16
PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT BUAH DAN LIMBAH CAIR TAHU DENGAN VARIABEL PERBANDINGAN KOMPOSISI SLURRY DAN PENAMBAHAN COSUBSTRAT KOTORAN SAPI Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Oleh: DWI RAMADHANI D 500 130 097 PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017

PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT BUAH DAN LIMBAH

CAIR TAHU DENGAN VARIABEL PERBANDINGAN KOMPOSISI SLURRY DAN

PENAMBAHAN COSUBSTRAT KOTORAN SAPI

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I

pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Oleh:

DWI RAMADHANI

D 500 130 097

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

Page 2: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

i

Page 3: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

ii

Page 4: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

iii

Page 5: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

1

PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT BUAH DAN LIMBAH

CAIR TAHU DENGAN VARIABEL PERBANDINGAN KOMPOSISI SLURRY DAN

PENAMBAHAN COSUBSTRAT KOTORAN SAPI

Abstrak

Biogas merupakan salah satu sumber energi alternatif non fosil yang ramah lingkungan yang

bersifat dapat diperbarui (renewable). Biogas dapat diperoleh dari proses fermentasi biomassa

yang mengandung karbohidrat dengan bantuan mikroorganisme. Biogas sangat potensial

dijadikan sebagai bahan bakar karena kandungan metana dalam biogas cukup tinggi. Penelitian

ini menggunakan substrat limbah kulit buah dan limbah cair tahu dengan variabel perbandingan

komposisi slurry serta penambahan cosubstrat kotoran sapi. Proses pembuatan biogas ini dibagi

menjadi 2 tahapan, yakni tahap pretreatment dan tahap utama. Pada tahap pretreatment

menggunakan variabel perbandingan komposisi slurry yakni 1:1; 1;1,5; dan 1:2. Sedangkan

pada tahap utama menggunakan variabel penambahan cosubstrat yakni 1 liter dan 2 liter

kotoran sapi. Dari penelitian yang telah dilakukan, didapatkan hasil yang paling optimal yakni

pada variabel penambahan cosubstrat 2 liter kotoran sapi. Hasilnya yaitu volume biogas

sebanyak 295 mL, kadar gas metana sebesar 53,89%, dan nyala api biogas dengan warna yang

besar dan biru serta dengan waktu yang cukup lama.

Kata Kunci : Biogas, limbah kulit buah, limbah cair tahu, kotoran sapi.

Abstracts

Biogas is one of the renewable alternative non-fossil energy sources. Biogas can be obtained

from the fermentation process of biomass containing carbohydrates with microorganisms.

Biogas is very potential to be used as fuel because the content of methane in biogas is high.

This research used fruit and tofu liquid waste substrate with variable composition ratio of

slurry and addition of cow dung cosubstrat. Biogas production was divided into 2 stages,

namely pretreatment stage and main stage. In the pretreatment stage the variable slurry

composition were 1: 1; 1; 1.5; and 1: 2. While the main stage used cosubstrat addition

variable which was 1 liter and 2 liter of cow dung. The results showed that the most optimum

condition was the addition of cosubstrat 2 liters of cow dung. The volume of biogas obtained

295 ml, with the methane gas content of 53.89%, and the biogas fire flame was large and blue

colors with a long duration.

Keywords : Biogas, Fruit liquid waste, tofu liquid waste, cow dung.

1. PENDAHULUAN

Global warming yang diakibatkan karena kerusakan lingkungan beberapa dekade ini

menjadi isu yang sedang ramai diperbicarakan. Salah satu penyebab kerusakan lingkungan, adalah

penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah lingkungan. Untuk mengurangi kerusakan

lingkungan akibat penggunaan bahan bakar fosil ini, maka perlu dicarikan energi alternatif yang

ramah lingkungan. Salah satu contoh energi alternatif yang ramah lingkungan adalah penggunaan

Page 6: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

2

biogas. Biogas adalah gas yang dihasilkan dari limbah rumah tangga, kotoran hewan, kotoran

manusia, sampah organik dan sebagainya, yang mengalami proses penguraian atau fermentasi oleh

mikroorganisme. Produk utama dari biogas adalah gas metana sebagai hasil sampingnya adalah

pupuk organik. Biogas memiliki nilai ekonomis tinggi dan dapat dimanfaatkan untuk berbagai

kepeluan seperti untuk memasak.

