin meluas di Indonesia

Beberapa hasil aplikasi skala laboratorium menunjukkan bahwa penambahan 20 % arang kompos serasah campuran pada media tanaman mengkudu sampai umur 4 bulan dapat meningkatkan pertumbuhan (tinggi dan diameter) tanaman sebesar 2,7 kali. Pada tanaman Gmelina arborea penambahan 20-30 % arang kompos serbuk gergaji meningkatkan pertumbuhan tanaman 2,2 kali sampai umur 3,5 bulan. Dan pada cabai merah dapat meningkatkan produksi buah pertama 4 kali (Gusmailina, dkk., 20001 & 2002).

Sejalan dengan program pengembangan tersebut, Puslitbang Hasil Hutan, sejak tahun 2000 juga telah melaksanakan sosialisasi sekaligus peragaan pembuatan arang kompos di beberapa daerah di Jawa dan Sumatera yang dikemas dalam bentuk acara Gelar Teknologi dan Temu Lapang antara lain di Kabupaten Serang; Ciamis; Tasikmalaya; Garut; Pandeglang; Ciloto (KPH Cianjur); KRPH Jembolo Utara, Kota Semarang; dan Kabupaten Muaro Jambi, Propinsi Jambi. Hasil uji coba penggunaan arang kompos pada pembibitan pohon penghasil gaharu (Aquilaria malaccensis) dan bulian (E. zwageri) di pusat kebun bibit DISHUTBUN, Jambi selama 4 bulan meningkatkan pertumbuhan tanaman (tinggi dan diameter batang) 2-3 kali lebih baik dibanding tanpa penambahan arang kompos.




H. Wood vinnegar (Cairan asap/cuka kayu)

Wood vinnegar (Cairan asap/cuka kayu) adalah produk kimia organik hasil destilat asap cair dari proses pembuatan arang (Satrio 2006), pengembangan selanjutnya dapat dimanfaatkan sebagai produk anti mikroba/anti bacteri, pestisida dan akselator pertumbuhan tanaman dan bahan baku produk pharmasi serta aman untuk dikonsumsi. Menurut Satrio (2006), dewasa ini cuka kayu diangkat sebagai produk pengganti formalin, karena di dalam asap ini terkandung suatu komposisi kimia tertentu yang aman di konsumsi, tetapi anti mikroba pembusuk. Awetnya produk makanan bukan karena suhu dari asap tetapi dari kandungan asap cair itu sendiri. Kandungan dari cuka kayu berupa senyawa asam, fenolat dan karbonil. Seperti yang dilaporkan Darmadji dkk (1996) yang menyatakan bahwa pirolisis tempurung kelapa menghasilkan asap cair dengan kandungan senyawa fenol sebesar 4,13. Dari segi harga produk ini cukup ekonomis dibanding formalin, untuk kualitas produk ini malah memberikan nilai tambah yaitu citarasa khas yang bisa meningkatkan selera makan, harga sekitar 5000/liter.


III. PEMBUATAN ARANG


A. Pembuatan Arang dengan cara Tungku/Kiln Drum
Cara membuat arang yang mudah dan murah dengan menggunakan drum bekas minyak tanah atau olie dengan kapasitas 200 liter.
Spesifikasi kiln/tungku drum yang dimodifikasi adalah sebagai berikut: (Gambar 2)
1. Tipe : Silinder (Drum)
2. Tinggi drum : 90 cm
3. Diameter : 57 cm
4. Tinggi cerobong : 30 cm
5. Diameter cerobong : 10 cm
6. Lubang udara : 24 buah
7. Diameter lubang udara : 13 mm
8. Jarak antar baris lubang : 15 cm

