Kompos

Kompos adalah bahan lepas yang halus yang terdiri dari bahan organik yang terurai. Ini terutama digunakan sebagai nutrisi tanaman dan kondisioner 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 kota, industri, atau pertanian besar dengan menggunakan peralatan mekanis.

Latar Belakang

Ungkapan "lebih tua dari kotoran" tentu berlaku untuk kompos. Alam telah memproduksi kompos selama jutaan tahun sebagai bagian dari siklus hidup dan mati di Bumi. Penggunaan kotoran hewan pertama kali oleh manusia, bentuk mentah dari kompos, terjadi sekitar 3.000 SM. di Mesir ketika itu disebarkan langsung di ladang sebagai pupuk. Kemudian, pupuk kandang dicampur dengan jerami kandang yang kotor dan sampah lainnya dan dibiarkan menumpuk sampai dibutuhkan. Hujan membuat tumpukan tetap basah dan membantu proses dekomposisi, menghasilkan kompos yang kaya.

Orang Yunani dan Romawi mengetahui nilai kompos untuk meningkatkan produksi tanaman dan bahkan menggunakan kehangatan kompos yang membusuk untuk menghasilkan sayuran musim panas di musim dingin. Biara-biara Kristen menjaga seni pengomposan tetap hidup di Eropa setelah jatuhnya Kekaisaran Romawi, dan sekitar 1200 kompos kembali digunakan oleh banyak petani. Shakespeare menyebutkannya dalam beberapa dramanya yang ditulis pada awal 1600-an.

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

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

Satu pengecualian penting untuk tren ini adalah pekerjaan yang dimulai pada tahun 1942 oleh J.I. Rodale, pelopor terkemuka dalam pengembangan metode pertanian organik. Rodale adalah salah satu yang pertama melihat bahaya mengandalkan pupuk sintetis dan manfaat menggunakan kompos yang berasal dari sumber alami. Pengomposan mendapat dorongan berumur pendek selama era sadar lingkungan tahun 1960-an, tetapi tidak sampai tahun 1980-an ketika itu menjadi bisnis besar. Lonjakan ini bukan hasil dari kesadaran baru akan aspek positif dari kompos, melainkan kekhawatiran yang berkembang atas aspek negatif dari sampah. Singkatnya, dalam upaya kami untuk membuang sampah kami, kami mencemari udara kami, meracuni sungai kami, dan secara harfiah mengubur diri kami di dalamnya dengan tempat pembuangan sampah kami.

Untuk mengalihkan beberapa sampah kota dari tempat pembuangan sampah, beberapa kota mendirikan pusat daur ulang pada awal 1970-an di mana orang dapat membawa kaleng, botol, dan koran daripada membuangnya ke tempat sampah. Ini diikuti dengan daur ulang tepi jalan, di mana orang-orang dapat menempatkan bahan-bahan yang dapat didaur ulang ini dalam wadah terpisah untuk diambil di depan rumah mereka. Akhirnya, banyak kota menambahkan wadah tepi jalan tambahan untuk sampah halaman untuk dijadikan kompos. Pada tahun 1992, hampir 1.500 kota memiliki fasilitas pengomposan sampah pekarangan.

Pada saat yang sama, undang-undang lingkungan baru yang keras mengamanatkan bahwa industri tidak bisa lagi begitu saja membuang produk limbah mereka ke tanah sekitar atau membuangnya ke sungai terdekat. Untuk memenuhi undang-undang ini, banyak industri memulai program daur ulang dan pengomposan mereka sendiri. Kekhawatiran lingkungan juga mempengaruhi petani, yang disalahkan atas efek kesehatan negatif yang ditimbulkan oleh pupuk kimia dan pestisida pada manusia dan satwa liar. Akibatnya, banyak petani memutuskan untuk mengurangi atau menghilangkan bahan kimia demi penggunaan 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 lahan yang sama yang menghasilkan bahan baku. Kompos industri dapat dikantongi dan dijual kepada pembeli individu, atau bahan mentah dapat dijual dalam jumlah besar ke fasilitas pengomposan lainnya. Kompos sampah pekarangan kota biasanya diproduksi di fasilitas yang dioperasikan oleh kota atau perusahaan pengumpul sampah dan dijual ke perusahaan lansekap dan pusat taman setempat.

