Page 1
i
PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology)
Alat Penyerap Amoniak (NH3) dan Hidrogen Sulfida (H2S) Pada Kandang
Ayam Dalam Mewujudkan
Eco-Green Technology
BIDANG KEGIATAN :
PKM KARSA CIPTA
Diusulkan oleh:
Ashva Afkarina 135100307111048 Angkatan 2013
Anik Haryanti 135100307111043 Angkatan 2013
Dwi Rosiyana 135100307111018 Angkatan 2013
Ana Fairuza 125100507111032 Angkatan 2012
Adistya Fajar Qolby
125060307111044 Angkatan 2012
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2015
Page 3
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ......................................................................................i
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................ii
DAFTAR ISI .....................................................................................................iii
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................iv
DAFTAR TABEL .............................................................................................v
RINGKASAN ....................................................................................................vi
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ..............................................................................................1
1.2 Perumusan Masalah ......................................................................................2
1.3 Tujuan ...........................................................................................................2
1.4 Luaran yang diharapkan ................................................................................3
1.5 Manfaat .........................................................................................................3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pencemaran Lingkngan Peternakan ..............................................................3
2.2 Gas Amonia (NH3) dan Hidrogen sulfida (H2S) ..........................................5
2.3 Adsorben Berbasis Nanoteknologi ...............................................................6
2.4 Zeolit sebagai Adsorben ................................................................................6
BAB 3. METODE PELAKSANAAN
3.1 Tempat dan Waktu ........................................................................................7
3.2 Alat dan Bahan ..............................................................................................7
3.3 Tahap Studi Pustaka ......................................................................................7
3.4 Tahap Pelaksanaan ........................................................................................7
3.4.1 Tahap Desain SAFARI OS-002 ............................................................7
3.4.2 Tahap Instrumentasi SAFARI OS-002 ..................................................8
3.4.3 Tahap Pengujian ....................................................................................9
3.4.4 Tahap Evaluasi ......................................................................................9
3.5 Pengamatan dan Analisa Data .......................................................................8
3.6 Diagram Alir Pembuatan BIONSE-002 ........................................................8
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya .............................................................................................9
4.2 Jadwal Kegiatan ............................................................................................9
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................10
LAMPIRAN .......................................................................................................11
Page 4
iv
DAFTAR GAMBAR
Nomor Teks Halaman
1
2
3
4
Data DJHKI 2014
Pembuangan Limbah Cair Kotoran Ayam
Desain SAFARI OS-002
Bagan Sistem Instrumentasi
3
4
7
8
Page 5
v
DAFTAR TABEL
Nomor Teks Halaman
1
2
3
Kandungan Unsur Kotoran Ayam Broiler
Pengaruh Gas Amonia (NH3) pada
manusia dan hewan
Pengaruh Gas Hidrogen Sulfida (H2S)
pada manusia dan hewan
4
5
6
Page 6
vi
SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology)
Alat Penyerap Amoniak (NH3) dan Hidrogen Sulfida (H2S) Pada Kandang
Ayam dalam Mewujudkan Eco-Green Technology
Ashva Afkarina, Anik Haryanti, Dwi Rosiyana,
Ana Fairuza Fajriana, Adistya Qalby
Dosen Pembimbing: Shinta Rosalia Dewi S.Si, M.Sc
RINGKASAN
Peternakan ayam merupakan usaha yang banyak dikembangkan oleh
masyarakat terutama di pedesaan, sebagai sumber pendapatan keluarga. Namun,
banyaknya usaha peternakan ayam yang berada di lingkungan masyarakat
dirasakan mulai mengganggu warga, terutama peternakan ayam yang lokasinya
dekat dengan pemukiman penduduk karena kotoran yang dihasilkan dari kandang
mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme membentuk gas amonia
(NH3), hidrogen sulfida (H2S), nitrat, dan nitrit. Gas-gas tersebutlah yang
menyebabkan bau yang sering timbul dalam lingkungan kandang. Selain itu juga
mengakibatkan rendahnya kualitas hidup dan munculnya penyakit di wilayah
yang cukup luas di sekitar fasilitas industri ternak terutama jika fasilitas tersebut
berada di daerah perkotaan dengan angka kepadatan penduduk yang tinggi. Oleh
karena itu perlu adanya suatu upaya untuk mengurangi dan menekan produksi
amoniak dan hidrogen sulfida agar tidak menimbulkan pencemaran lingkungan
dan penyebaran bibit penyakit di masyarakat. Salah satu usaha yang dilakukan
untuk mengurangi dampak produksi amoniak (NH3) dan hidrogen sulfida (H2S)
yaitu dengan menggunakan zeolit yang ditambahkan ke dalam pakan sebanyak
2% atau 4% untuk mengurangi pembentukan gas NH3 dan H2S dari kotoran ayam.
