24
PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM INOVASI PENAMBAHAN ENZIM PAPAIN PADA PROSES PEMBUATAN BIOGAS DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA BIDANG KEGIATAN: PKM PENELITIAN Diusulkan Oleh : Juhnizar Pank Buminata (NIM 21030112130124/Angkatan 2012) Irma Saputri (NIM 21030112130048/Angkatan 2012) Lyan Dea Sagita (NIM 21030113120056/Angkatan 2013) Anisa Tri Hutami (NIM 21030113140171/Angkatan 2013) UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2014

pkm fix

Embed Size (px)

DESCRIPTION

pkm tentang biogas

Citation preview

  • PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

    JUDUL PROGRAM

    INOVASI PENAMBAHAN ENZIM PAPAIN PADA PROSES

    PEMBUATAN BIOGAS DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA

    BIDANG KEGIATAN:

    PKM PENELITIAN

    Diusulkan Oleh :

    Juhnizar Pank Buminata (NIM 21030112130124/Angkatan 2012)

    Irma Saputri (NIM 21030112130048/Angkatan 2012)

    Lyan Dea Sagita (NIM 21030113120056/Angkatan 2013)

    Anisa Tri Hutami (NIM 21030113140171/Angkatan 2013)

    UNIVERSITAS DIPONEGORO

    SEMARANG

    2014

  • i

    PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

    JUDUL PROGRAM

    INOVASI PENAMBAHAN ENZIM PAPAIN PADA PROSES

    PEMBUATAN BIOGAS DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA

    BIDANG KEGIATAN:

    PKM PENELITIAN

    Diusulkan Oleh :

    Juhnizar Pank Buminata (NIM 21030112130124/Angkatan 2012)

    Irma Saputri (NIM 21030112130048/Angkatan 2012)

    Lyan Dea Sagita (NIM 21030113120056/Angkatan 2013)

    Anisa Tri Hutami (NIM 21030113140171/Angkatan 2013)

    UNIVERSITAS DIPONEGORO

    SEMARANG

    2014

  • ii

    PENGESAHAN PKM-PENELITIAN

    1. Judul Kegiatan : Inovasi Penambahan Enzim

    Papain pada Proses

    Pembuatan Biogas dari

    Limbah Cair Industri

    Tapioka 2. Bidang Kegiatan : PKM-P

    3. Ketua Pelaksan Kegiatan

    a. Nama Lengkap

    b. NIM

    c. Jurusan

    d. Universitas/Institut/Politeknik

    e. Alamat Rumah dan No.Telp/HP

    f. Alamat email

    :

    :

    :

    :

    :

    :

    Juhnizar Pank Buminata

    21030112130124

    S-1 Teknik Kimia

    Universitas Diponegoro

    Desa Ujungrusi RT 30 RW

    Kecamatan Adiwerna,

    Kabupaten Tegal /

    085742007991

    [email protected] 4. Anggota Pelaksa Kegiatan/Penulis : 4 orang

    5. Dosen Pendamping

    a. Nama Lengkap dan Gelar

    b. NIDN

    c. Alamat Rumah dan No. Tel./HP

    :

    :

    :

    Ir. Agus Hadiyarto, MT.

    0021085503

    Jl. Kukilo Mukti Raya No. 140,

    Telp. (024)6710348

    6. Biaya Kegiatan Total

    a. Dikti

    b. Sumber lain

    :

    :

    Rp 11.682.000

    -

    7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 bulan

    Semarang, 18 September 2014

    Menyetujui

    Pembantu Dekan III

    Fakultas Teknik

    Prof. Dr. Ir. Abdullah, MS

    NIP. 195512311983031014

    Ketua Pelaksana Kegiatan

    Juhnizar Pank Buminata

    NIM. 21030112130124

    Pembantu Rektor III

    Universitas Diponegoro

    Drs. Warsito, SU

    NIP. 1954020219811031014

    Dosen Pendamping

    Ir. Agus Hadiyarto, MT.

