Kompos: Solusi Pengayaan Tanah Terbaik

---

Kompos adalah bahan yang halus, longgar yang terdiri dari bahan organik yang telah terdekomposisi. Digunakan terutama sebagai nutrisi tanam dan kondisi tanah untuk merangsang pertumbuhan tanaman. Meskipun banyak orang mengasosiasikan produksi kompos dengan tumpukan kompos taman kecil yang dirawat dengan sekop, sebagian besar kompos diproduksi di fasilitas besar municipal, industri, atau pertanian menggunakan peralatan mekanis.

Latar Belakang

Ekspresi "lebih tua dari tanah" tentu saja berlaku untuk kompos. Alam telah menghasilkan kompos selama jutaan tahun sebagai bagian dari siklus kehidupan dan kematian di Bumi. Penggunaan manusia pertama terhadap kotoran hewan, bentuk mentah kompos, sekitar tahun 3.000 SM di Mesir ketika dibaraskan langsung di ladang sebagai pupuk. Nantinya, kotoran dicampur dengan jerami kandang kotor dan sampah lainnya dan dibiarkan menumpuk hingga dibutuhkan. Hujan menjaga tumpukan basah dan membantu proses dekomposisi, menghasilkan kompos yang kaya.

Yunani dan Romawi mengetahui nilai kompos untuk meningkatkan produksi tanam dan bahkan menggunakan kehangatan kompos yang terdekomposisi untuk memproduksi sayuran musim panas di musim dingin. Kloster Kristen menjaga seni kompos tetap hidup di Eropa setelah jatuhnya Kekaisaran Romawi, dan pada sekitar tahun 1200 kompos kembali digunakan oleh banyak petani. Shakespeare menyebutkannya dalam beberapa karyanya yang ditulis pada awal tahun 1600-an.

Di Amerika Serikat, Presiden George Washington dan Thomas Jefferson adalah pemilik tanah terkemuka pada akhir 1700-an dan awal 1800-an. Ketika mereka tidak terlibat dalam urusan negara, mereka kedua sama menghabiskan banyak waktu untuk mencoba praktik pertanian inovatif, termasuk eksperimen dengan berbagai metode dan bahan kompos. Saat tahun-tahun tanaman berturut-turut menghabiskan nutrisi tanah di Tepi Timur, praktik kompos menjadi luas. Tren ini berlanjut hingga awal 1900-an ketika diperkirakan 90% pupuk yang digunakan di Amerika Serikat berasal dari kompos.

Semua itu berubah pada tahun 1913, ketika sebuah perusahaan Jerman mulai memproduksi senyawa nitrogen sintesis, termasuk pupuk. Pupuk kimia baru ini dapat diproduksi lebih murah daripada kompos kotoran hewan yang ribet, dan tumpukan kompos kandang dengan cepat menjadi sesuatu dari masa lalu. Pada tahun 1950, diperkirakan hanya 1% pupuk yang digunakan di Amerika Serikat berasal dari kompos.

Salah satu pengecualian yang layak untuk dicatat dari tren ini adalah pekerjaan yang dimulai pada tahun 1942 oleh J.I. Rodale, pionir terkemuka dalam pengembangan metode pertanian organik. Rodale adalah salah satu orang pertama yang melihat bahaya bergantung pada pupuk sintesis dan manfaat menggunakan kompos yang berasal dari sumber alami. Kompos mendapatkan peningkatan yang berpendek waktu selama era peduli lingkungan tahun 1960-an, tetapi baru pada tahun 1980-an ia menjadi bisnis besar. Lonjakan ini bukan hasil dari kesadaran yang baru mengenai aspek positif kompos, melainkan kekhawatiran yang tumbuh mengenai aspek negatif sampah. Singkatnya, dalam upaya kita untuk membuang sampah, kita mencemari udara, membeku Sungai, dan secara harfiah mengubur diri kita sendiri dengan tempat pembuangan akhir.

Untuk mengalihkan sebagian sampah municipal dari tempat pembuangan akhir, beberapa kota mendirikan pusat daur ulang pada awal 1970-an di mana orang dapat membawa kaleng, botol, dan koran daripada membuangnya ke sampah. Diikuti oleh daur ulang di tepi jalan, di mana orang dapat menempatkan bahan daur ulang ini dalam wadah terpisah untuk diambil di depan rumah mereka. Akhirnya, banyak kota menambahkan wadah tepi jalan tambahan untuk sampah taman yang akan dikomposkan. Pada tahun 1992, hampir 1.500 kota memiliki fasilitas kompos sampah taman.