Limbah apapun jenisnya, mengandung senyawa kimia yang sangat diperlukan manusia baik

secara langsung maupun tidak langsung. Namun yang terpenting, bagaimana kita dapat menggunakan

dan memanfaatkan sampah tersebut. Pemanfaatan sampah biasanya digunakan sebagai bahan

pembuatan pupuk kompos (Romadhoni,2015). Pada penelitian kali ini kami akan memanfaatkan

penggunaan limbah yang menghasilkan biogas dengan menggunakan limbah kulit buah dan limbah

cair tahu sebagai substrat serta kotoran sapi sebagai cosubstrat.

Alasan pememilihan limbah kulit buah, limbah cair tahu, serta kotoran sapi karena

jumlahnya yang sangat berlimpah serta kami juga ingin fokus pada upaya untuk menjaga

lingkungan dari limbah-limbah tertentu yang masih bisa dimanfaatkan. Penggunaan limbah kulit

buah sebagai bahan baku pembuatan biogas belum pernah dilakukan oleh peneliti terdahulu,

sehingga pada penelitian ini akan dicari tahu pengaruh penambahan limbah kulit buah terhadap

hasil biogas. Kami memperoleh kulit buah dari para pedagang jus di sekitaran kampus UMS. Jenis

dari kulit buah yang digunakan sebagai substrat adalah kulit buah jambu, kulit buah mentimun,

kulit buah mangga, kulit buah melon, kulit buah semangka, kulit buah naga, kulit buah jeruk serta

kulit buah nanas.

Selain menggunakan limbah kulit buah, kami juga menggunakan limbah cair tahu sebagai

substrat pada pembuatan biogas ini. Dibandingkan dengan limbah padat pada proses pembuatan tahu,

limbah cair yang dihasilkan kurang dapat dimanfaatkan secara maksimal. Jika limbah tidak diolah

dengan baik, maka akan menimbulkan bau tidak sedap akibat proses pembusukan bahan organik oleh

bakteri (Haryadi, 2004). Biasanya limbah cair pembuatan tahu hanya dibuang karena masyarakat

menganggap limbah cair tersebut sudah tidak lagi mengandung zat yang berguna. Padahal limbah

cair tersebut masih bisa digunakan sebagai bahan untuk fermentasi sehingga limbah cair tahu tersebut

bisa digunakan sebagai bahan untuk pembuatan biogas. Sampel limbah cair tahu kami peroleh dari

sentra industri pembuatan tahu di daerah Mojosongo, karena selain industrinya yang cukup maju,

disana juga terdapat banyak sekali para produsen tahu sehingga akan lebih mudah dalam pengambilan

sampel sebagai substrat dalam pembuatan energi biogas.

Cosubstrat atau stater pada pembuatan energi biogas kami berasal dari kotoran sapi. Alasan

kami menggunakan kotoran sapi yakni karena kotoran sapi sudah terbukti dapat meningkatkan

produksi kandungan zat methan pada proses pembuatan biogas. Rasio C/N kotoran sapi adalah

Page 7: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

3

sebesar 24. Rasio C/N juga berpengaruh terhadap pembentukan gas metana pada proses pembuatan

biogas di dalam digester. Rasio C/N yang optimum dapat menghasilkan biogas yang optimal

(Wahyuni, 2008).

Kami mengambil sampel kotoran sapi dari peternak di daerah Wonogiri. Selain karena

jumlahnya yang sangat berlimpah, kotoran sapi di peternakan tersebut juga tidak dimanfaatkan

sebagaimana mestinya, sehingga dapat menimbulkan berbagai kemungkinan pencemaran

lingkungan. Harapannya, dengan adanya penelitian ini dapat membantu mengurangi masalah

lingkungan dengan cara memanfaatkan limbah kulit buah, limbah cair tahu, serta kotoran sapi sebagai

bahan baku pembuatan biogas sehingga biogas yang terbentuk nantinya dapat digunakan untuk

kebutuhan bahan bakar sehari-hari yang murah serta ramah lingkungan.

2. METODE

Proses pembuatan biogas harus dilakukan dengan cara yang berurutan, mulai dari

pengambilan bahan baku, proses fermentasi, sampai langkah terakhir yakni pengujian biogas. Pada

pembuatan biogas ini dilakukan 2 tahapan proses, yakni proses pretreatment dan proses utama.