    NIDN. 0021085503

  • iii

    DAFTAR ISI

    HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i

    HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii

    DAFTAR ISI ....................................................................................................... iii

    RINGKASAN ....................................................................................................... iv

    BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................................. 1

    1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

    1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2

    1.3 Tujuan ......................................................................................................... 2

    1.4 Luaran yang Diharapkan ............................................................................ 2

    1.5 Kegunaan .................................................................................................... 3

    BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 3

    2.1 Limbah Cair Tapioka .................................................................................. 3

    2.2 Biogas ......................................................................................................... 4

    2.3 Enzim Papain .............................................................................................. 6

    BAB 3 METODE PENELITIAN.......................................................................... 7

    BAB 4 BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ..................................................... 9

    4.1 Anggaran Biaya .......................................................................................... 9

    4.2 Jadwal Kegiatan ......................................................................................... 9

    DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 9

  • iv

    RINGKASAN

    Kebutuhan energi manusia semakin meningkat seiring dengan

    meningkatnya populasi manusia, namun hal ini berbanding terbalik dengan

    jumlah ketersediaan cadangan bahan bakar fosil yang semakin menipis.

    Kebutuhan energi masyarakat Indonesia saat ini mencapai 1,5 juta barrel per hari,

    padahal produktivitasnya hanya 804.000 barrel per hari, sehingga harus

    melakukan impor dari negara lain.

    Salah satu energi alternatif yang saat ini dikembangkan oleh masyarakat

    Indonesia adalah biogas. Biogas merupakan gas produk akhir degradasi anaerobik

    bahan-bahan organik oleh mikroorganisme anaerobik dalam lingkungan bebas

    oksigen atau udara. Dalam pembuatan biogas, substrat yang dibutuhkan oleh

    mikroorganisme untuk dapat berkembang adalah substrat yang mengandung

    bahan-bahan organik, seperti COD, BOD, N, dan P yang cukup tinggi. Salah satu

    substrat yang dapat digunakan adalah limbah cair industri tapioka. Kandungan

    COD pada air limbah industri tapioka berkisar antar 7.000-30.000 mg/l, dan

    kandungan BOD-nya sekitar 3.000-6.000 mg/l. Dalam pembuatan biogas, sistem

    yang digunakan adalah fermentasi anaerob, dimana proses fermentasinya terdiri

    dari 4 tahap, yaitu hidrolisis, acidogenesis, asetogenesis, dan metanogenesis.

    Permasalahan yang sering timbul pada pembuatan biogas yaitu pada

    proses hidrolisis, dimana mikroorganisme tumbuh dengan lambat, sehingga

    biogas yang dihasilkan kurang optimim. Solusi yang dapat dilakukan yaitu dengan

    penambahan enzim papain untuk membantu mikroorganisme dalam mengubah

    protein menjadi peptide dan asam amino agar lebih cepat. Penelitian ini

    diharapkan dapat mengetahui pengaruh enzim papain terhadap produksi biogas

    serta mengetahui jumlah penambahan konsentrasi enzim yang optimum pada

    pembuatan biogas.

  • 1

    BAB 1 PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Menipisnya cadangan bahan bakar fosil dan meningkatnya populasi

    manusia kontradiktif dengan kebutuhan energi bagi kelangsungan hidup manusia.

    Pada tahun 2013, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Direktorat

    Jendral Minyak dan Gas Bumi mencatat cadangan minyak di Indonesia sebesar

    3,692 milyar barrel, dengan tingkat produksi rata-rata 804.000 barrel per hari. Jika

    tidak ada penemuan sumber minyak baru, diperkirakan 10-12 tahun lagi Indonesia

    akan mengimpor seluruh kebutuhan minyaknya (Kementerian ESDM, 2013). Dari

    fakta tersebut, perlu adanya bahan bakar alternatif yang dapat menggantikan BBM

    konvensional yang bernilai ekonomis sehingga dapat terjangkau oleh masyarakat.

    Berdasarkan Peraturan Pemerintah (PP) No. 5 tahun 2006 tentang

    Kebijakan Energi Nasional, Pemerintah telah menetapkan sasaran-sasaran

    kebijakan nasional pada tahun 2025. Salah satu energi alternatif sebagai solusi

    menghadapi krisis energi adalah energi bersumber dari biomassa. Pemerintah

    menargetkan produksi energi terbarukan dari biomassa mencapai 5% total

    konsumsi energi nasional pada tahun 2025. Salah satu pengembangan energi

    terbarukan dari biomassa adalah pemanfaatan limbah tepung tapioka menjadi

    biogas.

