China, sebagai salah satu negara agraris terbesar di dunia, memiliki hampir 500 juta penduduk pedesaan yang bergantung pada pertanian sebagai mata pencaharian utama. Namun, seiring dengan pertumbuhan populasi dan peningkatan standar hidup, masalah lingkungan yang serius mulai muncul—terutama terkait dengan peningkatan limbah domestik di daerah pedesaan. Limbah ini tidak hanya mencemari lingkungan, tetapi juga menimbulkan tantangan besar dalam pengelolaannya, mengingat standar pembuangan limbah di China semakin ketat.
Untuk mengatasi masalah ini, pemerintah China telah memprioritaskan pengolahan limbah domestik di daerah pedesaan. Salah satu pendekatan yang umum digunakan adalah sistem pengolahan limbah dengan proses aerobik/anoksik/aerobik, yang dikenal sebagai skema Anaerobik–Anoksik–Oksik (A2O). Meskipun metode ini cukup efektif dalam mengurangi kadar bahan organik dan nitrogen, beberapa studi menunjukkan bahwa penghilangan total fosfor (TP) yang efisien masih sulit dicapai. Bahkan, di sekitar Danau Erhai di Provinsi Yunnan, tingkat kepatuhan fasilitas pengolahan limbah terpusat terhadap standar TP hanya mencapai 4,26%. Hal ini menjadikan fosfor sebagai polutan utama yang harus dikendalikan untuk memenuhi standar pembuangan limbah domestik di pedesaan.
Berbagai teknik telah dikembangkan untuk menangani fosfor dalam air limbah, termasuk metode biologis, kimia, dan fisik. Di antara semua metode ini, metode adsorpsi menonjol sebagai solusi yang paling menarik. Selain ekonomis dan sederhana dalam penerapannya, metode ini juga memungkinkan penggunaan kembali adsorben yang telah menyerap nutrisi sebagai kondisioner tanah atau pupuk. Baru-baru ini, perhatian ilmuwan tertuju pada penggunaan biochar yang dimodifikasi, terutama yang berasal dari limbah kaya kalsium, sebagai solusi inovatif untuk menghilangkan fosfor dari aliran limbah.
Salah satu contoh sukses adalah penggunaan limbah marmer sebagai sumber kalsium dan limbah pertanian sebagai sumber karbon untuk mensintesis biochar yang dimodifikasi. Hasilnya luar biasa, dengan kapasitas penghilangan fosfor mencapai 263,17 mg/g. Selain itu, penggunaan jerami tembakau sebagai sumber karbon dan cangkang tiram sebagai sumber kalsium menghasilkan biochar yang mampu mengadsorpsi fosfor hingga 88,64 mg/g. Ini menunjukkan potensi besar dari biochar yang dimodifikasi untuk mengatasi masalah pencemaran fosfor di pedesaan.
Namun, ada potensi yang belum banyak dieksplorasi—yakni penggunaan kulit kacang tanah dan kulit telur. Di China, produksi jerami tanaman mencapai 819,7 ton per tahun, dengan kulit kacang tanah menyumbang 8,9%. Sebagian besar kulit kacang tanah saat ini dibuang melalui landfill atau pembakaran, yang menciptakan masalah lingkungan dan pemborosan sumber daya. Padahal, kulit kacang tanah dapat dimanfaatkan sebagai sumber karbon yang murah dan berkelanjutan untuk pembuatan biochar. Begitu pula dengan kulit telur, yang mengandung kalsium karbonat hingga 94%, memiliki potensi besar sebagai sumber kalsium dalam pembuatan biochar yang dimodifikasi.
Penelitian dilakukan menggunakan limbah kulit telur sebagai sumber kalsium dan kulit kacang tanah sebagai sumber karbon untuk mensintesis bahan adsorben melalui proses pirolisis. Hasilnya sangat menjanjikan, menunjukkan kapasitas penghilangan fosfor yang signifikan. Lebih dari itu, penggunaan biochar yang dimodifikasi ini tidak hanya mengurangi pencemaran fosfor, tetapi juga menawarkan solusi daur ulang limbah pertanian yang berkelanjutan.
Dengan menggabungkan daur ulang limbah pertanian dengan pengendalian pencemaran fosfor, ide ini membuka jalan bagi solusi baru yang ramah lingkungan dan berkelanjutan untuk mengatasi tantangan limbah domestik di pedesaan China. Ini merupakan langkah penting menuju masa depan di mana limbah tidak lagi menjadi masalah, tetapi justru menjadi sumber daya yang berharga.