Mengelola Emisi Amonia dari Sapi Perah dengan Zeolit dan Alum (Tawas)
Penguapan amonia (NH3) dari kotoran ternak merupakan sumber utama hilangnya nitrogen (N) ke lingkungan. Hilangnya NH3 mempengaruhi ekonomi agrikultur dengan menyebabkan petani membeli pupuk N untuk tanaman, dan berkontribusi pada eutrofikasi di ekosistem input rendah N melalui transportasi atmosfer dan pengendapan.
Dampak Emisi Berlebih
NH3 atmosfer yang berasal dari agrikultur telah terlibat dalam kerusakan yang meluas pada ekosistem alami di Eropa[2,3]. Selain itu, NH3 atmosfer bergabung dengan produk sampingan pembakaran yang mengandung sulfur untuk membentuk partikulat kecil (PM 2.5), yang dapat menyebabkan penyakit pernapasan.
Agrikultur adalah sumber utama emisi NH3 ke atmosfer, menyumbang sekitar 90% dari total emisi NH3 di AS dan di Eropa Barat. Di sektor agrikultur, kerugian terbesar diperkirakan terjadi selama penggunaan lahan (35–45%), diikuti oleh kerugian selama perumahan (3035%), penggembalaan (10–25%), dan kemudian penyimpanan (5–15%).
Sebagian besar upaya untuk mengurangi NH3, yang telah menyoroti manfaat penggabungan tanah segera, telah difokuskan pada aplikasi lahan. Sedikit usaha telah dicurahkan untuk menguji pendekatan pengurangan NH3 yang dapat diterapkan pada sistem pengelolaan kotoran atau pada sapi.
Pengurangan Jumlah Amonia
Oleh karena itu makalah ini akan melaporkan studi kehilangan NH3 yang berfokus pada perawatan pupuk kandang di tingkat agrikultur dan pada makanan hewan. Penguapan NH3 dari sistem pengelolaan pupuk kandang memerlukan konversi amonium-N (NH4-N) menjadi gas NH3 terlarut dan pertukaran gas ke atmosfer.
Kontrol NH3 fokus pada pengurangan pH, yang mengurangi jumlah gas NH3 terlarut, dan membatasi pertukaran gas. Langkah-langkah kimia, yang mengurangi pH, termasuk mengasamkan kotoran cair dengan asam mineral atau menambahkan tawas ke kotoran padat.
Langkah-langkah fisik yang mengurangi pertukaran gas termasuk pengurangan partikulat dalam slurry kotoran, penutup fasilitas penyimpanan kotoran, dorongan pembentukan kerak pada permukaan kotoran, dan penambahan agen yang menyerap amonia.
Tingginya biaya untuk memodifikasi fasilitas penyimpanan kotoran seperti laguna telah mendorong minat baru dalam beberapa bentuk pengolahan kotoran di agrikultur untuk mengurangi emisi NH3.
Pengurangan jumlah amonia juga bisa dilakukan dengan diet. Diet dapat mempengaruhi potensi kehilangan NH3 dengan mengubah jumlah N yang diekskresikan, atau pembagian N antara urin dan feses. Sumber utama kehilangan NH3 adalah N urin; dengan demikian, strategi pemberian makan yang mengurangi N urin harus mengurangi kehilangan NH3.
Salah satu pendekatan yang mungkin untuk ternak adalah meningkatkan sinkronisasi rumen dari degradasi karbohidrat dan protein untuk menghemat NH3 dalam protein mikroba dan dengan demikian menurunkan N yang dikeluarkan oleh ginjal.
Pendekatan ini telah dilakukan untuk mengurangi ekskresi N dari ternak. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi dua perlakuan slurry on-farm dan tiga diet untuk sapi perah laktasi dan efektivitasnya dalam mengurangi emisi NH3.
Hasil Percobaan Zeolit dan Tawas / Alum
Penyerapan NH3 kumulatif untuk slurry (limbah cair - kotoran) gudang yang tidak diubah menunjukkan tingkat kehilangan awal yang sangat cepat, dengan sekitar 65% dari total kehilangan terjadi dalam 24 jam. Di luar 24 jam, kehilangan menurun ke tingkat yang hampir linier sekitar 1,5% dari TKN slurry per hari. Kehilangan NH3 total dari sluri kontrol adalah sekitar 15% dari TKN sluri.