Pada saat yang sama, undang-undang lingkungan yang baru dan ketat memaksa industri tidak lagi membuang produk limbah mereka ke tanah sekitar atau menyalurkannya ke Sungai di dekatnya. Untuk memenuhi undang-undang ini, banyak industri memulai program daur ulang dan kompos mereka sendiri. Kekhawatiran lingkungan juga mempengaruhi petani, yang didosir karena efek kesehatan negatif yang ditimbulkan oleh pupuk kimia dan pestisida pada manusia dan liar. Akibatnya, banyak petani memutuskan untuk mengurangi atau menghapus kimia untuk menggunakan kompos.

Saat ini, sebagian besar kompos diproses di fasilitas besar yang dirancang untuk menangani jenis bahan baku tertentu. Kompos pertanian biasanya diproduksi dan digunakan di ladang yang sama yang menghasilkan bahan baku. Kompos industri mungkin dikemas dan dijual ke pembeli individu, atau bahan baku mungkin dijual secara besar-besaran ke fasilitas kompos lainnya. Kompos sampah taman municipal biasanya diproduksi di fasilitas yang dioperasikan oleh kota atau perusahaan pengumpulan sampah dan dijual ke perusahaan landscaping dan taman pusat lokal.

Bahan Baku

Secara teknis, kompos dapat dibuat dari setiap bahan organik. Artinya, dapat dibuat dari setiap bagian organisme, tumbuhan atau hewan, yang mengandung karbon. Kompos juga memerlukan sumber nitrogen, oksigen, dan air, ditambah jumlah kecil berbagai elemen yang biasanya ditemukan dalam bahan organik, termasuk fosfor, tembaga, kalium, kalsium, dan lainnya.

Agar bahan organik dapat bergabung dengan bahan lain dan terdekomposisi menjadi kompos, beberapa organisme hidup dan mikroorganisme dibutuhkan. Ini termasuk sowbugs, yang membantu mencerna bahan dan mentransfer bakteri; cacing tanah, yang mengaerasi bahan dengan terowongan mereka; berbagai jamur, yang membantu mencerna selulosa yang tahan terhadap pembusukan; bakteri seperti jamur yang disebut actinomycetes, yang menyerang jaringan tanaman mentah; dan banyak lainnya.

Bahan baku paling umum yang digunakan untuk membuat kompos adalah sampah taman seperti rumput yang dipotong, daun, gulma, dan potongan kecil dari semak dan pohon. Sebagian besar tumpukan kompos taman rumah dan fasilitas kompos municipal hanya menggunakan sampah taman karena volume besar bahan yang tersedia.

Fasilitas kompos industri cenderung menggunakan bahan limbah yang dihasilkan dalam pabrik atau wilayah tertentu. Misalnya, ampas tebu dicampur dengan bahan lain untuk membuat kompos di daerah tempat pabrik gula beroperasi. Rempah dan biji yang digunakan dari pabrik bir juga menjadi bahan kompos yang baik. Bahan lainnya termasuk serbuk kayu dan kayu pecah dari pabrik kayu, limbah ikan dari pabrik kaleng, dan darah kering serta tulang hewan yang dihancurkan dari rumah pemotongan hewan.

Fasilitas kompos pertanian menggunakan bahan yang tersedia dengan mudah di ladang terdekat. Ini mencakup kotoran hewan, jerami kandang yang digunakan, buah dan sayuran yang busuk, sampah ladang, potongan kebun dan buah, jerami busuk, dan produk limbah pertanian lainnya.

Beberapa bahan baku yang lebih tidak biasa yang digunakan untuk membuat kompos meliputi rumput laut, bulu ayam, kulit kacang tanah, dan rambut yang dipotong.

Proses Manufaktur

Produksi kompos adalah proses mekanis dan biologis. Bahan baku harus terlebih dahulu dipisah, dikumpulkan, dan dihancurkan secara mekanis sebelum proses dekomposisi biologis dapat dimulai. Dalam beberapa kasus, proses dekomposisi itu sendiri dibantu oleh pengadukan atau aereasi mekanis dari bahan. Setelah dekomposisi, kompos jadi diayak secara mekanis dan dikemas untuk distribusi.

Ada beberapa metode untuk menghasilkan kompos dalam skala besar. Metode digester metana menempatkan bahan baku dalam wadah besar yang diam untuk menahan oksigen. Dekomposisi yang tidak memiliki oksigen tidak hanya menghasilkan kompos, tetapi juga gas metana, yang dapat digunakan untuk memasak atau memanaskan. Metode tumpukan diaerasi menempatkan bahan baku dalam tumpukan atau parit yang berisi pipa berlubang yang meluncur udara. Dekomposisi yang kaya oksigen menghasilkan jumlah besar panas, yang membunuh sebagian besar bakteri berbahaya. Metode windrow menempatkan bahan baku dalam tumpukan panjang, disebut windrow, di mana mereka dibiarkan terdekomposisi secara alami selama beberapa minggu atau bulan. Ini adalah metode termurah di semua. Berikut adalah urutan operasi yang digunakan untuk mengubah sampah taman municipal menjadi kompos menggunakan metode windrow.

