Dokumen ini membahas tentang penanganan dan pemanfaatan limbah pertanian, termasuk teknologi pengolahan berbagai limbah padat dan cair dari kegiatan pertanian. Juga dibahas mengenai masalah lingkungan akibat limbah pertanian dan penggunaan pestisida serta solusi untuk menangani limbah tersebut seperti pemanfaatan limbah menjadi pupuk organik dan arang aktif."

1. PEMANFAATAN LIMBAH
PERTANIAN
Dr. Asep Nugraha Ardiwinata
Bogor, 23 April 2019

2. BIODATA
• Nama : Dr. Asep Nugraha Ardiwinata
• NIP : 196103021987031002
• Pddkan : S3 Kimia UI
• Jabatan :
Peneliti Badan Litbang Pertanian,
Kementerian Pertanian
Asesor Kepala Lab Uji – KAN

3. MENU AJAR
Penanganan dan Pemanfaatan Limbah
Pertanian
Teknologi Pengolahan dan Pemanfaatan
berbagai limbah padat dari hasil kegiatan
pertanian
Teknologi penanganan dan pemanfaatan limbah
cair dari kegiatan pertanian
Ragam dan prinsip kerja Instalasi Pengolahan
Air Limbah (IPAL)
1
2
3
4

4. Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Pertanian
1

5. Apa itu Limbah?
Limbah / Waste (rubbish, trash, refuse, garbage, junk,
litter, dan ort) adalah bahan yang tidak diinginkan
atau tidak berguna. Dalam biologi, limbah adalah
salah satu dari banyak zat yang tidak diinginkan atau
racun yang dikeluarkan dari organisme hidup, limbah
metabolik; seperti urea dan keringat.
Definisi Limbah (Konvensi Basel)
"Zat atau benda yang dibuang atau dimaksudkan untuk
dibuang atau harus dibuang oleh ketentuan hukum"
Arti Pembuangan /disposal
"Setiap kegiatan yang dapat menyebabkan pemulihan
sumber daya, daur ulang, reklamasi, penggunaan kembali
langsung atau penggunaan alternatif (Lampiran IVB dari
konvensi Basel)"

6. Basel Convention
• Konvensi Basel tentang Pengendalian Pergerakan Lintas Batas
Limbah Berbahaya dan Pembuangannya, biasanya dikenal hanya
sebagai Konvensi Basel, adalah perjanjian internasional yang
dirancang untuk mengurangi pergerakan limbah berbahaya antar
negara, khususnya untuk mencegah pengalihan limbah berbahaya dari
yang negara maju ke negara kurang berkembang (less developed
countries - LDCs). Namun, ini tidak membahas pergerakan limbah
radioaktif. Konvensi ini juga dimaksudkan untuk meminimalkan jumlah
dan toksisitas limbah yang dihasilkan, untuk memastikan pengelolaan
yang ramah lingkungan sedekat mungkin dengan sumber pembangkit,
dan untuk membantu LDC dalam pengelolaan limbah berbahaya dan
limbah lain yang ramah lingkungan yang dihasilkannya.
• Konvensi dibuka untuk ditandatangani pada 22 Maret 1989, dan
mulai berlaku pada tanggal 5 Mei 1992.

7. Definisi …………
Menurut United Nations Statistics Division (U.N.S.D.):
"Limbah adalah bahan yang bukan produk utama (produk
yang diproduksi untuk pasar) yang tidak digunakan lagi
dalam hal tujuan produksi, transformasi atau konsumsi, dan
yang ingin dibuang. "Limbah dapat dihasilkan selama ekstraksi
bahan baku, pengolahan bahan mentah menjadi produk
antara dan produk akhir, konsumsi produk akhir, dan kegiatan
manusia lainnya. Residu yang didaur ulang atau digunakan
kembali."

8. DEFINISI LIMBAH (KBBI)
1. Sisa proses produksi;
2. Bahan yang tidak mempunyai nilai atau tidak
berharga untuk maksud biasa atau utama
dalam pembuatan atau pemakaian: -- pabrik
mencemarkan air di daerah sekitarnya;
3. Barang rusak atau cacat dalam proses
produksi;

9. Klasifikasi Limbah menurut Sifatnya
Bio-degradable
Dapat terdegradasi (kertas, kayu, buah-
buahan dll)
Non-biodegradable
Tidak terdegradasi (plastik, botol, mesin
tua, kaleng, wadah styrofoam dan lainnya)

10. Klasifikasi Limbah menurut Efeknya pada
Kesehatan Manusia dan Lingkungan
• Limbah berbahaya
Zat yang tidak aman untuk digunakan secara
komersial, industri, pertanian, atau ekonomi dan
memiliki salah satu sifat-sifat ignitabilitas,
korosivitas, reaktivitas & toksisitas.
• Limbah tidak berbahaya
Zat yang aman untuk digunakan secara komersial,
industri, pertanian, atau ekonomi dan tidak
memiliki sifat-sifat yang disebutkan di atas. Zat-
zat ini biasanya menciptakan masalah
pembuangan.