Meskipun zeolit efektif dalam menyerap gas NH3 dan H2S namun zeolit termasuk
bahan penyerap yang tidak selektif, sehingga dikhawatirkan unsur nutrisi lain
yang dibutuhkan untuk pertumbuhan ayam juga akan terserap. Oleh karena itu
perlu inovasi teknologi baru berupa SAFARI OS-002 (Smart Farm
Nanotechnology on Session 002) yang merupakan sebuah sistem dari gabungan
beberapa bahan disusun dalam sebuah pipa yang akan menyerap dan
mengkonversi amonia, hidrogen sulfida dan polutan lainnya menjadi netral.
Tujuan dari program ini yaitu untuk mengetahui metode perancangan, mekanisme
kerja, dan metode pengujian SAFARI OS-002 sebagai alat yang mampu
menyerap amoniak (NH3) dan hidrogen sulfida (H2S) pada kandang ayam. Luaran
yang diharapkan yakni potensi paten, publikasi artikel ilmiah, serta SAFARI OS-
002 yang telah diuji di laboratorium. Diharapkan SAFARI OS-002 dapat
bermanfaat bagi akademisi atau mahasiswa, masyarakat dan pemerintah dalam
mengatasi permasalahan di bidang limbah peternakan dalam mewujudkan Eco-
Green Technology di Indonesia.
Kata kunci : kotoran ayam, amoniak, hidrogen sulfida, SAFARI OS-002, zeolit
Page 7
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Peternakan ayam saat ini menjadi salah satu jenis usaha yang paling
menjanjikan di Indonesia, baik itu peternakan ayam pedaging maupun ayam
petelur. Menurut data dari Dinas Peternakan Provinsi Jawa Timur (2012) populasi
ayam di jawa timur selalu meningkat, untuk ayam buras di tahun 2011 mencapai
29,3 juta ekor, ayam petelur 37,035 juta ekor dan ayam pedaging 149,55 juta ekor.
Peternakan ayam merupakan usaha yang banyak dikembangkan oleh masyarakat
terutama di pedesaan, sebagai sumber pendapatan keluarga. Usaha peternakan
ayam menjadi salah satu usaha yang paling banyak diminati. Namun, tidak
selamanya perkembangan usaha peternakan ayam yang pesat sangat
menguntungkan bagi negara ini, karena terdapat banyak permasalahan terkait
dengan keberdaaan industri peternakan yang ada di Indonesia saat ini. Menurut
Chandra (2005), banyaknya usaha peternakan ayam yang berada di lingkungan
masyarakat dirasakan mulai mengganggu warga, terutama peternakan ayam yang
lokasinya dekat dengan pemukiman penduduk. Masyarakat banyak mengeluhkan
dampak buruk dari kegiatan usaha peternakan ayam karena masih banyak
peternak yang mengabaikan penanganan limbah dari usahanya.
Limbah yang dihasilkan dari usaha peternakan ayam terutama berupa
kotoran ayam, sisa pakan dan bau yang kurang sedap serta air buangan dari
pembersihan ternak menimbulkan pencemaran lingkungan di sekitar lokasi
peternakan. Kotoran tersebut mengalami proses dekomposisi oleh
mikroorganisme membentuk gas amonia (NH3), hidrogen sulfida (H2S), nitrat,
dan nitrit. Gas-gas tersebutlah yang menyebabkan bau yang sering timbul dalam
lingkungan kandang (Pauzenga, 1991). Pelepasan amonia, hidrogen sulfida, dan
polutan lainnya yang terus meningkat dalam kandang mengakibatkan rendahnya
kualitas hidup dan munculnya penyakit di wilayah yang cukup luas disekitar
fasilitas industri ternak terutama jika fasilitas tersebut berada di daerah perkotaan
dengan angka kepadatan penduduk yang tinggi. Bau kotoran ayam selain
berdampak negatif terhadap kesehatan manusia yang tinggal di lingkungan sekitar
peternakan, juga berdampak negatif terhadap ternak. Pengelolaan lingkungan
peternakan yang kurang baik dapat menyebabkan kerugian ekonomi bagi peternak
itu sendiri karena gas-gas tersebut dalam jumlah besar akan sangat mengganggu
lingkungan sekaligus akan menurunkan produktivitas ternak. Akibatnya biaya
produksi meningkat dan profitabilitas akan menurun. Biaya produksi meningkat
karena daya tahan tubuh ayam terhadap penyakit saluran pernafasan atau CRD
(Chrinic Respiratory Disease), pilek ayam (Coryza), ayan atau ND (New Castle
Disease). Ditambah lagi bagi peternak sendiri keadaan lingkungan yang buruk
akan mengganggu kenyamanan bekerja (Diwyanto, 1996).