Pemisahan

• 1 Sampah taman ditempatkan dalam wadah terpisah oleh pemilik rumah, dan wadah ditempatkan di tepi jalan untuk diambil pada hari pengumpulan sampah reguler. Pemilik rumah diberi instruksi bahwa hanya sampah taman tertentu yang dapat diterima untuk pengumpulan. Ini termasuk rumput yang dipotong, daun, gulma, dan potongan kecil dari semak dan pohon. Potongan cabang pohon pendek hingga sekitar 6 in (15 cm) diameter juga dapat diterima. Pemilik rumah juga diberi instruksi bahwa sampah taman lainnya tidak dapat diterima. Ini termasuk batu, rumput padang, kotoran hewan, dan jumlah tanah yang berlebihan. Daun palm dilarang karena duri daun tidak terdekomposisi dan membawa racun. Sisa makanan, buah, dan sayuran juga dilarang karena dapat menarik tikus, membawa biji yang tidak diinginkan, dan berkontribusi pada bau.
• 2 Sampah taman dikumpulkan oleh truk sampah terpisah dan diangkut ke pusat pemrosesan di mana dibuang dalam tumpukan. Tumpukan diperiksa secara visual, dan materi yang terlalu besar atau tidak dapat diterima dihilangkan secara manual.

Penggilingan

• 3 Mesin besar dengan roda yang disebut front loader mengambil materi dari tumpukan dan menuangnya ke dalam tub grinder. Tub grinder memiliki cangkang silinder vertikal stasioner di luar dengan silinder berputar di dalam. Saat materi melewati kedua cangkang, ia digiling menjadi potongan yang lebih kecil dan dicampur dengan baik. Materi yang telah digiling jatuh ke bawah dan melalui saring di mana potongan yang lebih besar diayak keluar. Sisa diangkut oleh conveyor belt ke tumpukan penyimpanan.
• 4 Potongan yang lebih besar dijual ke perusahaan landscaping untuk digunakan sebagai mulsa atau penutup tanah tanpa pemrosesan lebih lanjut. Sisa dimuat ke dalam truk buangan besar dan diangkut ke area kompos di mana dibuang dalam baris panjang, disebut windrow. Setiap baris berukuran sekitar 6-10 kaki (2-3 m) tinggi dan beberapa ratus kaki (m) panjang dengan penampang segitiga. Ruang datar sekitar 10 kaki (3 m) lebar diizinkan antara setiap baris untuk memungkinkan kendaraan bergerak sepanjang panjang.

Kompos

• 5 Area kompos dapat mencakup beberapa hektar. Setelah windrow ditempatkan, materi dibasahi oleh truk tangki yang bergerak sepanjang baris menyemburkan air. Air membantu proses kompos dan membantu meminimalkan debu yang tertiup angin.
• 6 Setiap beberapa minggu, mesin khusus menunggang setiap windrow dan bergerak sepanjang panjangnya untuk membalik dan mengaduk materi. Ini memecah materi menjadi potongan yang lebih kecil lagi dan mengeksposnya pada oksigen, yang membantu proses dekomposisi. Setelah windrow dibalik, ia disembur air lagi. Proses ini berlangsung selama dua atau tiga bulan. Dalam cuaca panas dan kering, windrow mungkin harus disiram lebih sering. Selama dekomposisi, suhu internal tumpukan dapat mencapai 130°F (54°C), yang membantu membunuh banyak biji gulma yang mungkin ada.

Pengeringan

• 7 Kompos mentah diambil dengan front loader dan dipindahkan ke tumpukan kerucut besar di mana diizinkan untuk menyelesaikan proses dekomposisi selama beberapa minggu. Proses ini disebut pengeringan dan memungkinkan karbon dan nitrogen dalam kompos untuk menyesuaikan ke tingkat akhir mereka.