Penyerapan ini kurang dari yang diharapkan dari kotoran yang baru dikeluarkan, karena slurry telah terpapar ke atmosfer selama beberapa jam di lumbung bebas dan telah diaduk dalam lubang penampungan selama 1 jam sebelum pengumpulan. Kehilangan NH3 baik dari 2,5% tawas atau 6,25% zeolit dapat diabaikan setelah 12 jam, dan total kehilangan sekitar 5% dari TKN slurry dengan tawas dan sekitar 7% dari TKN untuk zeolit.
Kerugian dari perlakuan tawas sebelum 12 jam dikaitkan dengan degassing gas NH3 terlarut sebelumnya dan fakta bahwa tawas bereaksi lambat dengan slurry pada suhu dingin (9 – 14°C) pada penelitian ini. Jadi, dibandingkan dengan kontrol, tawas mengurangi kehilangan NH3 sekitar 60%, sedangkan zeolit mengurangi kehilangan sekitar 55%.
Cara kerja tawas sangat berbeda dari zeolit. Tawas diawetkan NH3 dengan mengasamkan slurry. Slurry yang tidak diberi perlakuan memiliki pH awal 7,7, sedangkan slurry yang diolah dengan tawas memiliki pH 4,7. Persentase total larutan NH4N ditambah NH3-N yang merupakan gas NH3 adalah sekitar 6% pada pH 8 dan sekitar 0,006% pada pH 5.
Oleh karena itu, pengasaman merupakan metode yang ampuh untuk menghemat NH3. Zeolit, sebaliknya, mengawetkan NH3 dengan mereduksi NH4-N yang larut dalam slurry (yang berada dalam kesetimbangan dengan gas NH3 terlarut) dengan mengabsorbsi NH4-N pada tempat penukaran zeolit.
Misalnya, slurry yang diolah dengan zeolit menampung hampir 25% dari TKN slurry di lokasi pertukaran dibandingkan hanya sekitar 5% ketika tidak menggunakan zeolit. Lainnya juga menunjukkan zeolit memiliki sifat penyerap NH3 yang sangat baik.
Hasil ini menunjukkan bahwa pengasaman dengan tawas dan sekuestrasi NH4-N pada tempat penukaran zeolit merupakan metode yang efektif untuk mengurangi kehilangan NH3 dari slurry peternakan. Amandemen tawas dan zeolit memiliki efek tambahan pada slurry mentah selain menghemat NH3.
Kedua amandemen menghasilkan pengurangan P yang larut dalam air. Tawas mengurangi P terlarut menjadi hanya 1% dari TKP, dibandingkan dengan 35% pada kontrol. Pengurangan ini terjadi karena Al yang larut bereaksi dengan P membentuk intermediet Al-fosfat yang relatif tidak larut yang membentuk urutan reaksi dari P yang larut dalam air menjadi senyawa mirip varisit yang tidak larut.
Pengurangan P terlarut dari zeolit tidak terduga dan kemungkinan karena adsorpsi P pada mineral zeolit dan/atau pembentukan zat antara mineral Ca- atau Mgfosfat. Mineral alumino-silikat telah terbukti mempertahankan P melalui mekanisme adsorpsi dan pengendapan.
Perlakuan on-farm slurry susu dengan tawas memiliki kelemahan. Tawas menambahkan Al, yang dapat meningkatkan kadar Al yang larut dalam air dalam slurry. Tingkat Al terlarut yang berlebihan dalam slurry dapat menambahkan elemen pengelolaan keasaman tanah ke pengelolaan nutrisi agrikultur, tetapi spesifik dari pengelolaan keasaman ini akan tergantung pada sifat kimia tanah agrikultur, rotasi tanaman, dan program pengapuran masing-masing agrikultur. Zeolit secara substansial tidak meningkatkan tingkat Al terlarut.
Masalah potensial lainnya dengan perawatan di lahan dengan tawas adalah efek fisik yang mungkin ditimbulkan oleh perawatan tawas pada slurry. Penambahan tawas menghasilkan buih yang nyata pada slurry yang menyebabkan kesulitan penanganan. Tawas juga dapat menyebabkan flokulasi dan pemisahan padatan dari slurry.