Langkah-langkah membuat arang dengan tungku drum:
1. Masukkan sebatang bambu/kayu berdiameter 10 cm di tengah drum, tegak lurus pada tengah atau pusat drum;
2. Isi drum dengan bahan baku sampai penuh;
3. Cabut bambu/kayu dengan perlahan, hingga membentuk lubang pada drum;
4. Tutup lubang udara dengan asbes atau tanah liat;
5. Masukkan umpan bakar ke dasar drum melalui lubang yang terbentuk;
6. Nyalakan, jika pembakaran sempurna maka kiln/tungku ditutup lalu dipasang cerobong asap;
7. Buka lobang udara pada baris pertama bagian bawah badan drum
8. Jika pada lobang udara terlihat bara merah, segera tutup dengan asbes atau tanah liat, kemudian lobang udara baris berikutnya dibuka. Demikian seterusnya hingga pembakaran berlangsung sampai terjadi bara pada lobang baris paling atas badan drum.
9. Pengarangan berlangsung antara 6 sampai 7 jam tergantung jenis bahan baku, kadar air, dan keadaan angin; Tutup cerobong dengan kain, kemudian bagian atas drum ditutup dengan pasir untuk mencegah agar udara tidak masuk ke dalam drum yang dapat menyebabkan arang jadi abu.
10. Pengarangan dihentikan bila asap yang keluar dari cerobong sudah tipis dan berwarna kebiru-biruan; biarkan tungku dingin selama 6 jam lalu tutup kiln.tungku dibuka;Pisahkan antara arang dari abu.

B. Pembuatan Arang dengan cara Tungku/Kiln Semi Kontinyu (Gambar 2)

Dirancang khusus untuk membuat arang dari serbuk gergaji atau sekam padi. Terbuat dari besi siku 4x5 cm yang ditutup dengan plat seng atau bata merah kemudian diplester, serta dilengkapi dengan cerobong yang terbuat dari drum bekas.
Tungku ini terdiri dari 4 bagian utama, yaitu:
1. bahagian bawah (dasar) tempat pengarangan
2. bahagian tengah (ram besi) tempat pembakaran
3. leher cerobong
4. cerobong

Pada bagian depan tungku terdapat bak yang berisi air yang berguna untuk memadamkan api setelah pengarangan sekaligus mencegah arang menjadi abu dengan spesifikasi sebagai berikut:
Spesifikasi
Tipe : Kubus
Ukuran : 1,0 x 1,0 meter
Tinggi pengarangan : 30 cm
Tinggi pembakaran : 130 cm
Tinggi leher cerobong : 70 cm
Tinggi cerobong : 146 cm
Lebar cerobong : 50 cm

Langkah-langkah membuat arang dengan tungku semi kontinyu:

1. Masukkan serpihan kayu sebanyak 5-10 kg sebagai umpan bakar di bahagian pengarangan kemudian biarkan terbakar sampai panas dan membara;
2. Masukkan serbuk gergaji atau sekam padi ke bagian pembakaran sebanyak 3 kg (sekitar 35-40 kg) melalui pintu bagian belakang tungku;
3. Biarkan sampai membara sambil sesekali diaduk, sehingga serbuk yang terbakar akan jatuh ke bagian tempat pengarangan;
4. Biarkan terbakar sampai warna menjadi hitam, lalu ditarik ke bagian penampungan yang berisi air. Jika masih terlihat warna serbuk yang coklat, aduk sampai semua berubah menjadi arang;
5. Setiap 30 menit lakukan penambahan bahan baku sebanyak 1 karung (10-15 kg);
6. Proses selanjutnya sama , dilakukan berulang-ulang secara kontinyu sampai didapatkan arang sesuai dengan kebutuhan;
7. Biarkan arang terendam sesaat di dalam bak penampungan, kemudian dikeringkan.
8. Setelah kering arang siap untuk dikemas atau digunakan.