Bahan Baku

Secara teknis, kompos dapat dibuat dari bahan organik apapun. Artinya, dapat dibuat dari setiap bagian dari organisme, tumbuhan atau hewan, yang mengandung karbon. Kompos juga membutuhkan sumber nitrogen, oksigen, dan air, ditambah sejumlah kecil berbagai unsur yang biasanya terdapat dalam bahan organik, termasuk fosfor, tembaga, kalium, kalsium, dan lain-lain.

Agar bahan organik bergabung dengan bahan lain dan terurai menjadi kompos, diperlukan beberapa organisme hidup dan mikroorganisme. Ini termasuk sowbugs, yang membantu mencerna bahan dan mengangkut bakteri; cacing tanah, yang menganginkan material dengan terowongannya; berbagai jamur, yang membantu mencerna selulosa tahan pembusukan; bakteri mirip jamur yang disebut actinomycetes, yang menyerang jaringan tanaman mentah; dan banyak lagi.

Bahan baku yang paling umum digunakan untuk membuat kompos adalah limbah pekarangan seperti potongan rumput, daun, gulma, dan pangkasan kecil dari semak dan pohon. Sebagian besar tumpukan kompos taman rumah dan fasilitas kompos kota menggunakan limbah halaman secara eksklusif karena banyaknya bahan yang tersedia.

Fasilitas kompos industri cenderung menggunakan bahan limbah yang dihasilkan di dalam pabrik atau wilayah tertentu. Misalnya, ampas bit gula dicampur dengan bahan lain untuk membuat kompos di area tempat kilang gula beroperasi. Menghabiskan hop dan biji-bijian dari pabrik juga membuat bahan kompos yang sangat baik. Bahan lainnya termasuk serbuk gergaji dan serpihan kayu dari pabrik kayu, limbah ikan dari pengalengan, dan darah kering dan tulang hewan yang dihancurkan dari rumah jagal.

Fasilitas kompos pertanian menggunakan bahan yang tersedia di pertanian terdekat. Ini termasuk kotoran hewan, jerami bekas pakai, buah-buahan dan sayuran busuk, sampah ladang, kebun anggur dan pemangkasan kebun, jerami busuk, dan produk limbah pertanian lainnya.

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

Manufaktur
Proses

Produksi kompos adalah proses mekanis dan biologis. Bahan mentah harus terlebih dahulu dipisahkan, dikumpulkan, dan diparut dengan cara mekanis sebelum proses dekomposisi biologis dapat dimulai. Dalam beberapa kasus, proses dekomposisi itu sendiri dibantu oleh agitasi mekanis atau aerasi bahan. Setelah dekomposisi, kompos yang sudah jadi disaring secara mekanis dan dikantongi untuk didistribusikan.

Ada beberapa metode untuk memproduksi kompos dalam skala besar. Metode digester metana menempatkan bahan mentah dalam wadah besar yang tertutup rapat untuk mengeluarkan oksigen. Dekomposisi kekurangan oksigen yang dihasilkan tidak hanya menghasilkan kompos, tetapi juga gas metana, yang dapat digunakan untuk memasak atau memanaskan. Metode tiang aerasi menempatkan bahan baku dalam tumpukan atau parit yang berisi pipa berlubang yang mensirkulasikan udara. Dekomposisi kaya oksigen yang dihasilkan menghasilkan sejumlah besar panas, yang membunuh sebagian besar bakteri berbahaya. Metode windrow menempatkan bahan mentah dalam tumpukan panjang, yang disebut windrows, di mana mereka dibiarkan terurai secara alami selama beberapa minggu atau bulan. Ini adalah metode yang paling murah dari semuanya. Berikut adalah urutan khas operasi yang digunakan untuk mengubah sampah halaman kota menjadi kompos menggunakan metode windrow.