Tujuan dari tahap pretreatment adalah untuk memperoleh komposisi slurry yang paling optimum

yang nantinya akan digunakan untuk proses pembuatan biogas pada tahap utama dengan tambahan

variabel cosubstrat kotoran sapi.

2.1 Alat

Alat yang digunakan pada proses pembuatan biogas antara lain : alat suntik, blender, galon,

corong, cutter, dob ban, ember, gelkas ukur, gunting, jerigen, kabel tis, pengaduk, karet, selang

bening, solder, venoject. Skema rangkaian alat pada penelitian ini ditampilkan pada gambar 1 berikut

.

Keterangan gambar :

1. Reaktor/digester

2. Selang

3. Ember

4. Gelas ukur

5. Penyangga

Gambar 1. Skema rangkaian alat pembuatan biogas.

4

1 3

2

5

Page 8: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

4

2.2 Bahan

Bahan baku penelitian diperoleh dari pedagang jus di sekitar kampus UMS untuk limbah kulit

buah, sedangkan untuk limbah cair tahu diperoleh dari pabrik pembuatan tahu ‘’Pak Aco’’, sementara

itu untuk cosubstrat kotoran sapi diperoleh dari para peternak sapi di daerah Wonogiri.

Bahan penunjang yang digunakan pada proses pembuatan biogas antaralain : lilin, lem alteko,

lem pralon, selotip pralon.

2.3 Proses

Langkah pertama tahap pretreatment yaitu mengambil limbah cair tahu. Kemudian

mengambil limbah kulit buah dan mencacahnya hingga menjadi serbuk, lalu mengencerkannya

dengan air. Selanjutnya limbah cair tahu dan limbah kulit buah yang telah diencerkan tersebut

dimasukkannya ke dalam ember. Langkah selanjutnya yaitu mengaduk limbah kulit buah dan

limbah cair tahu sehingga tercampur rata. Perbandingan volume antara limbah kulit buah dan limbah

cair tahu pada tahap pretreatment yaitu 1 : 1 , 1 : 1,5 , dan 1 : 2. Selanjutnya menentukan

perbandingan pretreatment yang paling bagus yang kemudian akan diproses lagi menggunakan

penambahan variabel cosubstrat kotoran sapi. Kotoran sapi tersebut diencerkan atau dilarutkan

dengan menggunakan urin sapi, yaitu dengan perbandingan 1 : 1 Penambahan cosubstrat kotoran

sapi dilakukan dengan volume penambahan 1 liter dan 2 liter. Memasukkan campuran tersebut

masing-masing ke dalam botol berukuran 6 L sebagai tabung digester dengan volume 4 L.

Melakukan fermentasi dengan waktu fermentasi 4 minggu. Biogas yang dihasilkan ditampung

dalam tempat penampungan gas. Kemudian melakukan analisa hasil biogas. Analisa hasil biogas

terdiri dari:

2.3.1 Uji Kandungan Gas Metana

Untuk menganalisa hasil kandungan biogas, yaitu dengan menggunakan bantuan alat. Alat

yang digunakan untuk analisa biogas dalam penelitian ini yaitu GC (Gas Chromatograph) tipe

Shimadzu 14A yang dilengkapi tiga detector yaitu Flame ionization detector (FID) untuk analisis

gas CH4 dan Thermal conductivity detector (TCD) untuk analisis CO2. Pengujian ini

dimaksudkan untuk mengukur berapa persen gas metana yang terkandung dalam biogas.

2.3.2 Pengukuran Volume Biogas

Dari komposisi bahan dan waktu fermentasi yang berbeda, tentunya juga akan

menghasilkan volume gas yang berbeda. Oleh karena itu perlu dilakukan pengukuran volume

biogas. Pengukuran volume biogas ini yaitu untuk mengetahui seberapa banyak biogas yang

dihasilkan. Pengukuran volume biogas dengan menggunakan gelas ukur yang diletakkan dengan

Page 9: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

5

kondisi keadaan terbalik dalam wadah (ember) yang berisi air sehingga dapat diketahui volume

biogas.