11. Limbah pertanian – Definisi teknis
Limbah pertanian adalah limbah organik (kotoran hewan dalam
bentuk sluri dan pupuk kandang, kompos jamur, air kotor dan
limbah silase) dan limbah seperti plastik, mesin skrap, pagar,
pestisida, limbah minyak dan obat-obatan hewan.
(http://scp.eionet.europa.eu/themes/waste).
Limbah pertanian adalah limbah yang dihasilkan sebagai hasil dari
berbagai kegiatanpertanian. Ini termasuk kotoran dan limbah dari
peternakan, rumah unggas dan rumah pemotongan hewan; limbah
panen; limpasan pupuk dari ladang; pestisida yang masuk ke air,
udara atau tanah; dan garam dan lumpur yang terkuras dari ladang.
(http://stats.oecd.org/glossary)

12. Paradigma Pembangunan Nasional
• Pembangunan Nasional semakin diarahkan
kepada pembangunan berkelanjutan yang
memiliki tiga dimensi pencapaian, yaitu
dimensi pembangunan manusia, dimensi
ekonomi dan dimensi lingkungan, secara
berimbang dan terpadu

13. Waste Management Procedure

14. Apa Limbah Agro ?
Limbah
Agro
Limbah Ternak
• Kotoran
• urin
• Pestisida,
insektisida,
herbisida
Pengolahan
Makanan
• Sisa makanan
olahan
• Limbah maize
(80%)
Limbah Tanaman
• Batang jagung
• Ampas tebu
• Sisa Buah &
sayuran
• Sisa pangkasan
Limbah Berbahaya
& Beracun
• Pestisida
• Insektisida
• Herbisida dll.

15. Masalah lingkungan pertanian
Masalahnya antara lain:
1. Limbah pertanian
2. Masalah B3 (Pestisida)
3. Kualitas lahan pertanian
4. Kualitas air pertanian (in dan out)
5. Masalah pupuk (Urea)

16. Jumlah Limbah Pertanian Dunia
Secara global, 998 juta ton limbah pertanian
diproduksi dalam setahun

17. Jumlah Limbah Pertanian di Asia
Negara Limbah Pertanian
(kg/kap/hari)
Proyeksi Limbah
Pertanian Th 2025
(kg/kap/hari)
Brunei 0,099 0,143
Kamboja 0,078 0,169
Indonesia 0,114 0,130
Laos 0,083 0,135
Malaysia 0,122 0,210
Myanmar 0,068 0,128
Filipina 0,078 0,120
Singapura 0,165 0,165
Thailand 0,096 0,225
Vietnam 0,092 0,150
Diperkirakan 15% dari total sampah terdiri dari limbah pertanian (Hsing et al. 2001)

18. Jumlah Limbah Pertanian di Asia (lanjutan)
Negara Limbah Pertanian
(kg/kap/hari)
Proyeksi Limbah
Pertanian Th 2025
(kg/kap/hari)
Nepal 0,060 0,09
Banglades 0,04 0,09
Mongolia - 0,09
China 0,12 0,135
Sri Lanka 0,03-014 0,150
Republik of Korea 0,15 0,210
Jepang 0,17 0,195
Diperkirakan 15% dari total sampah terdiri dari limbah pertanian (Hsing et al. 2001)

19. Pemanfaatan Limbah Pertanian
Limbah Pertanian Pemanfaatan
Abu sekam padi dan arang • Aditif dalam campuran semen
• Pembuatan gelas air
• Karbon aktif
Sekam padi Produksi listrik
Kulit pisang & serat tebu Membuat bubur kertas
Tandan kosong kelapa sawit Mulsa , pupuk organik
Batang kelapa sawit, kayu karet Papan partikel & Kayu furniture
Kulit bawang, kulit kacang tanah Penanganan logam berat
Sekam, ampas tebu Budidaya jamur
Ampas tebu, pisang (reject) Produksi etanol & Pakan ternak
Sekam, jerami, kotoran sapi Produksi biogas, pembangkit listrik
Tangkai bunga matahari, batang
jagung, serat ampas tebu
Penguatan untuk termoplastik
Kotoran hewan Pupuk kompos

21. Limbah Pertanian – limbah horti

22. Solusi
• Atasi masalah dengan
pemanfaatan limbah pertanian

23. Teknologi Pengolahan dan Pemanfaatan berbagai
limbah padat dari hasil kegiatan pertanian
2

25. Sudahkah anda memanfaatkan limbah
pertanian kita secara optimal ?
± 17,5 juta ton/tahun
Sekam padi
Tempurung Kelapa
± 12 juta ton/tahun
TKKS
± 20 juta ton/tahun
Tongkol Jagung
± 8 juta ton/tahun