Memisahkan

• 1 Sampah pekarangan disimpan dalam wadah terpisah oleh pemilik rumah, dan wadah ditempatkan di tepi jalan untuk diambil pada hari pengumpulan sampah biasa. Pemilik rumah diinstruksikan bahwa hanya sampah pekarangan tertentu yang dapat dikumpulkan. Ini termasuk potongan rumput, daun, gulma, dan pemangkasan kecil dari semak dan pohon. Potongan pendek batang pohon dengan diameter hingga sekitar 15 cm juga dapat diterima. Pemilik rumah juga diinstruksikan bahwa limbah halaman tertentu lainnya tidak dapat diterima. Ini termasuk batu, tanah, kotoran hewan, dan kotoran yang berlebihan. Daun palem dilarang karena paku pelepah tidak membusuk dan membawa racun. Sisa makanan, buah-buahan, dan sayuran juga dilarang karena dapat menarik hewan pengerat, membawa benih yang tidak diinginkan, dan berkontribusi terhadap bau.
• 2 Sampah pekarangan dikumpulkan dengan truk sampah terpisah dan diangkut ke pusat pemrosesan di mana mereka dibuang dalam tumpukan. Tumpukan diperiksa secara visual, dan bahan yang terlalu besar atau tidak dapat diterima dibuang secara manual.

Menggerinda

• 3 Sebuah mesin besar beroda yang disebut front loader mengambil material dari tumpukan dan membuangnya ke dalam tub grinder. Penggiling bak memiliki cangkang luar silinder vertikal stasioner dengan cangkang bagian dalam silinder yang berputar. Saat bahan melewati antara dua cangkang, itu digiling menjadi potongan-potongan yang lebih kecil dan dicampur secara menyeluruh. Bahan tanah jatuh dari bawah dan melalui layar di mana potongan yang lebih besar disaring. Bahan yang tersisa diangkut oleh ban berjalan ke tumpukan penahan.
• 4 Potongan yang lebih besar dijual ke perusahaan lansekap untuk digunakan sebagai mulsa atau penutup tanah tanpa diproses lebih lanjut. Sisanya dimuat ke truk besar dan diangkut ke area pengomposan di mana ia dibuang dalam barisan panjang, yang disebut windrows. Setiap baris tingginya sekitar 6-10 kaki (2-3 m) dan panjang beberapa ratus kaki (m) dengan penampang segitiga. Sebuah ruang datar dengan lebar sekitar 10 kaki (3 m) dibiarkan di antara setiap baris untuk memungkinkan kendaraan bergerak sepanjang itu.

Pengomposan

• 5 Area pengomposan dapat mencakup beberapa hektar (hektar). Setelah windrow diletakkan di tempatnya, material dibasahi oleh truk tangki yang bergerak di sepanjang barisan menyemprotkan air. Air membantu proses pengomposan dan membantu meminimalkan debu yang tertiup angin.
• 6 Setiap beberapa minggu, sebuah mesin khusus mengangkangi setiap windrow dan bergerak sepanjang panjangnya untuk memutar dan mengaduk material. Ini memecah material menjadi potongan-potongan yang lebih kecil dan memaparkannya pada oksigen, yang membantu proses dekomposisi. Setelah windrow diputar, disemprot dengan air lagi. Proses ini berlangsung selama dua atau tiga bulan. Dalam cuaca panas dan kering, windrows mungkin harus disiram lebih sering. Selama dekomposisi, suhu internal tumpukan dapat mencapai 130° F (54° C), yang membantu membunuh banyak benih gulma yang mungkin ada.

Menyembuhkan

• 7 Kompos mentah diambil dengan pemuat depan dan dipindahkan ke tumpukan kerucut besar di mana ia dibiarkan menyelesaikan proses dekomposisi selama beberapa minggu. Proses ini disebut curing dan memungkinkan karbon dan nitrogen dalam kompos untuk menyesuaikan ke tingkat akhir mereka.

Pemutaran Film

• 8 Setelah kompos mengeras, kompos diambil dengan pemuat depan dan dibuang ke hopper saringan putar. Perangkat ini terdiri dari layar silinder besar yang berputar pada sumbu yang sedikit miring di atas horizontal. Bukaan di Diogram yang menggambarkan pengolahan komersial sampah pekarangan menjadi kompos. layar berdiameter sekitar 0,5 inci (1 cm). Kompos dimasukkan ke ujung layar yang berputar dari hopper oleh ban berjalan. Saat kompos jatuh ke bawah sepanjang saringan yang berputar, material yang lebih kecil jatuh melalui saringan dan dipindahkan ke tumpukan penyimpanan oleh ban berjalan. Bahan yang lebih besar yang tidak dapat melewati saringan jatuh dari ujung bawah silinder dan dikembalikan ke tumpukan kompos untuk dekomposisi lebih lanjut atau dijual sebagai serpihan kayu.