Sampai saat ini telah banyak usaha yang dilakukan untuk mengurangi
dampak produksi amoniak (NH3) dan Hidrogen Sulfida (H2S) agar tidak
mengakibatkan kerugian terutama pada peternak. Salah satunya yaitu dengan
Page 8
2
langsung menggunakan zeolit yang ditambahkan ke dalam pakan sebanyak 2%
atau 4% untuk mengurangi pembentukan gas Amonia dan Hidrogen Sulfida dari
kotoran ayam. Namun cara ini kurang efektif karena zeolit merupakan bahan
penyerap yang tidak selektif, sehingga dikhawatirkan unsur nutrisi lain yang
dibutuhkan untuk pertumbuhan ayam juga akan terserap. Oleh karenanya,
penambahan zeolit dalam pakan ayam pedaging atau petelur dengan dosis yang
terlalu tinggi tidak dianjurkan (Murdiati,1995).
Penambahan zeolit pada pakan dianggap tidak selektif karena akan
menyerap seluruh unsur-unsur lain yang dibutuhkan oleh ternak. Namun apabila
Zeolit dapat diperkecil menjadi seukuran nano, maka akan meningkatkan
efektivitasnya dalam menyerap emisi amoniak, hidrogen sulfida dan polutan
lainnya di dalam kandang menjadi netral. Oleh karena itu melalui Program
Kreatifitas Mahasiswa Bidang karsa cipta ini, ditawarkan sebuah sistem yang
diberi nama SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology) sistem penyerap
gas amonia (NH3) dan hidrogen sulfida (H2S) pada kandang ayam berbasis
nanotechnology sebagai penggalakan Eco-Green Technology. SAFARI OS-002
adalah sebuah sitem dari gabungan beberapa bahan disusun dalam sebuah pipa
yang akan menyerap dan mengkonversi amonia, hidrogen sulfida dan polutan
lainnya menjadi netral dengan menggunakan zeolit berukuran nano sebagai
adsorben. SAFARI nantinya akan diletakkan dibagian dinding kandang sehingga
tidak mengganggu ayam yang ada didalam kandang. Sehingga diharapkan
SAFARI OS-002 mampu menekan angka kerugian peternak dan penyebaran
penyakit baik dilingkungan kandang maupun di Masyarakat.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang diuraikan, didapatkan rumusan masalah
sebagai berikut:
1. Bagaimana desain alat SAFARI OS-002 yang sesuai pada kandang ayam?
2. Bagaimana mekanisme kerja SAFARI OS-002 sebagai alat yang mampu
menyerap amoniak (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S) pada kandang unggas?
3. Bagaimana pengujian dan penerapan serta tingkat keberhasilan SAFARI
OS-002 dalam menyerap amoniak (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S) pada
kandang unggas?
1.3 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah diatas maka tujuan dari program ini adalah:
1. Mengetahui mekanisme kerja SAFARI OS-002 sebagai alat yang mampu
menyerap amoniak (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S) pada kandang unggas
2. Mengetahui metode pembuatan SAFARI OS-002 yang sesuai sehingga
dapat diaplikasikan pada kandang
3. Mengetahui tingkat keberhasilan SAFARI OS-002 dalam menyerap
amoniak (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S) pada kandang ungags
Page 9
3
1.4 Luaran yang diharapkan
Luaran yang diharapkan sebagai hasil kegiatan ini adalah terciptanya
SAFARI OS-002 sebagai alat yang mampu menyerap amoniak (NH3), Hidrogen
Sulfida (H2S) pada kandang unggas sehingga dapat mengurangi pencemaran
lingkungan dan dapat meningkatkan produktivitas unggas. Hasil dari kegiatan ini
diharapkan dapat dipublikasikan secara ilmiah untuk kemudian dapat menambah
wawasan bagi akademisi maupun masyarakat. Hak paten juga menjadi salah satu
potensi yang dapat dicapai melalui kegiatan ini. Berdasarkan data Direktorat
Jenderal Hak Kekayaan Intelektual RI Tahun 2013 masih belum dapat ditemukan
peneliti maupun pematenan sistem penyerap amoniak pada kandang unggas.