2.3.3 Uji Karakteristik Nyala Api Biogas

Setelah biogas terbentuk, maka perlu dilakukan uji nyala api. Pengujian ini bertujuan untuk

mengetahui nyala api dari biogas yang dihasilkan. Uji karakteristik nyala api biogas ini yaitu

meliputi : nyala api yang dihasilkan, warna dari nyala api biogas, dan seberapa lama nyala api

biogas.

Langkah-langkah dalam tahap pretreatment dan tahap utama digambarkan dalam Gambar 1 dan

Gambar 2 berikut:

Limbah cair tahu

Gambar 2 Diagram blok pembuatan biogas tahap pretreatment.

Air + limbah kuit

buah

Diaduk ember

Suhu

300C

Waktu fermentasi

( 4 minggu)

Digester

Biogas

• Pengukuran volume biogas

• Uji kandungan gas metana dalam biogas

• Uji nyala api biogas

Page 10: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

6

Kotoran sapi (1 L & 2 L)

Gambar 3 Diagram blok pembuatan biogas tahap utama.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengujian Volume Biogas

Tabel 1 Volume biogas tahap pretreatment.

Variabel (limbah kulit buah :

limbah cair tahu)

Volume (mL)

1 : 1 74

1 : 1,5 81

1 : 2 85

Air + limbah kuit

buah + limbah

cair tahu (dengan

perbandingan

paling optimum) Diaduk ember

Suhu

300C

Waktu fermentasi

( 8 minggu)

Digester

• Pengukuran volume biogas

• Uji kandungan gas metana dalam biogas

• Uji nyala api biogas

Biogas

Page 11: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

7

Tabel 2 Volume biogas tahap utama.

Variabel (limbah kulit

buah : limbah cair tahu)

Variabel

(penambahan

kotoran sapi) (L)

Volume (mL)

1 : 2 1 215

1 : 2 2 295

Berdasarkan pada data Tabel 1 menunjukkan hasil uji volume biogas pada tahap

pretreatment. Pada tiap variabel komposisi slurry, volume biogas mengalami peningkatan. Variabel

komposisi slurry 1:1 menghasilkan volume biogas sebesar 76 mL. Pada variabel komposisi slurry

1:1,5 menghasilkan volume biogas sebesar 81 mL, sedangkan pada variable komposisi slurry 1:2

menghasilkan volume biogas sebesar 85 mL. Sementara itu pada tahap proses utama dengan

tambahan variabel cosubstrat kotoran sapi menghasilkan volume yang semakin meningkat pula.

Sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 2 didapatkan hasil uji biogas yakni pada variabel penambahan

1 liter cosubstrat kotoran sapi menghasilkan volume biogas sebesar 215 mL, sedangkan pada

variabel penambahan 2 liter cosubstrat kotoran sapi menghasilkan 295 mL biogas.

Faktor yang mempengaruhi hasil biogas adalah pH, suhu, rasio C/N. pH yang digunakan

dalam penelitian ini dianggap konstan yaitu pada pH 6,8, jika pH di bawah 5,0 maka bakteri tidak

dapat bekerja. Suhu lingkungan sangat menunjang kerja bakteri, suhu yang digunakan pada penelitian

ini berkisar 30oC. Rasio C/N yang optimal digunakan dalam digester aerobik antara 20-35, menurut

Wahyuni (2008) rasio C/N kotoran sapi 24. Hal tersebut yang membuat volume biogas yang

mendapatkan penambahan cosubstrat kotoran sapi menghasilkan volume gas yang lebih banyak.

Volume biogas yang tinggi belum tentu menghasilkan komposisi dengan kadar gas metana yang

tinggi pula. Karena volume biogas tidak mempengaruhi komposisi biogas yang terbentuk.

Page 12: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

8

3.2 Pengujian Kadar Gas Metana dan CO2

Tabel 3 Kadar gas metana dan CO2 tahap pretreatment.

Variabel (limbah kulit

buah : limbah cair tahu)

Kadar gas (%) Kadar CO2 (%)

1 : 1 0,10 89,98

1 : 1,5 0,13 64,11

1 : 2 0,16 76,52

Tabel 4 Kadar gas metana dan CO2 tahap utama.

