Mengenal penggunaan larva Black Soldier Fly pada berbagai jenis sampah organik

Prolog

Bagian ini adalah bagian kedua yang membahas penggunaan larva black soldier fly ( BSF ) untuk mengolah berbagai jenis sampah organik. Pada bagian pertama biokonversi sampah organik menggunakan larva lalat tentara hitam berisi pengenalan jenis serangga ini dan jenis biokonversi yang bisa dilakukan.

Banyak sekali upaya penggunaan larva BSF pada berbagai jenis limbah organik dan untuk berbagai produk atau penggunaan. Beberapa diantaranya, seperti di bawah ini.

Pengolahan Kotoran Hewan

Pupuk kandang yang berpotensi bahaya lingkungan, namun juga bisa berperan sebagai sumber makanan bagi larva BSF. Black Soldier Fly dipertimbangkan sebagai bioteknologi baru untuk mengubah kotoran sapi menjadi biodiesel dan gula. Lemak dapat diekstrak dari BSFL oleh petroleum eter, dan kemudian diolah dengan metode dua tahap untuk menghasilkan biodiesel seperti dalam gambar di bawah ini

Dari proses di atas, kotoran yang diolah menggunakan BSF menghasilkan biodiesel dan gula. diselidiki dalam penelitian Singkatnya, 15,8 g biodiesel bisa dihasilkan dari 1.248,6 g kotoran hewan segar dengan 1200 larva BSF dalam 21 hari. Residu larva (54,4 g) dapat digunakan sebagai pakan hewan. Selanjutnya, 96,2 g gula diperoleh dari residu kotoran hewan yang dihidrolisis.

Dibandingkan dengan pembangkit energi, H. illucens memiliki kapasitas reproduksi yang tinggi dan siklus hidup pendek, sementara pembangkit energi membutuhkan siklus hidup yang panjang.

Dari analisis yang komprehensif meliputi aspek masyarakat, ekonomi dan lingkungan, dapat disimpulkan BSF dapat mendaur ulang sampah menjadi energi bersih, dan mengurangi polusi. Studi ini menunjukkan bahwa BSF menjanjikan untuk  mengkonversi limbah kotoran menjadi komoditas berharga (Li et al., 2011).

Baca juga: Menakar potensi air limbah terhadap efek rumah kaca.

Pengolahan Lumpur Tinja

Sistem sanitasi dan pengolahan air limbah yang kurang memadai dan kurang dapat menyebabkan penyebaran diare. Namun, fraksi organik dari limbah itu bernilai tinggi nutrisi tanaman dan dapat digunakan kembali di pertanian dan sebagai pakan ternak. Larva BSF tumbuh menjadit sumber protein yang sangat baik untuk pakan hewan, sementara aktivitas pemberian makan larva secara substansial mengurangi massa kering bahan yang diolah.

Selain reduksi limbah organik,  larva BSF memiliki pengaruh terhadap konsentrasi mikroorganisme pathogen  dalam limbah berupa kotoran manusia.  Terjadi pengurangan 6 log10 pada Salmonella spp. dalam kotoran manusia dalam delapan hari, (Lalander et al., 2013).

Biokonversi Residu Biogas Sebagai Biodiesel

Mendapatkan nilai tinggi bioenergi dari lignoselulosa sangat menarik, sehingga secara bertahap dapat memenuhi kebutuhan pasar. Studi ini adalah tentang biogas dan biodiesel yang dihasilkan dari tongkol jagung dengan bioproses dua tahap.

Pertama, biogas dihasilkan dari tongkol jagung dengan fermentasi anaerobik, lalu kedua residu biogas dikonversi oleh larva BSF. Kemudian biodiesel dihasilkan dari minyak larva tersebut, mengikuti bagan proses dalam gambar di bawah ini.

Biogas 86.70 L diperoleh dari 400 g tongkol jagung dengan akumulasi hasil biogas 220,71 mL/g dibarengi oleh pencernaan anaerobic. Selain itu, 3,17 g biodiesel diproduksi dari minyak setelah menginokulasi larva lalat tentara hitam ke dalam 400 g residu biogas. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan larva BSF dapat efektif untuk degradasi lignoselulosa dan akumulasi lemak (Li et al., 2015)

Biokonversi Sampah Makanan Menjadi Biodiesel

Sekitar sepertiga dari semua makanan yang diproduksi untuk konsumsi manusia di seluruh dunia terbuang sia-sia. Didalam Penelitian, larva BSF tumbuh pada sampah sisa makanan untuk menghasilkan prepupa kaya lemak dan protein sebagai strategi baru untuk pengelolaan sampah organik yang efisien.