Gambar 1. Data DJHKI 2013
(Sumber : Direktorat Jendral HKI, 2014)
1.5 Manfaat Penulisan
Manfaat dari pelaksanaan program ini adalah dapat digunakan sebagai
media aktualisasi dan dan penerapan teknologi nano untuk menemukan solusi
alternative bagi pemerintah dalam mengatasi masalah bau kandang. Bagi
akademisi dan masyarakat terciptanya SAFARI OS-002 akan menambah
wawasan baru tentang teknologi yang dapat diaplikasikan untuk mengatasi
permasalahan bau kandang. Instrumen hasil pelaksanaan program kegiatan ini
bisa dijadikan salah satu upaya mengurangi angka kerugian bagi peternakan dan
penyebaran penyakit akibat bau kandang bagi masyarakat serta meningkatkan
pendapatan masyarakat dan mengurangi efek dari pencemaran lingkungan akibat
limbah kotoran ayam
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pencemaran Lingkungan Peternakan
Dampak dari usaha peternakan ayam terhadap lingkungan sekitar terutama
adalah berupa bau yang dikeluarkan selama proses dekomposisi kotoran ayam.
Bau tersebut berasal dari kandungan gas Amonia yang tinggi dan gas Hidrogen
Sulfida (H2S), Dimetil Sulfida, Karbon disulfida, dan Merkaptan. Penyebab
Page 10
4
jumlah terbesar timbulnya bau dari peternakan berasal dari berbagai komponen
yang meliputi NH3, VOCs, dan H2S (Tamzil, 2006).
Kandungan gas Amonia yang tinggi dalam kotoran juga menunjukkan
kemungkinan kurang sempurnanya proses pencernaan atau protein yang
berlebihan dalam pakan ternak, sehingga tidak semua nitrogen diabsorbsi sebagai
asam amino, tetapi dikeluarkan sebagai amonia dalam kotoran. Berikut tabel
kandungan unsur kotoran ayam broiler
Tabel 1. Kandungan Unsur Kotoran Ayam Broiler
Nama Unsur Kandungan unsur kotoran/bobot basah
Minimum Maksimum Rata-rata
Total Padatan (%)
Total N (%)
NH4N
P2O5
K2O (%)
Ca (ppm)
Mg (ppm)
Sulfida (ppm)
Mn (ppm)
Zn (ppm)
Cu (ppm)
38,0
0,89
0,08
1,09
0,63
0,51
0,12
0,07
66
48
16
92,0
5,8
1,48
6,14
4,26
6,22
1,37
1,05
579
583
634
75,8
2,94
0,75
3,22
2,03
1,79
0,52
0,52
266
256
283
Sumber : (Malone,1992)
Pencemaran yang ditimbulkan dari usaha peternakan berdampak buruk bagi
lingkungan sekitar serta peternakan itu sendiri. Selain akan berdampak pada
peternak, pengelolaan limbah kotoran ayam yang buruk akan menyebabkan
semakin tingginya akan penyebaran penyakit di lingkungan masyarakat sekitar
kandang seperti penyakit kulit, saluran pernafasan dan penyakit saluran
pencernaan, seperti yang terlihat pada gambar berikut
Gambar 2. Pembuangan Limbah Cair Kotoran Ayam
Gambar diatas memperlihatkan salah satu sistem pengelolaan limbah
kotoran ayam yang tidak terkendali sehingga dibuang begitu saja di selokan yang
nantinya akan menyebabkan penyebaran bibit penyakit semakin tidak terkendali.
Page 11
5
2.2 Gas Amonia (NH3) dan Hidrogen Sulfide (H2S)
Limbah yang dihasilkan dari usaha peternakan ayam terutama berupa
kotoran ayam dan bau yang kurang sedap serta air buangan. Kotoran tersebut
mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme membentuk gas amonia,
nitrat, dan nitrit serta gas sulfida yang menyebabkan bau (Pauzenga, 1991).
Pengelolaan limbah peternakan yang kurang baik dapat menyebabkan kerugian
ekonomi bagi peternak itu sendiri, karena gas-gas tersebut dapat menyebabkan
produktivitas ayam menurun, sedangkan biaya kesehatan semakin meningkat,
yang menyebabkan keuntungan peternak menipis (Diwyanto, 1996).