Ayakan

• 8 Setelah kompos telah diayak, diambil dengan front loader dan dibuang ke dalam hopper layar rotary. Perangkat ini terdiri dari layar silinder besar yang berputar pada sumbu yang sedikit miring di atas horizontal. Pembukaan dalam layar sekitar 0,5 in (1 cm) diameter. Kompos diumpankan ke ujung yang diangkat layar berputar dari hopper oleh conveyor belt. Saat kompos bergulir sepanjang panjang layar berputar, materi yang lebih kecil jatuh melalui layar dan dipindahkan ke tumpukan penyimpanan oleh conveyor belt. Materi yang lebih besar yang tidak dapat melewati layar jatuh ke ujung bawah silinder dan dikembalikan ke tumpukan kompos untuk dekomposisi lebih lanjut atau dijual sebagai kayu pecah.

Distribusi

• 9 Sebagian besar kompos jadi dimuat ke dalam truk buangan besar dan dijual secara besar-besaran ke perusahaan landscaping, pemerintah kota, nursery, dan pelanggan komersial lainnya. Sebagian dikemas dalam kantong plastik 40 lb (18 kg) untuk penjualan ritel ke pemilik rumah. Menggunakan metode windrow, fasilitas pengolahan sampah taman suburban typikal dapat menghasilkan hingga 100.000 ton (91.000 ton metrik) kompos setahun.

Kontrol Kualitas

Perusahaan kompos secara teratur menguji kompos jadi mereka untuk memastikan bebas dari bahan berbahaya dan mengandung jumlah nutrisi tanam yang tepat. Tes mengukur ukuran partikel, tingkat kelembaban, kandungan mineral, rasio karbon-nitrogen, keasaman, kandungan nutrisi, tingkat germinasi biji gulma, dan banyak faktor lainnya. Misalnya, partikel limbah harus antara 0,5-2 in (1,2-5 cm) diameter untuk mendorong aliran oksigen dalam kompos. Demikian pula, tingkat kelembaban harus di atas 40% untuk memfasilitasi proses kompos. Tingkat kelembaban yang menurun di bawah 40% memperlambat proses dan mempresentasikan risiko pembakaran spontan. Juga, rasio ideal karbon ke nitrogen harus rata-rata 30 bagian karbon terhadap satu bagian nitrogen menurut berat. Neraca ideal mempertahankan populasi mikroba yang sehat yang mempercepat dekomposisi dan meminimalkan bau.

Bahan Berbahaya

Kompos yang dibuat dari sampah taman, seperti daun dan rumput yang dipotong, jarang mengandung bahan berbahaya. Masalah dapat terjadi, bagaimanapun, saat kompos dibuat dari sampah municipal yang sebagian diurutkan, limbah industri tertentu, atau lumpur pengolahan air limbah. Dalam kasus-kasus itu, tingkat yang tidak dapat diterima logam toksik, kimia, atau bakteri berbahaya mungkin ada.

Untuk melindungi masyarakat, Badan Perlindungan Lingkungan federal (EPA) menetapkan tingkat yang dapat diterima untuk ribuan bahan yang mungkin ada dalam kompos. Setiap bagian negara mungkin memiliki standar sendiri juga. Untuk sampah municipal, pemisahan sumber—artinya, memiliki pemilik rumah mengurutkan sampah taman mereka ke dalam wadah terpisah daripada membuangnya bersama sisa sampah mereka—dipandang sebagai salah satu cara paling efektif untuk menghasilkan kompos yang bersih dan aman.

Masa Depan

Dengan memisahkan sampah taman rumah dan mengubahnya menjadi kompos, diperkirakan pemerintah kota dapat mengurangi jumlah sampah yang menuju ke tempat pembuangan akhir sekitar 20%. Meskipun ini adalah penurunan yang signifikan, diharapkan bahwa bahkan lebih banyak sampah akan harus diarahkan dari tempat pembuangan akhir di masa depan. Bahan seperti kemasan makanan kotor, bantal popok sekali pakai, sisa makanan, kain serat alami, potongan kayu, dan bahan organik lainnya semuanya dapat dikomposkan. Untuk melakukannya, pemerintah kota mungkin harus mendirikan fasilitas pengolahan sampah padat municipal (MSW) untuk memisahkan bahan yang dapat dikompos dari bahan berbahaya, seperti bateri yang dibuang, oli mesin, asbes, dan banyak kimia rumah tangga.

Akhirnya kompos mungkin juga menyediakan cara untuk menangani dan menutralisir bahkan bahan berbahaya. Misalnya, di beberapa pabrik amunisi militer lama dan fasilitas penyimpanan, tanah sekitar tercemar oleh bahan peledak trinitrotoluen, juga dikenal sebagai TNT. Peneliti menggunakan campuran kompos yang diformulasikan khusus dari sisa sayuran dan kotoran kerbau untuk menutralisir tanah melalui proses kompos biologis sederhana yang mengubah komponen organik peledak TNT menjadi senyawa yang lebih tidak berbahaya.