Dipublikasikan: Kamis, 06 Oktober 2025

Inovasi Pengolahan Limbah Kotoran Ternak Berkelanjutan (Sustainable Dairy Farm)

Dari Limbah Menjadi Energi, Pupuk, dan Air Bersih: Revolusi Hijau di Dunia Peternakan

Kegiatan peternakan, baik skala kecil maupun besar, berperan penting dalam memenuhi kebutuhan protein hewani masyarakat. Namun, aktivitas ini juga dapat menimbulkan dampak lingkungan yang serius jika limbah ternak tidak dikelola dengan baik.

Kotoran ternak yang menumpuk berpotensi menimbulkan bau tidak sedap dan mencemari air tanah serta sungai. Limbah tersebut juga menghasilkan gas rumah kaca (GRK) seperti metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂) yang mempercepat pemanasan global.

Menurut data Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK), satu ekor sapi dapat menghasilkan sekitar 20–30 kilogram kotoran per hari. Jika dikumpulkan dari ratusan ekor ternak, jumlah limbah ini menjadi sangat besar.

Melalui pendekatan ekonomi sirkular, limbah ternak dapat diubah menjadi energi terbarukan, air daur ulang, dan pupuk organik bernilai tinggi. Dengan pengolahan yang tepat, sektor peternakan mampu mengurangi dampak lingkungan sekaligus menciptakan nilai tambah berkelanjutan bagi masyarakat dan industri.

1. Pemanfaatan Biogas dari Kotoran Ternak

a. Prinsip Dasar Produksi Biogas

Biogas dihasilkan melalui proses fermentasi anaerob, yaitu penguraian bahan organik oleh mikroorganisme dalam kondisi tanpa oksigen. Proses ini berlangsung di dalam reaktor biogas (digester) yang tertutup rapat. Pada tahap awal, kotoran ternak dicampur dengan air dengan perbandingan sekitar 1:1 agar bahan organik lebih mudah terurai.

Hasil fermentasi tersebut menghasilkan gas metana (CH₄) sekitar 55–70%, karbon dioksida (CO₂) 25–40%, serta sejumlah kecil gas pengotor seperti hidrogen sulfida (H₂S), amonia (NH₃), dan uap air.

Metana memiliki nilai kalor sekitar 20–25 MJ/m³, setara dengan 0,6 liter minyak tanah atau 0,45 kilogram LPG. Dengan demikian, 1 meter kubik biogas dapat digunakan untuk memasak selama 3–4 jam pada skala rumah tangga.

b. Proses Pemurnian Biogas

Agar biogas lebih efisien dan aman digunakan, diperlukan proses pemurnian untuk menghilangkan gas pengotor, terutama hidrogen sulfida (H₂S) dan karbon dioksida (CO₂). Tahapan pemurnian umumnya meliputi:

1. Penyaringan H₂S dengan Fe₂O₃ (besi oksida)
   Gas H₂S bereaksi dengan besi oksida membentuk FeS, sehingga bau menyengat dapat dihilangkan.

2. Penyaringan CO₂ menggunakan zeolit tipe 5A dan 13X
   Zeolit menyerap CO₂ melalui proses adsorpsi, sehingga meningkatkan kandungan metana dalam gas.

3. Karbon aktif
   Menyerap sisa senyawa organik dan meningkatkan tingkat kemurnian biogas.

Hasil akhirnya adalah biogas murni dengan kandungan metana tinggi, bebas bau, serta aman digunakan untuk peralatan gas rumah tangga maupun generator listrik skala kecil.

c. Pengolahan Sisa Cair dan Padat (Bioslurry)

Setelah gas metana dipisahkan, sisa bahan dalam reaktor disebut bioslurry. Cairan ini masih mengandung unsur hara penting seperti nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K). Bioslurry dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik, tetapi jika tidak dikelola dengan baik, berpotensi menjadi limbah yang mencemari lingkungan.

PT Horizon Teknologi merancang sistem WTP–MBR (Water Treatment Plant – Membrane Bio-Reactor) untuk mengolah limbah slurry agar dapat menghasilkan air layak pakai, pupuk padat, dan pupuk cair.

Proses pemisahan antara cairan dan padatan dilakukan melalui dua tahap utama:

1. Sistem filtrasi membran (MBR – Membrane Bio-Reactor)
   Menghasilkan air bersih yang dapat digunakan kembali untuk mencuci kandang atau dialirkan ke lingkungan tanpa menimbulkan pencemaran.