IV. TEKNIK PEMBUATAN ARANG KOMPOS BIOAKTIF

Pembuatan Arang : pembuatan arang biasanya dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu: menggunakan tungku drum dan tungku semi kontinyu. Tungku drum digunakan untuk membuat arang tempurung kelapa, atau potongan-potongan kayu limbah. Sedangkan untuk membuat arang serbuk gergaji lebih cocok menggunakan tungku semi kontinyu (Gusmailina, dkk., 2002). Arang serbuk gergaji juga dapat digunakan langsung sebagai campuran pada media tumbuh tanaman, baik di dalam polybag maupun pada tanah. Arang serbuk gergaji yang dicampur dengan kotoran ternak (pupuk kandang) akan memberikan hasil yang lebih baik lagi dibanding jika hanya menggunakan arang saja.

Pembuatan arang Kompos :

1. Bahan untuk arang : serbuk gergaji, sekam padi, kulit kayu, limbah pertanian/perkebunan (tongkol jagung, tempurung kelapa/kelapa sawit)
2. Bahan untuk kompos : serbuk gergaji, serasah tumbuhan hutan/dedaunan seperti serasah tusam, serasah mangium, atau serasah campuran, limbah organic pertanian, limbah sayuran, jerami, kulit/tongkol jagung, sampah organic pasar dan kotoran hewan
Jika bahan baku yang akan dikomposkan berukuran besar sebaiknya digiling/dicacah dahulu dengan alat giling (chopper), golok atau parang sampai mencapai ukuran 2-3 cm
Aktivator : Berguna untuk mempercepat proses pengomposan dengan bahan aktif mikroorganisme. Jenis activator yang digunakan disesuaikan dengan jenis bahan baku yang akan dikomposkan. Untuk limbah yang sulit hancur disarankan menggunakan activator yang mengandung bahan aktif khusus mikroorganisme pengurai lignoselulosa diantaranya yang mengandung mikroorganisme Trichoderma dan Cytophaga sp.

Peralatan pengomposan : Proses pengomposan dapat berlangsung pada beberapa macam tempat seperti : kotak kayu dengan ukuran 1m x 1m x 1m, bak semen permanent, kombinasi bak semen dengan penutup kayu, dan kantong plastic jumbo.

Pembuatan arang kompos prinsipnya sama dengan pengomposan biasa yaitu melalui proses fermentasi, langkah-langkah pembuatan arang kompos adalah sbb:

• Pada bahan baku yang sudah dicacah ditambah arang serbuk sebanyak 10-30 % dari berat volume bahan yang akan dikomposkan;


Pengarangan pencacahan bahan baku penambahan arang Penambahan activator

• Tambahkan aktivator sebanyak 0,5-10 % tergantung jenis bahan yang akan dikomposkan,
• Aduk campuran hingga rata; tambahkan air hingga kondisi kadar air campuran bahan berkisar antara 20%-30 %;
• Masukkan ke dalam wadah pengomposan





penambahan air memasukkan ke dalam wadah pengomposan proses inkubasi


• Khusus untuk bahan yang sulit hancur seperti limbah kehutanan, sebaiknya pada minggu ke dua, ke tiga dan ke empat dibalik kemudian di aduk ulang, tambahkan air bila kondisi agak kering;
• Pengukuran suhu dilakukan guna mengetahui apakah proses berjalan dengan sempurna. Proses berjalan dengan sempurna apabila pada minggu pertama dan ke dua suhu meningkat hingga mencapai 55 oC - 60 oC, lalu menurun pada minggu-minggu berikutnya. Apabila kondisi suhu sudah stabil berarti proses pengomposan sudah selesai dan kompos dapat dibongkar;
• Proses pengomposan berlangsung antara 2 sampai 10 minggu tergantung bahan baku yang digunakan, untuk limbah sayuran/dedaunan segar pengomposan berlangsung selama 2 minggu, pengomposan serasah dedaunan kering berlangsung selama 1 bulan, sedangkan serbuk gergaji selama 2-3 bulan;
• Secara visual kompos yang sudah matang akan mengalami perubahan warna, sedangkan indikator kompos yang siap pakai yaitu mempunyai nisbah C/N di bawah atau sama dengan 20;
• Untuk menambah daya tarik penampilan, kompos digiling hingga halus kemudian dikemas lalu disimpan ditempat yang kering dan teduh;
• Arang kompos siap digunakan atau dipasarkan.