    Industri tapioka selain dapat meningkatkan perekonomian daerah, juga

    dapat menimbulkan dampak pencemaran lingkungan bila tidak dikelola dengan

    baik. Sebanyak 1000 kg ubi kayu yang telah bersih dan terkupas kulitnya

    (kandungan bahan kering 35%) dapat menghasilkan limbah cair sebesar 514 kg

    (Tjokroadikoesoemo, 1986). Air limbah yang dihasilkan industri tapioka ini

    merupakan limbah yang masih banyak mengandung bahan-bahan organik dan

    dapat didekomposisi secara biologis. Kandungan COD pada air limbah industri

    tapioka berkisar antar 7.000-30.000 mg/l, dan kandungan BOD-nya sekitar 3.000-

    6.000 mg/l. Jumlah bahan organik yang cukup tinggi ini dapat dijadikan sebagai

    substrat tempat tumbuhnya mikroorganisme. Sistem biologis anaerobik sebagai

    sistem utama dalam pengolahan air limbah industri tapioka menghasilkan gas

    CH4, CO2, dan gas lain. Kedua gas tersebut merupakan gas rumah kaca yang

    menimbulkan pemanasan global. Gas metana yang dihasilkan air limbah tapioka

    tersebut sebenarnya merupakan gas yang dapat dibakar (flamable gas), sehingga

    dapat dijadikan sumber energi alternatif yang bersifat terbarukan (Robby, dkk.

    2013).

    Biogas adalah gas produk akhir degradasi anaerobik bahan-bahan organik

    oleh mikroorganisme anaerobik dalam lingkungan bebas oksigen atau udara.

    Proses fermentasi pembentukan biogas terdiri dari 4 tahap, yaitu hidrolisis,

    acidogenesis, asetogenesis, dan metanogenesis. Pada tahap hidrolisis,

    mikroorganisme yang berperan adalah enzim ekstraseluler seperti selulosa,

    amilase, protease, dan lipase (Khasristya, 2004). Mikroorganisme ini berperan

  • 2

    menguraikan senyawa-senyawa yang kompleks menjadi senyawa dengan rantai

    lebih pendek. Penguraian ini berlangsung ketika mikroorganisme dalam keadaan

    lag phase (masa penambahan jumlah sel bakteri). Namun, permasalahan yang

    sering timbul adalah lambatnya pertumbuhan bakteri yang berakibat pada

    lambatnya penguraian bahan kompleks, sehingga waktu yang diperlukan dalam

    pembuatan biogas kurang efektif.

    Berdasarkan masalah yang timbul akibat lambatnya pertumbuhan bakteri

    ini perlu adanya solusi yang tidak hanya memperbaiki kultur media. Solusinya

    dapat melakukan penambahan enzim pada media fermentasi. Enzim yang

    berperan penting dalam hidrolisis protein ada 2, yaitu protease yang dapat

    memecah ikatan protein menjadi petide, dan peptidase yang memecah ikatan

    peptida menjadi asam amino. Dengan kombinasi protease dan peptidase dapat

    memecah 90% ikatan peptide (Fennema, 1985). Salah satu enzim proteolitik yaitu

    enzim papain yang terdapat pada getah pepaya (Cacica papaya, L). Enzim papain

    mempunyai daya tahan panas paling tinggi diantara enzim-enzim proteolitik

    lainnya. Sifat enzim papain antara lain dapat bekerja secara optimum pada suhu

    50 - 60 C dan pH 5-7, sehingga dapat bekerja efektif dalam kultur media

    fermentasi.

    1.2 Rumusan Masalah

    Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan sebagai berikut :

    1. Bagaimana pengaruh konsentrasi enzim papain terhadap kecepatan

    pertumbuhan mikroorganisme pada tahap hidrolisis fermentasi biogas dari

    limbah industri tapioka?