26. Pemanfaatan drum bekas
TUNGKU PIROLISIS

27. Alur Pembuatan Arang Aktif
(Hartoyo dan Pari, 1993)
Bahan Baku
Arang Atif
Dibersihkan
dan potong-
potong
Uji mutu SNI 06-
3730-1995
sekam padi, tempurung kelapa,
tongkol jagung, dan tangkos kelapa
sawit
Tungku arang Tungku arang aktif

28. Kandungan Kimia Asap Cair:
• Metanol 0,02%
• Fenol 0,33%
• Asam asetat 37254,10 ppm
• Asam benzoat 4,38 ppm

29. Arang Aktif untuk Pengendali Residu Pestisida
• Arang aktif mampu mengikat
residu pestisida golongan
organoklorin (persistant organic
pollutant (POPs)) dan gologan
organofosfat
Nomor Sertifikat : IDS000001436
Arang aktif adalah untuk meningkatkan populasi mikroba
berguna bagi pertumbuhan tanaman pertanian dan
merupakan habitat mikroba pendegradasi pestisida

30. PRODUK BIOCHAR

35. Daya Serap AA
1000
I2 (mg/g)
500
TK BJ SP TKKS AA
901,1
887,1
330,6
315,2
SNI 06-3730-1995
Hasil Kegiatan

36. Urea
• 40-60 % hilang karena run
off
• Mudah meleleh pada saat
penyimpanan karena
higroskopis
• Lengket di nozzle pesawat
SOLUSI ???
Urea berlapis biochar/arang aktif

37. Urea Berlapis Arang Aktif
• N-slow release bila
diaplikasikan di tanah.
• Meningkatkan efisiensi
pemupukan nitrogen dan
mengurangi dampak
pencemaran.
• Membantu penurunan
residu pestisida dan
mengikat logam berat
Komposisi: Urea, Arang aktif, Molases
Nomor Paten : IDP000046301
Teknologi Remediasi

38. Penggunaan Biochar
10 ton /ha

39. BIOPESTISIDA

42. Ternak
Model terpadu pertanian ramah lingkungan
di Lahan Tadah Hujan
Padi
gora
Padi
walik jerami
Palawija
Pola tanam
 VUB adaptif & tahan
kekeringan
PHT –pesti. nabati
Pupuk berimbang
 VUB adaptif &
rendah emisi
 Pupuk
berimbang
(UAA+biocarpos)
 BWD
Jarwo
 Katam
 PHT - nabati
Limbah pertanian
Embung
Kohe Biogas
Biocarpos
Pirolisis
compos Biochar
Limbah berselulosa
Padi Gora Walik jerami Jagung/sorgum
Produksi
Limbah berlignin

43. Teknologi penanganan dan pemanfaatan limbah cair
dari kegiatan pertanian
3

47. PENGGUNAAN PESTISIDA
TIDAK TEPAT GUNA :
 TIDAK TEPAT JENIS
 TIDAK TEPAT DOSIS
 TIDAK TEPAT CARA
 TIDAK TEPAT SASARAN
 TIDAK TEPAT WAKTU
 TIDAK TEPAT TEMPAT

48. Penggunaan
pestisida dan
alat semprot
yang tidak
sesuai
Pestisida
cocktail
(5 jenis, dioplos)
Gun sprayer

50. Residu Pestisida
Contoh Jenis Residu Referensi
Beras Lindan, Aldrin, Endosulfan,
Klorpirifos, Diaziron,
Heptaklor, DDT, Karboril
Ardiwinata et al. (1997)
Sukarno (2001)
Ardiwinata et al. (1999)
Ismaya (1996)
Kedelai Lindan, Dieldrin, BPMC, MIPC,
Klorpirifos, Fention,
Karbofuran, Heptaklor, DDT,
Karboril, Diaziron
Samudra et al. (1992)
Ardiwinata et al. (1997)
Susu Sapi Lindan, Dieldrin, Endosulfan,
DDT
Iljas et al. (1986)
Telur Ayam Kampung DDT, Aldrin, Dieldrin, Lindan,
Endrin
Ashari (1986)
Buah-buahan Sihalotrin, Deltametrin,
Propineb, Diaziron, Klorpirifos,
Benomyl, Carbendazim
Arvina (1998)
Syahbirin et al. (2001)
Sayuran DDT, Endosulfan, Lindan,
Aldrin, Dieldrin, Diazinon,
Fermitrotion, Malation, Fention
Karindah (1995)
Japanto (1992)
Masalah Pestisida