Selama ini bau kandang yang dihasilkan oleh gas Amoniak dan Hidrogen
Sulfida sangat meresahkan peternak dan warga sekitar peternakan terutama jika
fasilitas tersebut berada di daerah perkotaan dengan angka kepadatan penduduk
yang tinggi. Berikut ini adalah tabel hasil penelitian terhadap dampak dan
pengaruh pelepasan gas Hidrogen Sulfida (H2S) dan Amoniak (NH3) pada ternak
dan manusia
Tabel 2. Pengaruh Gas Amonia (NH3) pada manusia dan hewan
Kadar Amonia
(ppm)
Gejala/Pengaruh yang ditimbulkan pada manusia
dan ternak
5 Kadar paling rendah yang tercium baunya
6 Mulai timbul iritasi pada mukosa mata dan saluran
napas
11 Penurunan produktivitas ayam
25 Kadar maksimum yang dapat ditolerir selama 8 jam
35 Kadar maksimum yang dapat ditolerir selama 10
menit
40 Mulai menyebabkan sakit kepala, mual, hilang nafsu
makan pada manusia
50 Penurunan drastis produktivitas ayam dan juga
terjadi pembengkakan bursa fabricious
Sumber : Setiawan (1996)
Produksi amonia dalam kandang ternak adalah sesuatu yang tak
terhindarkan. Amonia dalam konsentrasi kecil hanya akan berdampak pada bau
yang tidak sedap. Dalam konsentrasi besar, amonia menyebabkan persoalan
pernapasan dan iritasi. Rekomendasi umum mengenai kandungan amonia dalam
kandang sekitar 25 ppm. Rekomendasi ilmuwan Eropa bahkan jauh lebih kecil
yakni 10 ppm.
Konsentrasi amonia dalam kandang berhubungan dengan banyaknya
konsentrasi nitrogen dalam kotoran, pH dan sistem ventilasi. Oleh sebab itu,
Page 12
6
untuk mengatasi bau kandang solusinya bisa diatasi dengan lebih memperhatikan
manajemen dan kebersihan kandang serta manipulasi nutrisi.
Tabel 3. Pengaruh pemaparan gas hidrogen sulfida (H2S) pada manusia
Kadar gas H2S
(ppm/jam)
Pengaruh pada manusia
10 Iritasi mata
20 Iritasi mata, hidung, dan tenggorokan
50-100 Mual, muntah, diare
200 Pusing, depresi, rentan pneumonia
500 per menit Mual, muntah, pingsan
600 per menit Mati
Sumber : Pauzenga (1991)
2.3 Adsorben Berbasis Nanoteknologi
Adsorpsi adalah peristiwa pengabilan zat berbentuk gas, uap dan cairan oleh
permukaan atau antar muka tanpa penetrasi. Faktor terpenting dalam proses
adsopsi adalah luas permukaan (Asip et al, 2008). Salah satu proses perluasan
permukaan materi yang saat ini berkembang adalah nanoteknologi. Nanoteknologi
merupakan teknologi berbasis pengolahan materi yang berukuran nanometer atau
satu per miliar meter. Partikel dalam ukuran nanometer memiliki luas permukaan
yang besar dengan mengecilnya ukuran. Nanopartikel memiliki perbandingan luas
permukaan dan volume yang lebih besar jika dibandingkan dengan partikel sejenis
dalam ukuran besar. Hal ini membuat nanopartikel bersifat lebih reaktif.
Reaktifitas yang semakin tinggi menyebabkan daya serap atau adsorpsinya
semakin tinggi (Indriati, 2012).
2.4 Zeolit sebagai adsorben
Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu
dari suatu fase fluida (Ronaldo, 2008). Kebanyakan adsorben adalah bahan-bahan
yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding pori-pori
atau pada letak-letak tertentu di dalam partikel, karena pori-pori biasanya sangat
kecil maka luas permukaan dalam menjadi lebih besar daripada permukaan luar
dan bisa mencapai 2000 m/g (Ronaldo, 2008).
Zeolit memiliki daya serap yang tinggi dan sering dipakai sebagai bahan
adsorben untuk beberapa gas berbahaya (Ulfah dkk, 2006), sehingga dapat
digunakan untuk mengurangi pencemaran gas amonia dan H2S pada kotoran
ayam. Zeolit merupakan mineral yang terdiri atas kristal aluminosilikat terhidrasi
yang mengandung kation alkali tanah. Zeolit mempunyai struktur berongga
dengan ukuran pori tertentu yang dapat berisi air atau ion yang dapat
dipertukarkan dengan ion-ion lain tanpa merusak stuktur zeolit dan dapat
menyerap air secara reversible. Zeolit diketahui mampu menyerap molekul-
Page 13
7
molekul lain dan mampu menyerap gas-gas CO2, H2S dan lainnya (Boreskov M.
1979)
BAB 3. METODE PELAKSANAAN
3.1 Tempat dan Waktu
Pembuatan alat dilaksanakan selama 4 bulan dan dilakukan di Laboratorium
Mekatronik Alat dan Mesin Agroindustri Fakultas Teknologi Pertanian,
Universitas Brawijaya. Tahap pengujian SAFARI OS-002 akan dilaksanakan di
Laboratorium Ternak Unggas Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya.