    2. Bagaimana pengaruh konsentrasi enzim papain terhadap volume biogas

    dan gas metana yang dihasilkan dari limbah industri tapioka?

    1.3. Tujuan

    Berdasrkan rumusan masalah diatas, tujuan program ini adalah sebagai berikut :

    1. Untuk mengetahui dan mempelajari pengaruh konsentrasi enzim papain

    terhadap kecepatan pertumbuhan mikroorganisme pada tahap hidrolisis

    fermentasi biogas dari limbah tapioka

    2. Untuk mengetahui dan mempelajari pengaruh konsentrasi enzim papain

    terhadap volume biogas dan gas metana yang dihasilkan dari limbah

    industri tapioka

    1.4. Luaran yang Diharapkan

    Secara keseluruhan program ini akan memberikan luaran penelitian terpadu,

    antara lain:

    1. Mendapatkan konsentrasi enzim papain optimum pada produksi biogas

    dari limbah cair industri tapioka

    2. Sebagai bahan acuan untuk penelitian lebih lanjut mengenai

    pengembangan pembuatan biogas dari limbah cair industri tapioka dengan

    penambahan enzim papain.

  • 3

    1.5 Kegunaan

    Manfaat yang dapat diperoleh dengan diterapkannya pembuatan biogas dengan

    penambahan enzim papain antara lain :

    1. Mengatasi masalah pencemaran lingkungan akibat adanya limbah cair

    industri tapioka

    2. Memberikan perumusan penambahan enzim papain yang tepat dalam

    produksi biogas dari limbah cair industri tapioka

    BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Limbah Cair Tapioka

    Ketela pohon merupakan bahan makananan yang sudah dikenal oleh

    masyarakat Indonesia sejak dahulu sebagai bahan makanan pokok. Dewasa ini

    ketela pohon juga digunakan dalam berbagai industri seperti industri makanan,

    tekstil, farmasi dll. Dalam kaitanya dengan industri, ketela pohon dapat dibuat

    menjadi tepung tapioka. Tepung tapioka mempunyai 2 peranan utama yaitu

    sumber karbohidrat dan sebagai bahan pembantu industri seperti industri kertas,

    glukosa dll. Industri pembuatan tapioka akan menghasilkan limbah cair maupun

    padat yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan biogas.

    Karakteristik limbah Tapioka

    Pada industri tapioka pabrik akan menghasilkan limbah baik limbah padat

    maupun cair. Buangan padat berasal dari proses pembersihan dan pemisahan pati

    terhadap bermacam kotoran seperti kulit ubi, tanah liat yang menempel dan

    ampas/onggok. Sedangkan limbah cair berasal air sisa pemerasan pati yang

    terbuang. Limbah cair ini memiliki kandungan bahan-bahan organik yang cukup

    tinggi sehingga akan mudah terurai oleh bakteri yang menyebabkan pembusukan

    disertai keluar bau yang menyengat.

    Bila dilihat dari sifat fisik dan kimianya limbah industri tapioka memiliki

    karakteristik sebagai berikut :

    1. Warna

    Air limbah tapioka yang berasal dari proses pencucian biasanya berwarna

    putih kecoklatan. Hal ini akibat masih terdapat tanah liat yang menempel

    pada kulit ketela pohon. Sedangkan limbah yang berasal dari hasil

    pemisahan pati berwarna putih kecoklatan.

    2. Bau

    Air limbah yang masih baru memiliki bau khas seperti ubi jika dibiarkan

    hingga satu hari maka akan bertambah asam baunya. Jika semakin lama

    limbah dibiarkan dan tidak terolah maka akan terjadi pengendapan dan

    penguraian oleh bakteri yang menyebabkan mau busuk yang menusuk.

    3. pH

    Air limbah industri tapioka yang masih segar memiliki kisaran pH 6-6,5

    dan akan terus menurun dengan bertambahnya waktu. Penurunan pH

  • 4

    menandakan adanya aktivitas bakteri yang mengurai bahan organik yang

    mudah terurai menjadi asam.