Selain penggunaan tersebut di atas, arang juga dapat diperluas manfaatnya seperti di bidang pertanian dan peternakan.
1. Untuk pertanian
- Memperbaiki kondisi tanah (struktur, tekstur dan pH tanah), sehingga memacu pertumbuhan akar tanaman
. Meningkatkan perkembangan mikroorganisme tanah (arang sebagai rumah mikroba)
. Meningkatkan kemampuan tanah menahan air/menjaga kelembaban tanah
. Meningkatkan rasa buah dan produksi
2. Untuk peternakan
. Bahan pembuat silase
. Membantu proses penguraian serta membantu pencernaan ternak
. Mengurangi dan menghilangkan bau kotoran ternak (dapat dipakai sebagai alas lapisan tempat pembuangan kotoran ternak unggas)
. Mencegah diare
. Meningkatkan produksi dan kualitas daging dan telur
3. Untuk keperluan sehari-hari
. Menghilangkan bau limbah/MCK, bau lemari es, dan penjernihan air minum
- Menjaga tingkat kelembaban ruangan, gudang, tempat makanan, produksi pertanian, dll

V. PENUTUP

Inovasi teknologi yang dapat diterapkan untuk memanfaatkan limbah PLTB antara lain teknologi pengarangan menjadi produk arang bongkah, arang serbuk, briket arang, arang aktif dan arang kompos bioaktif. Hasil samping dari proses pengarangan berupa cairan asap/cuka kayu atau wood vinnegar juga mempunyai nilai ekonomis tinggi yang perlu dikembangkan. Produk yang dihasilkan jika dikelola secara profesional dan terpadu, akan memberi manfaat yang multi guna, seperti penyediaan lapangan pekerjaan bagi masyarakat sekitar. Produk selain dapat dikonsumsi sendiri, dijual atau bahkan berpeluang untuk diekspor, dan yang lebih penting adalah memperkenalkan pada masyarakat bahwa ada cara yang lebih baik untuk menyiapkan lahan tanpa pembakaran.

Produk arang beserta pengembangannya merupakan produk yang banyak manfaatnya. Akan tetapi masih relatif sedikit masyarakat yang berminat untuk terjun dalam bidang ini. Hal ini mungkin disebabkan karena kurangnya informasi, kurangnya dukungan dari instansi yang terkait, atau mungkin juga disebabkan karena kurangnya informasi tentang pangsa pasar dari produk. Oleh sebab itu melalui kegiatan ini, mudah-mudahan segala sesuatu yang diperlukan dapat terpenuhi karena kegiatan ini sangat bermanfaat untuk mendukung kebutuhan nasional dibidang pengembangan perekonomian rakyat dalam meningkatkan pendapatan masyarakat, membuka lapangan kerja serta mengurangi pencemaran lingkungan. Selain itu pemanfaatan limbah PLTB untuk arang merupakan alternatif dalam diversifikasi penggunaan energi, sehingga mendukung program konservasi energi.

Pemanfaatan arang untuk arang kompos bioaktif (Arkoba), juga perlu dikembangkan karena mempunyai sifat yang lebih baik dibanding dengan kompos yang dihasilkan secara konvensional, karena mempunyai kemampuan agen hayati sebagai biofungisida untuk melindungi tanaman dari serangan penyakit akar, sehingga disebut bioaktif. Selain itu bila diberikan pada tanah ikut andil dan berperan sebagai agent pembangun kesuburan tanah, sebab arang mampu meningkatkan pH tanah sekaligus memperbaiki sirkulasi air dan udara di dalam tanah. Oleh sebab itu Arkoba cocok dan tepat dikembangkan secara luas di Indonesia mengingat 2/3 dari lahan pertanian maupun kehutanan berada dalam kondisi masam (pH rendah), kritis dan marjinal akibat menurunnya kandungan bahan organik tanah yang tak bisa digantikan perannya oleh pupuk kimia.