Mendistribusikan

• 9 Sebagian besar kompos yang sudah jadi dimuat ke truk sampah besar dan dijual dalam jumlah besar ke perusahaan lansekap, kotamadya, pembibitan, dan pelanggan komersial lainnya. Beberapa di antaranya disegel dalam kantong plastik 40 lb (18 kg) untuk penjualan eceran kepada pemilik rumah. Dengan menggunakan metode windrow, fasilitas pengolahan sampah pekarangan pinggiran kota dapat menghasilkan sebanyak 100.000 ton (91.000 metrik ton) kompos per tahun.

Kontrol Kualitas

Perusahaan pengomposan secara teratur menguji kompos jadi mereka untuk memastikannya bebas dari bahan berbahaya dan mengandung jumlah nutrisi tanaman yang tepat. Tes mengukur ukuran partikel, tingkat kelembaban, kandungan mineral, rasio karbon-ke-nitrogen, keasaman, kandungan nutrisi, tingkat perkecambahan biji gulma, dan banyak faktor lainnya. Misalnya, partikel limbah harus berdiameter antara 0,5-2 inci (1,2-5 cm) untuk mendorong aliran oksigen di dalam kompos. Demikian pula, tingkat kelembaban harus di atas 40% untuk memudahkan proses pengomposan. Tingkat kelembapan yang turun di bawah 40% memperlambat proses dan menimbulkan risiko pembakaran spontan. Juga, rasio ideal karbon terhadap nitrogen harus rata-rata 30 bagian karbon untuk satu bagian nitrogen menurut beratnya. Keseimbangan yang ideal mempertahankan populasi mikroba yang sehat yang mempercepat dekomposisi dan meminimalkan bau.

Bahan Berbahaya

Kompos yang terbuat dari limbah pekarangan, seperti dedaunan dan potongan rumput, jarang mengandung bahan berbahaya. Masalah dapat terjadi, bagaimanapun, ketika kompos dibuat dari sampah kota yang disortir sebagian, limbah industri tertentu, atau lumpur limbah. Dalam kasus tersebut, tingkat logam beracun, bahan kimia, atau bakteri berbahaya yang tidak dapat diterima mungkin ada.

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

Masa Depan

Dengan memisahkan sampah halaman rumah dan mengubahnya menjadi kompos, diperkirakan pemerintah kota dapat mengurangi jumlah sampah yang dibuang ke tempat pembuangan sampah sekitar 20%. Meskipun ini merupakan pengurangan yang signifikan, diharapkan lebih banyak lagi sampah yang harus dialihkan dari tempat pembuangan sampah di masa depan. Bahan-bahan seperti kemasan makanan kotor, bantalan popok sekali pakai, sisa makanan, kain serat alami, potongan kayu, dan bahan organik lainnya semuanya dapat dikomposkan. Untuk melakukan ini, kota mungkin harus membangun fasilitas pengolahan sampah kota (MSW) untuk memisahkan bahan kompos dari bahan berbahaya, seperti baterai bekas, oli motor, asbes, dan banyak bahan kimia rumah tangga.

Akhirnya pengomposan juga dapat menyediakan sarana untuk menangani dan menetralkan bahkan bahan-bahan berbahaya. Misalnya, di beberapa pabrik amunisi militer yang lebih tua dan fasilitas penyimpanan, tanah di sekitarnya terkontaminasi dengan bahan peledak trinitrotoluene, yang juga dikenal sebagai TNT. Para peneliti menggunakan campuran kompos yang diformulasikan khusus dari limbah sayuran dan kotoran kerbau untuk menetralkan tanah melalui proses pengomposan biologis sederhana yang mengubah komponen organik yang mudah meledak dari TNT menjadi senyawa yang kurang berbahaya.