    4. COD

    COD (Chemical Oxygen Demand) merupakan parameter yang digunakan

    untuk mengetahui bahan organik yang ada di dalam air. COD yang ada

    didalam limbah industri tapioka berkisar antara 7.000-30.000 mg/l.

    5. BOD

    BOD (Biochemical Oxygen Deman) juga merupakan parameter yang

    umum dipakai di dalam menentukan pencemaran oleh bahan organik pada

    air. Semakin tinggi harga BOD maka semakin tinggi pula tingkat

    pencemaran air tersebut. Kandungan BOD limbah tapioka berkisar 3.000-

    6.000 mg/l.

    Dengan karakteristik seperti diatas, limbah industri tapioka memiliki kandungan

    bahan organik cukup melimpah maka sangat cocok untuk dimanfaatkan sebagai

    bahan baku pembuatan biogas.

    2.2 Biogas

    Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobic atau

    fermentasi dari bahan-bahan organik. Untuk dapat disebut biogas maka gas

    tersebut perlu mempunyai susunan tertentu, seperti komposisi pada tabel dibawah

    ini :

    Tabel 1. Kandungan pada biogas (Teodorita, 2008)

    Komponen Konten (%)

    Methana 50-75

    Karbon dioksida 25-45

    Uap air 2-7

    Oksigen

  • 5

    dengan air. Pemecahan ikatan ini bertujuan agar senyawa organik tersebut

    lebih mudah diserap dan dicerna oleh bakteri dalam metabolismenya.

    (Grady dan Lim, 1980). Molekul hasil hidrolisa akan dimanfaatkan

    mikroorganisme sebagai sumber karbon dan energi.

    2. Acidogenesis

    Monomer yang terbentuk pada fase hidrolisis akan didegradasi lebih

    lanjut oleh bakteri fakultatif anaerobic untuk menjadi asam organik dengan

    rantai yang pendek. Contoh pembentukan produk acidogenesis dapat dilihat

    sebagai berikut :

    C6H12O6 + 2 H2O 2 CH3COOH + 2 CO2 + 4 H2

    (acetic acid)

    C6H12O6 CH3CH2CH2COOH + 2 CO2 + 2 H2

    (butiric acid)

    C6H12O6 + 2H2 2 CH3CH2COOH + 2 H2O

    (propionic acid)

    Asam-asam yang terbentuk akan menurunkan pH sehingga

    diperlukan kontrol pH agar tidak menghambat pertumbuhan bakteri

    pembentukan metan yang membutuhkan pH optimal 6,5-8.

    3. Acetogenesis

    Produk yang terbentuk pada acidogenesis merupakan substrat bagi

    bakteri acetogenic.Kelangsungan hidup bakteri ini didukung oleh adanya

    senyawa hidrogen.Pada fase ini, mikroorganisme acetogenic mereduksi H2

    dan CO2 menjadi asam asetat.Tahap acetogenesis penting untuk

    menghindarkan akumulasi asam lemak volatil yang menghambat terjadinya

    tahapan metanogenesis.

    CH3CH2COOH CH3COOH + CO2 + 3H2

    (acetic acid)

    CH3CH2CH2COOH 2 CH3COOH + 2H2

    (acetic acid)

    4. Methanogenesis

    Fase akhir dalam pembentukan metana adalah methanogenesis.Pada

    fase ini, kondisi anaerobic harus dipertahankan dan tidak semua substrat

    dapat didegradasi oleh mikroorganisme methanogenesis (Gerardi, 2003).

    Substrat yang dapat didegradasi dibagi menjadi 3 tipe, yaitu :

    CO2 type : CO2, HCOO-, CO

    Methyl type : CH3OH, CH3NH3, (CH3)2NH2+, (CH3)3NH

    +, CH3SH,

    (CH3)2S

    Acetate type : CH3COO-

    Reaksi pembentukan metana yang terbentuk dari substrat di atas adalah :

    CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O

    (metana)

  • 6

    CH3COO- + H2O CH4 + HCO3

    (metana)

    CH3OH + H2 CH4 + H2O

    2.3 Enzim Papain

    Papain adalah enzim yang sering kita temukan dalam berbagai jenis buah

    termasuk juga dalam pepaya. Semua bagian papaya seperti buah, daun, tangkai

    daun, dan batang mengandung enzim papain dalam getahnya, tetapi bagian yang

    paling banyak mengandung enzim papain adalah buahnya. Kandungan papain

    terdapat pada buah pepaya yang masih muda.