3.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang dibutuhkan dalam pembuatan dan pengujian SAFARI OS-
002 adalah bor, gergaji, solder, timbangan, palu, penggaris besi dan alat lain yang
diperlukan. Sedangkan bahan utama yang digunakan dalam pembuatan sistem alat
SAFARI OS-002 ini adalah zeolit alam kemudian pipa PVC 5 dim, Pipa PVC 2
dim, keran, zeolit, jerami, kertas silika gel, selang, kawat saring 100 mesh, lem
tembak, kabel, blower, steker.
3.3 Tahap Studi Pustaka
Metode studi pustaka dilakukan untuk mempelajari teori-teori yang
berhubungan dengan proses perancangan dan pembuatan SAFARI OS-002.
Pustaka yang digunakan adalah yang berhubungan dengan pengembangan
program yang sedang dilakukan. Pustaka yang dijadikan rujukan dalam hal ini
dapat berupa jurnal ilmiah, text book, e-book, maupun informasi berupa artikel
yang tertera pada internet atau surat kabar.
3.4 Tahap Pelaksanaan
3.4.1 Tahap Desain SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology)
Sebagai penerapan tahap studi pustaka yang telah dilakukan, tahap yang
dilakukan selanjutnya adalah melakukan pembatan SAFARI OS-002 (Smart Farm
Nanotechnology) dengan cara membuat desain visual dari SAFARI OS-002.
Gambar 3. Desain SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology)
Page 14
8
Pada tampilan desain, SAFARI OS-002 ini akan diletakkan dibagian
dinding kandang baik didepan, dibelakang atau disamping kandang. SAFARI
dibuat dari susunan pipa PVC yang berukuran ± 2 meter. Ukuran pipa disesuaikan
dengan panjang kandang ayam. Untuk kandang ayam ukuran 10m x 5 meter
digunakan pipa utama sepanjang 2 meter. Pipa 2 meter lalu dibagi menjadi 3
bagian, bagian pertama (bagian atas) berisi campuran zeolit aktif dan garam
kalsium klorida yang ditengah pipa terdapat pipa kecil berukuran 6 cm yang
terhubung ke alat penyerap udara (blower). Pipa kecil ini dilubangi dengan
diameter 1 cm yang berfungsi untuk mengalirkan udara yang mengandung
amoniak, hidrogen sulfida dan polutan lainnya masuk kedalam pipa utama dan
berekasi dengan zeolit dan garam. Pada bagian kedua pipa diletakkan jerami yang
telah dipadatkan hingga berbentuk briket. Jerami berfungsi untuk menyaring air
yang terbentuk hasil dari reaksi antara amoniak dan zeolit untuk dapat digunakan
sebagai air bersih. Selain itu jerami ini juga berfungsi sebagai pembatas antara
zeolit, garam kalsium klorida dan gas amoniak agar tidak tercampur kedalam air
bersih yang telah disaring. Bagian pipa ketiga berfungsi untuk menampung air
bersih yang berasal dari reaksi antara gas amoniak, hidrogen sulfida dengan zeolit
yang telah disaring menggunakan jerami. Selanjutnya air yang terkumpul
dialirkan ketanaman sekitar kandang. Ketiga bagian pipa ini disambung dengan
penyambung pipa dan di setiap bagiannya diberi pembatas yaitu kawat saring dan
kertas silika gel.
3.4.2 Tahap Instrumentasi SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology)
Gambar 4. Bagan Sistem Instrumentasi
SAFARI OS-002 (Smart Farm Nanotechnology)
Pada instrumentasi SAFARI OS-002 ini dirangkaikan komponen-komponen
hingga membentuk sistem seperti pada gambar yang dimuat diatas. SAFARI OS-
002 bekerja dengan menggunakan energi listrik untuk mengaktifkan blower
penyerap gas. Saat masa inkubator ayam sistem ini akan dinyalakan selama 5 jam.
Ketika listrik dinyalakan maka SAFARI OS-002 akan bekerja dengan menyerap
bau atau udara dari kandang. Udara akan masuk kedalam sistem alat yang akan
mengarahkan udara untuk bereaksi dengan zeolit dan garam kalsium klorida.