DAFTAR PUSTAKA

Gusmailina, S.Komarayati dan T. Nurhayati. 1990. Pemanfaatan residu fermentasi padat sebagai kompos pada pertumbuhan anakan Eucalyptus urophylla, Jurnal Penelitian Hasil Hutan. (4):157-163

Gusmailina, Pari, G dan S. Komarayati. 2002. Laporan kerjasama penelitian P3THH – JIPFRO. Bogor

Hartoyo, Ando, J dan H. Roliadi. 1978.Pembuatan briket arang dari 5 jenis kayu Indonesia Pusat Penelitian Hasil Hutan. Report No 103

Hendra, Pari, G. 2001. Laporan hasil sosialiasi arang kompos di Sukabumi, Bogor.

Hartoyo, Ando, J dan H. Roliadi. 1978.Pembuatan briket arang dari 5 jenis kayu Indonesia Pusat Penelitian Hasil Hutan. Report No 103

JDFDA. 1994. Example of New utilization of charcoal. Japan Domestic Fuel Dealers Association.

Ogawa, M. 1989. Mycorrhizza and their utilization in forestry. Report of Shortterm Research Cooperation. The Tropical Rain Forest Research Project JTA-9A (137). JICA. Japan.
Komarayati, S. 1996. Pemanfaatan serbuk gergaji limbah industri sebagai kompos. Buletin Penelitian Hasil Hutan 14 (9): 337-343
Komarayati, S., R.Sudrajat dan I.P Adhi. 1992. Pemanfaatan kompos anaerobik untuk meningkatkan pertumbuhan Albizia falcataria. Jurnal Penelitian Hasil Hutan 10 (4): 125-129
Komarayati, S. 1993. Pemanfaatan serbuk gergaji, tanah latosol dan residu fermentasi sebagai medium tumbuh bibit sengon. Jurnal Penelitian Hasil Hutan 11 (2): 74-79

Nurhayati, T. 1991. Study pemanfaatan tungku pengering dari limbah kayu sengon untuk pengeringan sengon. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. 9 (4)

Nurhayati, T dan Hartoyo. 1992. Pengaruh kecepatan laju alir udara pada gasifikasi fluidized bed dari limbah kayu kamper. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. 10(1):24-28

Nurhayati, T. 2000. Produksi arang dan destilat kayu mangium dan tusam dari tungku kubah. Buletin Penelitian Hasil Hutan 18 (3): 137 – 151

Pari, G. 1996. Pembuatan arang aktif dari serbuk gergajian tusam untuk penjernih air sumur dan limbah cair industri pulp dan kertas. Buletin Penelitian Hasil Hutan 14 (2): 69-75

Pari, G. 1996. Pembuatan arang aktif dari serbuk gergajian sengon dengan cara kimia. Buletin Penelitian Hasil Hutan Forest Products Research Bulletin 14 (8): 308-320

Pari, G. 1999. Karakterisasi arang aktif dari arang serbuk gergaji sengon dengan NH4HCO3 sebagai bahan pengaktif. Buletin Penelitian Hasil Hutan 17 (2):89-100

Pari, G. 2002. Teknologi alternatif pemanfaatan limbah industri pengolahan kayu. Makalah Falsafah Sains (PPs 702). Program Pasca Sarjana / S3. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Satrio. 2006. Aplikasi asap cair untuk industri pengolahan ikan di Sidoarjo. Teknik Kimia. Institut Teknologi Surabaya. Surabaya.

Sujarwo, A. 2000. High quality charcoal getting popular in Thailand. Glow. Arecop, Yogyakarta.

Sudrajat, R 1983. Pengaruh bahan baku, jenis perekat dan tekanan kempa terhadap kualitas briket arang. Laporan No 165. Puslitbang Hasil Hutan, Bogor.