Efek flokulasi ini dapat bermanfaat dalam sistem pengelolaan kotoran ternak pemisahan padat, atau dapat menyebabkan kesulitan penanganan dalam sistem lain. Tidak ada kesulitan fisik atau masalah penanganan yang dihadapi dengan perlakuan zeolit. Studi-studi ini menunjukkan bahwa NH3 dapat dikonservasi dengan pengolahan slurry susu yang disimpan di gudang dengan tawas atau zeolit.
Kedua perlakuan ini juga memberikan manfaat sekunder dalam mengurangi P terlarut, meskipun peningkatan Al terlarut dari tawas mungkin memerlukan perhatian lebih pada manajemen keasaman. Tawas kering digunakan dalam penelitian ini. Tawas cair dengan pH efektif yang lebih rendah tersedia secara komersial, dan penggunaannya akan mengurangi kemungkinan penambahan tawas berlebih selama perawatan.
Perlakuan tawas juga dapat menyebabkan effervescence dan masalah penanganan fisik untuk sistem pengelolaan kotoran cair. Berdasarkan biaya saat ini untuk bahan saja, baik pengolahan tawas cair atau pengobatan zeolit akan menelan biaya antara $0,50 dan $1,00 sapi-1 hari-1.
Perkiraan biaya yang lebih tepat tidak dapat dibuat tanpa pengetahuan yang lebih baik tentang kebutuhan peralatan untuk menambahkan amandemen dan skala ekonomi yang akan menurunkan biaya material.
Kesimpulan
Agrikultur merupakan sumber signifikan NH3 atmosfer dan PM 2.5. Penguapan NH3 menunjukkan hilangnya N tanaman yang tersedia bagi petani dan berkontribusi terhadap eutrofikasi di ekosistem input rendah N. N urin adalah sumber utama kehilangan NH3 ini. Komponen agrikultur utama yang berkontribusi terhadap hilangnya NH3 adalah formulasi diet, manajemen kandang dan pupuk kandang, penggembalaan, penyimpanan pupuk kandang, dan aplikasi lahan.
Penelitian ini mengevaluasi dua perlakuan slurry on-farm dan tiga diet untuk sapi perah laktasi dalam efektivitasnya dalam mengurangi emisi NH3. Penambahan tawas 2,5% atau zeolit 6,25% ke slurry susu yang disimpan di gudang mengurangi penguapan NH3 masing-masing sebesar 60% dan 55%, dibandingkan dengan slurry yang tidak diberi perlakuan.
Tawas melestarikan NH3 dengan mengasamkan slurry hingga di bawah pH 5, sedangkan zeolit mengkonservasi NH3 dengan menurunkan fase larutan N melalui pertukaran kation. Penggunaan tawas atau zeolit juga menurunkan P terlarut dalam slurry. Tawas harus dikelola dengan hati-hati untuk meminimalkan buih dan menghindari konsentrasi tinggi Al terlarut dalam slurry. Zeolit tidak memiliki kelemahan fisik atau kimia.
Kehilangan NH3 dari kotoran segar yang dikumpulkan dari sapi perah menyusui tidak dipengaruhi oleh tiga diet iso-protein yang diformulasikan dari silase orchardgrass atau silase alfalfa pada 30% NDF, atau diet silase orchardgrass dengan 35% NDF. Kehilangan NH3 dari kotoran segar terjadi sangat cepat dan termasuk komponen urin-urea ditambah beberapa sumber N organik labil yang tidak teridentifikasi yang dengan cepat diamonifikasi.
Prosedur pengelolaan yang dirancang untuk mencegah hilangnya NH3 dari kotoran segar harus aktif dalam beberapa jam pertama setelah ekskresi agar menjadi paling efektif. Penggunaan tawas atau zeolit sebagai amandemen di agrikultur untuk slurry susu yang disimpan di gudang menawarkan potensi untuk mengurangi emisi NH3 secara signifikan.
Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri
Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.
Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.
Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;
Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
Zeolit Filtrasi Air Jakarta
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat
Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:
• 0821 2742 4060 (Ghani)
• 0812 2165 4304 (Yanuar)
• 0821 2742 3050 (Rusmana)
• 0821 4000 2080 (Fajri)
• 0812 2445 1004 (Kartiko)
• 0812 1121 7411 (Andri)
Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.
Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.
Tags :
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019