Variabel (limbah

kulit buah :

limbah cair tahu)

Variabel (penambahan

kotoran sapi) (L)

Kadar gas (%)

Kadar CO2

(%)

1 : 2 1 5,16 3,77

1 : 2 2 53,89 44,45

Tabel 3 menunjukkan pengaruh komposisi slurry terhadap gas metana dan CO2 yang

diperoleh pada tahap pretreatment. Pada variabel komposisi slurry 1:1 menghasilkan gas metana

sebesar 0,10%, variable komposisi slurry 1:1,5 menghasilkan gas metana 0,13%, serta pada variabel

komposisi slurry 1:2 menghasilkan gas metana sebanyak 0,16%. Akan tetapi kadar gas metana pada

tiap variabel komposisi slurry tersebut mengandung kadar gas metana yang sangat sedikit

Sedangkan pada tahap utama berdasarkan pada Tabel 4 didapatkan hasil kadar gas metana

yakni pada variabel penambahan 1 liter cosubstrat kotoran sapi menghasilkan gas metana sebesar

5,16%. Kemudian pada variabel penambahan 2 liter cosubstrat kotoran sapi menghasilkan 53,89%

gas metana. Menurut Simamora (2006) pada umumnya komposisi biogas yaitu mengandung gas

metana 50-70%; nitrogen 0-0,3%; karbondioksida 24-45%; hidrogen 1-5%; oksigen 0,1-0,5%; serta

hidrogen sulfida 0-3%. Akan tetapi dalam penelitian ini kadar gas metana yang dihasilkan pada

Page 13: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

9

tahap pretreatment tidak mencapai kondisi optimum yakni 50%. Hal tersebut dapat disebabkan

karena waktu fermentasi yang kurang optimal. Karena pada tahap proses pembentukan biogas

masih dalam tahap pembentukan asam asetat (acetogenesis). Sehingga proses perubahan asam

asetat menjadi gas metana pada tahap pembentukan gas metana (methanogenesis) oleh bakteri

metanogen belum terjadi sepenuhnya. Sehingga gas metana yang dihasilkan belum optimal dan

masih banyak mengandung gas CO2. Sedangkan pada tahap utama yakni pada variabel penambahan

2 liter cosubstrat kotoran sapi menghasilkan gas metan lebih dari 50% yakni sebesar 53,89%.

Sehingga sudah bisa dikatakan bahwa penelitian tersebut telah berhasil.

Pada tahap pretreatment berdasarkan pada data Tabel 3 didapatkan hasil kadar gas CO2

yang sangat tinggi. Kadar gas CO2 tersebut lebih besar dibandingkan dengan hasil kadar gas

metana. Pada variabel komposisi slurry 1:1,5 hasil kadar gas CO2 mengalami penurunan.

Sedangkan pada variabel komposisi slurry 1:2 hasil kadar gas CO2 mengalami kenaikan. Kadar gas

CO2 paling besar yaitu pada variabel komposisi slurry 1:1 yaitu sebesar 89,98% dan kadar CO2

paling kecil yakni pada variabel komposisi slurry 1:1,5 yakni sebesar 64,11%.

Sedangkan pada tahap utama berdasarkan pada Tabel 4 didapatkan hasil kadar biogas yakni

pada variabel penambahan 1 liter penambahan cosubstrat kotoran sapi menghasilkan kadar CO2

sebesar 3,77%. Sementara itu pada variabel penambahan 2 liter cosubstrat kotoran sapi

menghasilkan 44,45% kadar CO2.

Kadar gas CO2 yang cukup tinggi ini dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain

yaitu kondisi pH substrat pada reaktor digester, suhu, dan waktu fermentasi. Menurut Yani dan

Darwis (1990) nilai pH terbaik dalam memproduksi biogas berkisar antara 7,0. Apabila nilai pH di

bawah 6,5 aktivitas bakteri metanogen akan menurun dan pH di bawah 5,0 aktivitas fermentasi akan

terhenti.

Selain pH faktor yang berpengaruh yaitu suhu. Perubahan suhu di lingkungan sekitar dapat

mempengaruhi suhu di dalam tabung digester. Sehingga hal tersebut juga akan mempengaruhi

aktivitas bakteri di dalam proses fermentasi. menurut Sahidu (1983), suhu optimum pertumbuhan

bakteri berkisar antara 30-35 ℃.