Tekanan yang digunakan pada proses penyerapan tidak besar sehingga
memudahkan proses reaksi amoniak menjadi cairan, setelah itu cairan akan
menembus jerami yang berfungsi untuk menyaring air yang terbentuk hasil dari
Blower On Udara
(NH3) H2S dan polutan lain Zeolit & CaCl
dan
Liquid
Jerami Liquid netral siap dibuang
Page 15
9
reaksi antara amoniak dan zeolit untuk dapat digunakan sebagai air bersih. Setah
itu air akan mengalir kedalam pipa penampungan yang terakhir untuk dialirkan
ketanaman sekitar kandang.
3.4.3 Tahap Pengujian Alat
Tahap pengujian alat dilakukan setelah SAFARI (Smart Farm
Nanotechnology) telah selesai dibuat. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui
tingkat keberhasilan SAFARI dalam menyerap gas amonia, hidrogen sulfida dan
polutan lain pada kandang ayam. Bahan yang digunakan adalah zeolite berukuran
5 mesh, 16 mesh dan 60 mesh sebanyak 1 kg tiap percobaan. Pengambilan data
dilakukan dalam lima tahapan yaitu: 0, 15, 30, 45, 60 menit. Kemudian menguji
efektifitas penyerapan gas amonia dan hidrogen sulfida menggunakan Gas
Chromatography untuk mengetahui kadar gas pada kandang.
3.4.4 Tahap Evaluasi
Tahap evaluasi dilakukan untuk mengetahui seberapa efektif Program
Kreativitas Mahasiswa Karsa Cipta yang telah dilakukan. Tahap ini dilakukan
dengan membandingkan kondisi lingkungan sebelum dan setelah memanfaatkan
SAFARI OS-002. Selain itu, dilakukan pengujian kandungan NH3 dan H2S pada
kandang serta dilakukan perhitungan jumlah masyarakat sasaran yang
memanfaatkan SAFARI OS-002.
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya
No. Relokasi Dana Jumlah Biaya
1. Peralatan Penunjang Rp 3.100.000,00
2. Bahan Habis Pakai Rp 4.375.000,00
3. Perjalanan Rp 3.082.000,00
4. Lain-lain Rp 1.741.000,00
Total Rp 12.298.000,00
4.2 Jadwal Kegiatan
NO. Kegiatan Bulan 1 Bulan 2 Bulan 3 Bulan 4
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
a. Studi Pustaka
b. Tahap Persiapan
c. Tahap Perancangan dan
Pembuatan Alat
d. Tahap Pengujian Alat
e. Evaluasi
Page 16
10
DAFTAR PUSTAKA
Asip, Faisol, Roby Afrizal, Sari Sekar Rosa. 2008. Pembuatan Oil Adsorbant dari
Enceng Gondok . Jurnal Teknik Kimia FT Sriwijaya. Vol.15 (4) Hal:45.
Boreskov, M. 1979. Applications of Zeolites in Catalyst. Budapest. Hungaria
Chandra. B, 2005. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Penerbit Buku Kedokteran.
Jakarta.
Disnak Pemprov Jatim. 2012. Data Populasi Peternakan Unggas di Jatim.
Diwyanto, K., 1996. Pembangunan Peternakan dan Dampaknya Terhadap
Lingkungan Hidup. Balitnak, Bogor.
Indriati, N. 2012. Imobilisasi Nano Au pada Zeolit ALam serta Modifikasinya
dengan Asam 11-Merkapto Undekanoat dan L-Sistein untuk Adsorpsi Ion
Logam Berat. Skripsi. FMIPA Universitas Indonesia, Depok.
Malone, G. W. 1992. Nutrient Enrichment In Integrated Broiler Production
System. Poultry Sci. 71: 117-1122
Murdiati, T. B, S. Rachmawati dan Juarini. 1995. Zeolit untuk mengurangi bau
dari kotoran ayam. Proc. Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner. Jilid
2. Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan, Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian. hal. 991-998.
Pauzenga. 1991. Animal Production in The 90.s in Harmony with Nature : A Case
Strudy in The Netderldans. In. Biotechnology in The Feed industry (T .P .
Lyons Eds.). Proc. Alltech .s Seventh Annual Symposium Nicholasville.
Kentucky
Ronaldo, Rici. 2008. ZeolitAlam dan Chitosan Sebagai Adsorben Catalytic
Converter Monolytic Untuk Pereduksi Kendaraan Bermotor IPB: Bogor
Setiawan, H. 1996. Amonia, sumber pencemar yang meresahkan. Dalam : Infovet
(Informasi Dunia Kesehatan Hewan). Edisi 037. Agustus. hal. 12.
Tamzil L. 2006. Potensi Zeolit untuk Mengolah Limbah Industri dun Radioaktif.