    Papain merupakan enzim proteolitik hasil isolasi dari penyadapan getah

    buah pepaya (Carica papaya L.). Getah pepaya mengandung sebanyak 10%

    papain, 45% kimopapain dan lisozim sebesar 20% (Winarno, 1995). Berdasarkan

    sifat-sifat kimianya, papain digolongkan sebagai protease sulfhidril (Muchtadi et

    al., 1992). Papain tersusun atas 212 residu asam amino dengan sistein-25 tempat

    gugus aktif thiol (-SH) essensial, yang membentuk sebuah rantai peptida tunggal

    dengan bobot molekul 21.000 - 23.000 g/mol. Rantai ikatan tersebut tersusun atas

    arginin, lisin, leusin, dan glisin (Harrison et al., 1997). Sisi aktif yang terdapat di

    dalam molekul papain terdiri atas gugus histidin dan sistein yang selama katalisis

    berlangsung, sisi aktif tersebut berfungsi sebagai ion zwitter (Wong, 1989 diacu

    dalam Budiman, 2003).

    Papain termasuk enzim hidrolase yang mengkatalisis reaksi hidrolisis

    suatu substrat dengan bantuan air. Aktivitas katalisis papain dilakukan melalui

    hidrolisis yang berlangsung pada sisi-sisi aktif enzim papain. Pemisahan gugus-

    gugus amida yang terdapat di dalam protein tersebut berlangsung melalui

    pemutusan ikatan peptida (Wong, 1989 diacu dalam Budiman, 2003). Enzim ini

    mempunyai aktivitas katalitik sebagai proteinase dan sanggup menghidrolisis

    peptida.

    Oleh sebab itulah digunakan enzim papain dalam pembuatan biogas yang

    berfungsi mempercepat reaksi hidrolisa. Sehingga penguraian bahan organik oleh

    mikroba berlangsung lebih cepat dengan bantuan enzim papain.

  • 7

    BAB 3. METODE PENELITIAN

    Penelitian ini dilakukan dalam 9 tahap untuk mendapatkan penambahan

    konsentrasi enzim papain optimum pada pembuatan biogas.

    Gambar 1. Diagram Alir Metode Pelaksanaan

    A. Perangkaian Alat Biodigester

    Gambar 2. Rangkaian alat utama

    Keterangan gambar :