Minyak yang diperoleh BSF memiliki konsentrasi tinggi asam lemak jenuh rantai sedang (67% total asam lemak) dan konsentrasi rendah lemak tak jenuh ganda (13% asam lemak total), yang membuatnya berpotensi menjadi substrat ideal untuk menghasilkan biodiesel kualitas tinggi (Surendra et al., 2016).

Salah satu keterbatasan biodiesel sebagai bahan bakar alternatif terbarukan, adalah tingginya bahan baku jika untuk produksi berskala besar. Karena itu, bahan baku alternatif yang memungkinkan produksi biodiesel dari bahan baku yang murah sangat dibutuhkan.

Dalam sebuah studi, proses konversi bersama dilakukan menggunakan larva BSF dan mikroba (Rid-X) untuk mengonversi jerami padi dan Restaurant Solid Waste ( RSW). Dalam penelitian ini, sekitar 43,8 g biodiesel diproduksi dari 2000 BSF yang dikembangkan pada 1000 g pakan campuran jerami padi (30%) dan RSW (70%) dalam waktu 10 hari.

Sekitar 65,5% selulosa, 56,3% hemiselulosa, 8,8% lignin, 91,6% protein dan 71,6% lipid dalam pakan dicerna dan digunakan untuk akumulasi biomassa serangga dengan bantuan Rid-X. Hasilnya, minyak dari larva BSF yang diberi jerami padi dan RSW cocok untuk biodiesel. Sifatnya sesuai dengan persyaratan standar EN 14214.

Dengan metode di atas dapat dihasilkan biodiesel dari bahan lignoselulosa tanpa melewati pretreatment kompleks lignoselulosa yang dibutuhkan oleh teknologi biofuel lainnya (Zheng et al., 2012).

Daftar Pustaka
 
Cheng, J. Y. K., Chiu, S. L. H. and Lo, I. M. C. (2017) ‘Effects of moisture content of food waste on residue separation, larval growth and larval survival in black soldier fly bioconversion’, Waste Management. Elsevier Ltd, 67, pp. 315–323. doi: 10.1016/j.wasman.2017.05.046.

Čičková, H. et al. (2015) ‘The use of fly larvae for organic waste treatment’, Waste Management, 35, pp. 68–80. doi: 10.1016/j.wasman.2014.09.026.

Diener, S., Studt Solano, N. M., et al. (2011) ‘Biological treatment of municipal organic waste using black soldier fly larvae’, Waste and Biomass Valorization, 2(4), pp. 357–363. doi: 10.1007/s12649-011-9079-1.

Diener, S., Zurbrügg, C., et al. (2011) ‘Black soldier fly larvae for organic waste treatment – prospects and constraints’, Proceedings of the WasteSafe 2011– 2nd International Conference on Solid Waste Management in the Developing Countries 13-15 February 2011, Khulna, Bangladesh, 52(February), pp. 1–8.

Lalander, C. et al. (2013) ‘Faecal sludge management with the larvae of the black soldier fly (Hermetia illucens) – From a hygiene aspect’, Science of the Total Environment. Elsevier B.V., 458–460, pp. 312–318. doi: 10.1016/j.scitotenv.2013.04.033.

Lalander, C. et al. (2016) ‘Fate of pharmaceuticals and pesticides in fly larvae composting’, Science of the Total Environment. The Authors, 565, pp. 279–286. doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.04.147.

Li, Q. et al. (2011) ‘Bioconversion of dairy manure by black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) for biodiesel and sugar production’, Waste Management. Elsevier Ltd, 31(6), pp. 1316–1320. doi: 10.1016/j.wasman.2011.01.005.

Li, W. et al. (2015) ‘Potential biodiesel and biogas production from corncob by anaerobic fermentation and black soldier fly’, Bioresource Technology, 194, pp. 276–282. doi: 10.1016/j.biortech.2015.06.112.

Saragi, E. S. and Bagastyo, A. Y. (2015) ‘Reduction of Organic Solid Waste By Black Soldier Fly ( Hermetia Illucens ) Larvae’, The 5th Environmental Technology and Management Conference ‘Green Technology towards Sustainable Environment’ November 23 – 24, 2015, Bandung, Indonesia., pp. 978–979. Available at: http://personal.its.ac.id/files/pub/5535-Arseto Y Bagastyo-TL-OP_AE_44-REDUCTION OF ORGANIC SOLID WASTE BY BLACK SOLDIER  FLY (HERMETIA ILLUCENS) LARVAE.pdf.

Surendra, K. C. et al. (2016) ‘Bioconversion of organic wastes into biodiesel and animal feed via insect farming’, Renewable Energy. Elsevier Ltd, 98, pp. 197–202. doi: 10.1016/j.renene.2016.03.022.

Zheng, L. et al. (2012) ‘Biodiesel production from rice straw and restaurant waste employing black soldier fly assisted by microbes’, Energy, 47(1), pp. 225–229. doi: 10.1016/j.energy.2012.09.006.