PLTR Batan Jakarta
Ulfah, E.M., Yasnur, F.A. dan Istadi. 2006. Optimasi Pembuatan Katalis Zeolit X
dari Tawas, NaOH dan Water Glass dengan Response Surface
Methodology. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis.
Vol. 1 No.3. Hal:26-32
Page 17
11
LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota, dan Dosen Pembimbing
Page 25
19
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan
1. Peralatan Penunjang
Material Justifikasi
Pemakaian
Kuantitas Harga Satuan
(Rp)
Total
(Rp)
Bor Membolongi
pipa
1 buah 350.000 350.000
Gergaji Pemotongan Pipa 1 buah 100.000 100.000
Solder Pemasangan alat 1 buah 100.000 100.000
Timbangan Menimbang
Zeolit
1 buah 150.000 150.000
Palu 1 buah 100.000 100.000
Sewa
laboratorium
Tempat penelitian 4 bulan 512.500 2.050.000
Sewa alat
laboratorium
Penunjang
penelitian
250.000
Sub Total (Rp) 3.100.000
2. Bahan Habis Pakai
Material Justifikasi
Pemakaian
Kuantitas Harga Satuan
(Rp)
Total (Rp)
Zeolit Bahan baku
penelitian 30 kg 5.000 550.000
Jerami Penyaring 20 kg 10.000 200.000
Garam CaCl Pelarut 5 kg liter 80.000 400.000
Gas detekor Untuk mengetahui
kadar gas dikandang 1 525.000 525.000
Uji
Chromatography
Untuk mengetahui
seberapa besar
penyerapan adsorben
9 botol 250.000 2.250.000
Uji PSA untuk mengetahui
distribusi ukuran
adsorben nano
3 sampel 150.000 450.000
Sub Total (Rp) 4.375.000
Page 26
20
3. Perjalanan
Material Justifikasi Perjalanan Kuantitas Harga Satuan
(Rp)
Total
(Rp)
Transportasi
survey
Untuk perjalanan survei 50 liter 11.300 565.000
Transportasi
pembelian
bahan
Untuk perjalanan
pembelian bahan baku
45 liter 11.300 508.500
Transportasi
pembelian
alat
Untuk perjalanan
pembelian alat
45 liter 11.300 508.500
Transportasi
publikasi
Untuk perjalanan
publikasi
3 kali 500.000 1.500.000
Sub Total (Rp) 3.082.000
4. Lain-lain
Mate
rial
Justifikasi
Penggunaan
Kuantitas Harga
Satuan (Rp)
Total (Rp)
ATK 100.000
Tinta Printer Untuk mencetak
laporan
4 kotak 35.000 136.000
Penjilidan
laporan
Pembuatan laporan
kemajuan dan akhir
20 bendel 5.000 100.000
Dokumentasi
kegiatan
Dokumentasi kegiatan 30 foto 3.500 105.000
Pendaftaran
seminar
Publikasi penelitian 2 kali 650.000 1.300.000
Sub Total (Rp) 1.741.000
Total keseluruhan (Rp) 12.298.000
Page 27
21
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas
No Nama/NIM Program
Studi
Bidang
Ilmu
Alokasi
waktu
(jam/minggu)
Uraian tugas
1. Ashva Afkarina
/135100307111048
Sistem
Agroindustri
Teknologi
Industri
Pertanian
15 Mengatur Pembagian
tugas kepada anggota
Mengkoordinasi
jalannya pelaksanaan
Memonitoring tahapan
pelaksanaan
Mengevaluasi tahap
pelaksanaan
2. Anik Haryanti
/135100307111043
Agroindstri
Perkebunan
dan
Kehutanan
Teknologi
Industri
Pertanian
15 Survei laboratorium
yang akan digunakan
untuk penelitian dan
pengujian
Menyiapkan semua alat
dan bahan yang
diperlukan untuk
penelitian
3. Dwi Rosiyana
/135100307111018
Kedokteran
Hewan
Kedokteran
Hewan
15 Mencatat pemasukan
dan pengeluaran
keuangan
4. Ana Fairuza
/125100607111006
Teknik
Bioproses
Keteknikan
Pertanian
15 Mencatat setiap
tahapan penelitian
dalam catatan
harian/logbook
Membuat surat
perijinan laboratorium
dan surat peminjaman
alat laboratorium
Merapikan semua hal
administratif yang
diperlukan
5. Adistya Fajar
Qolby /
125060307111044
Teknik
Elektro
Teknik
Elektro
15 Pengujian alat
Perancangan alat
Page 28
22
Lampiran 4. Surat Keterangan Ketua Peneliti
Page 29
23
Lampiran 5. Desain Gambar SAFARI OS-002