Faktor yang lain yang mempengaruhi adalah waktu fermentasi. waktu fermentasi yang

kurang optimum akan mengakhibatkan gas metana yang terbentuk hanya sedikit dan gas CO2 akan

lebih besar. Hal tersebut dikarenakan proses pembentukan gas metana masih dalam tahap

acidogenesis atau acetogenesis. Tahap tersebut adalah tahap dimana pembentukan asam asetat,

karbon dioksida (CO2), dan hidrogen (H2). Sehingga gas yang dihasilkan masih banyak

mengandung gas CO2 daripada gas metana.

Page 14: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

10

3.3 Pengujian Nyala Api

Gambar 4 Uji karakteristik nyala api biogas.

Menurut Deublein (2008), biogas setidaknya mengandung 45% metana agar dapat

menghasilkan nyala api. Karena pada waktu fermentasi tahap pretreatment masih kurang optimal,

maka penelitian ini dilanjutkan menjadi 8 minggu pada tahap utama untuk pembuktian bahwa

biogas yang dihasilkan bisa terbakar. Setelah waktu fermentasi tahap utama dilakukan selama 8

minggu lalu dilakukan uji nyala api. Biogas yang dihasilkan selama 8 minggu bisa terbakar dengan

warna nyala api kebiruan dan artinya biogas yang dihasilkan sudah lebih dari 45%. Hal ini

membuktikan bahwa fermentasi selama 4 minggu pada tahap pretreatment masih kurang optimum.

Sedangkan uji nyala api pada tahap utama yang dilakukan selama 8 minggu mengasilkan api

dengan warna kebiruan.

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan kesimpulan bahwa semakin lama waktu

fermentasi biogas maka gas metana yang dihasilkan semakin banyak, semakin tinggi perbandingan

komposisi slurry maka kadar gas metana dan volume biogas yang dihasilkan juga semakin tinggi,

serta semakin tinggi penambahan cosubstrat kotoran sapi maka kadar gas metana dan volume

biogas yang dihasilkan juga semakin tinggi. Selain itu, kondisi suhu serta pH yang stabil juga akan

mempengaruhi proses pembentukan biogas. Biogas dengan jumlah volume paling tinggi yakni pada

variabel penambahan 2 liter cosubtrat kotoran sapi yakni sebesar 295 mL. Sedangkan biogas dengan

kadar metana paling tinggi yakni pada variable penambahan 2 liter cosubstrat kotoran sapi yakni

sebesar 53,89%.

Page 15: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

11

4.2 Saran

Saran penulis bagi penelitian selanjutnya, yaitu lebih mengenai proses pembuatan biogas

yang harus dilakukan secara tepat dan teliti, baik dari segi urutan prosedur maupun kondisi operasi

proses, melakukan pengecekan volume secara berkala untuk mengetahui besarnya penambahan

volume tiap waktunya, serta bisa menggunakan bahan tambahan yang dapat menghasilkan bakteri

metanogen serta bisa mempercepat proses fermentasi seperti kotoran sapi, gula merah, urea dan EM-4.

PERSANTUNAN

Terima kasih kepada ibu Eni Budiyati, S.T.,M.Eng. selaku dosen pembimbing dalam penelitian

ini yang dengan sabar dan tanggungjawab dalam membimbing kami.

DAFTAR PUSTAKA

Deublein D, Steinhauser A. 2008. Biogas from Waste and Renewable Resources. Germany: Wiley-

VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.

Hariyadi,Sigid. 2004. “BOD dan COD sebagai Parameter Pencemaran Air dan Baku Mutu Air

Limbah.” Bogor : Institut Pertanian Bogor

Romadhoni,H.A.,Wasen,P.Pembuatan Biogas Dari Sampah Pasar.Program Studi Teknik

Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan. Universitas Pembangunan

Nasional"Veteran''Jawa Timur.

Sahidu, S. 1983. Kotoran Ternak Sebagai Sumber Biogas. Dewaruci, Jakarta

Simamora. 2006. Membuat Biogas Pengganti Bahan Bakar Minyak Dan Gas Dari Kotoran Ternak.

Penerbit Jakarta

Wahyuni, Sri. 2008. Biogas. Jakarta: Penebar Swadaya.

Yani M, Darwis AA. 1990. Diktat Teknologi Biogas. Bogor: Pusat Antar Universitas Bioteknologi-

IPB.

Page 16: PEMBUATAN BIOGAS DENGAN SUBSTRAT LIMBAH KULIT …eprints.ums.ac.id/57874/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah ... Salah satu contoh energi alternatif

12