51. Contoh Jenis Residu Referensi
Tanah Lindan, Aldrin, Endosulfan,
Karbofuran, MIPC, BPMC,
Klorpirifos
Gumlazuardi et al. (1992)
Sulaksono (2001)
Ardiwinata et al. (1994)
Ohsawa et al. (1985)
Air Sawah Lindan, Aldrin, Endosulfan Sulaksono (2001)
Ardiwinata et al. (1994)
Ohsawa et al. (1985)
Air Sungai Organoklorin Ardiwinata & Djazuli (1992)
Air Embung Lindan, Endosulfan Ardiwinata et al. (1999)
Air Laut Organoklorin Ardiwinata & Djazuli (1992)
Masalah Pestisida

52. Contoh Jenis Residu Referensi
Burung Air Lindan, Aldrin, Endosulfan, Dieldrin, DDT,
Endrin, Klorpirifos, Diazinon, Karbofuran
Ginoga (1999)
Nursoleh (1998)
Pakan ternak Endosulfan, Klorpirifos Nuraini (2002)
Ikan Karbofuran, Diazinon, kuinalfos, fonafos Samudra et al. (1989)
Katak Karbofuran Winoto (1995)
Daging Kambing Endosulfan, Klorpirifos, Profenofos,
Betasiflutrin, Adamektrin
Nuraini (2002)
Telur Burung Organoklorin Ginoga (1999)
Indraningsih et al. (1988)
Masalah Pestisida

53. 0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0,035
Konsentrasi
(ppm)
Air Tanah Tanaman
Jenis Contoh
Residu Organoklorin Pada Tanah, Air dan Tanaman
Bogor
Sukabumi
Cianjur
Bandung
Garut
Tasikmalaya
Ciamis
Kuningan
Cirebon
Majalengka
Sumedang
Indramayu
Subang
Purwakarta
Karawang
Bekasi
Sumber : Ardiwinata et al., 2008

54. Residu Organoklorin (Jawa Tengah, 2007)
Sumber : Ardiwinata et al., 2007

55. Residu Organoklorin (Jawa Tengah, 2007)
Sumber : Ardiwinata et al., 2007

56. Residu Organoklorin (Jawa Tengah, 2007)
Sumber : Ardiwinata et al., 2007

57. TANAH SAKIT
• TANAH SAKIT (Soil Sickness) : AKIBAT PENGGUNAAN
LAHAN PERTANIAN SECARA INTENSIF DENGAN INPUT
TEKNOLOGI PERTANIAN (PUPUK ATAU PESTISIDA)
YANG TINGGI ATAU BERLEBIHAN
Akibatnya tanah kekurangan fitohormon dan
kandungan organik menurun drastis. Tanah subur
kandungan organik > 5%. Kandungan organik tinggi
maka populasi mikroba meningkat
Dampak Pupuk & Pestisida

60. PEMANFAATAN BOX SAMPEL
FILTER INLET OUTLET (FIO)

61. Filter Inlet Outlet (FIO)
• Penyaring kontaminan
yang terbawa oleh air
masuk dan keluar
persawahan (logam berat
dan residu pestisida)
Nomor Paten : IDS000001383
Teknologi Remediasi

62. Pengaruh arang aktif terhadap klorpirifos dan lindan
pada air outlet di lahan padi
ppm
Kontrol
Sekam
padi
TK+
urea
Amelioran
0,0002
T.
Kelapa
T.
jagung
TK
urea
Fio
Zeolit
TKK
Sawit
lindan
klorpirifos
0,0008
0,0006
0,0004 > 50 %

66. Ragam dan prinsip kerja Instalasi Pengolahan Air
Limbah (IPAL)
4

68. LIMBAH INDUSTRI

69. LIMBAH DOMESTIK

70. REGULASI IPAL

71. REGULASI IPAL

72. REGULASI IPAL

73. REGULASI IPAL

75. PRINSIP IPAL

76. KRITERIA PEMILIHAN IPAL

89. CONTOH IPAL

90. CONTOH IPAL

91. CONTOH IPAL

92. CONTOH IPAL

94. PT Prasadha Pamunah Limbah Industri (PPLI)
Jl. Raya Narogong
Desa Nambo
Kecamatan Kelapa Nunggal - 16820
Kabupaten Bogor

98. +62 813 8065 9961
asena020361@gmail.com
Dr. Asep Nugraha Ardiwinata
Balai Penelitian Lingkungan Pertanian
Jl. Raya Laladon No. 240 , Laladon, Ciomas, Bogor
Jl. RAYA JAKENAN – JAKEN KM 05 KOTAK POS 5 JAKENAN – PATI
59182TELEPON 62-(0295) 4749044/ FAXSIMILI 62-(0295) 4749045