2. Drying bed atau mechanical press
   Mengeringkan padatan bioslurry hingga kadar air kurang dari 30%, sehingga terbentuk pupuk padat siap pakai.

Dengan demikian, pengolahan bioslurry mampu menghasilkan dua produk bernilai — air daur ulang dan pupuk organik — sekaligus mengurangi pencemaran tanah dan air, menekan emisi gas rumah kaca akibat dekomposisi terbuka, serta membuka peluang pendapatan tambahan bagi peternak.

Energi yang digunakan untuk menggerakkan pompa pada sistem WTP – Membrane Bio-Reactor dan drying bed dirancang oleh PT Horizon Teknologi dengan memanfaatkan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang ramah lingkungan dan bebas emisi.

Pemanfaatan energi surya ini menjadikan seluruh proses pengolahan limbah berjalan dalam sistem tertutup (closed loop) — efisien, berkelanjutan, dan sepenuhnya mandiri energi (Gambar 1).

2. Manfaat Lingkungan, Ekonomi, dan Sosial

Pengelolaan limbah ternak secara berkelanjutan memberikan manfaat yang luas dan saling berkaitan, mencakup aspek lingkungan, ekonomi, dan sosial.

a. Manfaat Lingkungan

Sistem ini mampu menurunkan emisi gas rumah kaca, terutama metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂). Dampak ini berkontribusi langsung terhadap mitigasi perubahan iklim.
Melalui pengolahan limbah menjadi biogas, pencemaran air dan tanah akibat tumpukan kotoran ternak dapat diminimalkan. Langkah ini juga membantu mengurangi risiko eutrofikasi pada sungai dan lahan pertanian.

Pemanfaatan limbah sebagai sumber energi terbarukan turut menekan ketergantungan terhadap bahan bakar fosil. Cara ini sekaligus meningkatkan efisiensi energi dan mendukung target nasional Net Zero Emission (NZE) 2060.
Selain itu, pengolahan bioslurry menghasilkan pupuk organik yang memperbaiki kesuburan tanah secara alami. Hasilnya, kebutuhan pupuk kimia berkurang, dan keberlanjutan sektor pertanian semakin kuat.

b. Manfaat Ekonomi

Penerapan teknologi pengolahan limbah ternak membantu peternak menghemat biaya energi rumah tangga, khususnya dari penggunaan LPG atau listrik konvensional. Produk samping seperti pupuk organik padat maupun cair memiliki nilai jual yang menambah pendapatan peternak.

Selain itu, pengolahan limbah secara mandiri dapat mengurangi biaya operasional, seperti pengangkutan limbah dan penyediaan air bersih. Dengan meningkatnya produktivitas lahan akibat penggunaan pupuk organik, baik peternak maupun masyarakat sekitar turut memperoleh manfaat ekonomi jangka panjang.

c. Manfaat Sosial

Program pengelolaan limbah berkelanjutan ini meningkatkan kesadaran masyarakat akan pentingnya praktik ramah lingkungan. Inisiatif tersebut mendorong terbentuknya desa mandiri energi, di mana energi bersih dihasilkan dari limbah lokal.

Selain itu, pengembangan teknologi biogas dan bioslurry membuka lapangan kerja baru di bidang energi terbarukan, pertanian, dan pengelolaan limbah. Dampaknya meliputi peningkatan kesejahteraan masyarakat, kualitas lingkungan yang lebih baik, serta penguatan kapasitas komunitas dalam memanfaatkan sumber daya lokal secara efisien.

Sistem ini mampu menurunkan emisi gas rumah kaca, terutama metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂), sehingga berkontribusi terhadap mitigasi perubahan iklim. Melalui pengolahan limbah menjadi biogas, pencemaran air dan tanah akibat tumpukan kotoran ternak dapat diminimalkan, sekaligus mengurangi risiko eutrofikasi pada sungai dan lahan pertanian.

Penutup

Inovasi pengolahan limbah kotoran ternak menjadi biogas dan berbagai produk turunannya merupakan langkah strategis menuju peternakan berkelanjutan. Melalui penerapan teknologi biogas, Membrane Bio-Reactor (MBR), dan drying bed, limbah yang sebelumnya berpotensi mencemari lingkungan kini dapat diubah menjadi energi terbarukan, air bersih, dan pupuk organik — sejalan dengan prinsip ekonomi sirkular.

Bersama PT Horizon Teknologi, upaya dari kandang-kandang ternak kini menjadi bagian dari gerakan besar menuju lingkungan yang lebih bersih, desa mandiri energi, dan masa depan yang berkelanjutan.