    1. Biodigester

    2. Selang

    3. Gelas ukur

    4. Beaker glass

    B. Persiapan limbah yang akan digunakan

    1. Siapkan ketela pohon sebanyak 5 kg

    2. Kupas kulit ketela dengan menggunakan pisau dan cuci menggunakan air

    3. Parut umbi ketela sehingga butir-butir patinya terlepas

    4. Tambahkan air pada hasil parutan umbi ketela, kemudian peras diatas kain

    Pengumpulan bahan untuk pembuatan

    biodigester

    Perangkaian alat biodigester

    Penyiapan limbah cair industri tapioka

    Analisa awal pH, COD, N, P

    Penyiapan enzim papain

    Pencampuran limbah dan enzim

    sesuai variabel

    Pengukuran pH pada limbah cair tapioka

    Pengukuran volume biogas dan gas

    metana

    Analisa akhir pH, COD, N, P

  • 8

    5. Endapkan hasil saringan. Cairan bening diatas endapan merupakan limbah

    cair dari tepung tapioka

    6. Saring limbah cair tapioka dengan saringan 200 mesh

    C. Persiapan enzim yang akan digunakan

    1. Kupas 5 kg buah pepaya muda dan bersihkan biji-bijinya

    2. Parut buah pepaya

    3. Peras parutan pepaya diatas kain

    4. Saring air perasan dengan saringan 200 mesh

    D. Pembuatan biogas

    1. Masukkan 1 liter limbah cair tapioka dalam biodigester

    2. Cek kadar COD, N, dan P dalam limbah

    3. Atur pH = 7 menggunakan asam nitrat

    4. Masukkan enzim papain, aduk hingga merata

    5. Biarkan gas mengalir melalui selang, kemudian hitung volume biogas dan

    gas metana yang masuk dalam gelas ukur setiap hari hingga 40 hari

    6. Cek kadar COD, N, dan P pada pengukuran volume gas terakhir

    E. Analisa pH pada limbah serta volume biogas dan gas metana

    1. Pengukuran pH pada limbah mengunakan pH meter

    2. Pengukuran volume biogas

    a. Isi beaker glass dan gelas ukur dengan air pada rangkaian alat utama

    b. Ukur penurunan volume pada gelas ukur setiap hari. Volume yang

    turun merupakan biogas yang dihasilkan dari fermentasi anaerob

    3. Pengukuran volume gas metana

    a. Isi beaker glass dan gelas ukur dengan NaOH pada rangkaian alat

    utama

    b. Ukur penurunan volume pada gelas ukur setiap hari. Volume yang

    turun merupakan gas metana yang dihasilkan dari fermentasi anaerob

    4. Catat hasil pengukuran pada tabel berikut

    Tabel 2. Hasil Pengukuran

    (hari

    ke-)

    Konsentrasi enzim (v/v)

    0 0,05 0,1 0,15

    pH

    Biog

    as

    (ml)

    Gas

    met

    ana

    (ml)

    pH

    Bio

    gas

    (ml)

    Gas

    meta

    na

    (ml)

    pH

    Bio

    gas

    (ml)

    Gas

    met

    ana

    (ml)

    pH

    Biog

    as

    (ml)

    Gas

    meta

    na

    (ml)

    0

    1

    2

    3

    4

    ...

    40

  • 9

    BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

    4.1 Anggaran Biaya

    No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

    1. Peralatan Penunjang 3.530.000

    2. Bahan Habis Pakai 4.680.000

    3. Perjalanan 1.225.000

    4. Lain-lain 2.247.000

    Jumlah 11.682.000

    4.2 Jadwal Kegiatan

    Kegiatan

    BulanKe-

    1 2 3 4 5

    1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

    Studi

    Literatur

    Persiapan

    Alat

    Penelitian

    Analisa

    Hasil

    Kesimpulan

    DAFTAR PUSTAKA

    Budiman A. 2003. Kajian terhadap Pengaruh Etanol sebagai Bahan Pengendap

    dan Pengaruh Air, Buffer Fosfat serta Etanol pada Ekstraksi Papain.

    Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor

    Fennema, O.R. 1985. Food Chemistry. Mac Kerel Bekker, Inc. New York.

    Gerardi M.H. 2003. The Microbiology of Anaerobic Disgesters. Wiley Intercsice.

    Grady, Leskie and Hendry C. Lim. 1980. Biological Waste Water Treatment :

    Teory and Application. Marcel Dekker. New York.

    Harrison T, Graham F, William J. Host Range Mutants of Adenovirus type 5

    defective for growth in HeLa cells.

    Khasristya Amaru, 2004, Rancang Bangun dan Uji Kinerja Biodigester Plastik

    Polyethilene Skala Kecil (Studi Kasus Ds. Cidatar Kec. Cisurupan, Kab.

    garut), Fakultas Pertanian, UNPAD, Indonesia.

    Muchtadi, D.N. S Palupi, dan M. Gustawan. 1992. Enzim dalam Industri Pangan.

    Pusat Antar Universitas, IPB. Bogor.

  • 10

    Rahmatul Robby, Nurrokhim Avief, dkk. 2013. Produksi Biogas dari Limbah Cair

    Tapioka dengan Reaktor Anaerobik 3.000 liter Berdistributor. Jurnal

    Teknik Pomits Vol.2, No.1 (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

    Teodorita. 2008. Biogas Handbook. University of Southern Denmark. Denmark.

    Tjokroadikoesoemo, P. S. 1986. HFS dan Industri Ubi Kayu Lainnya. PT

    Gramedia, Jakarta.

  • LAMPIRAN-LAMPIRAN

    Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota

    1.1 Ketua Pelaksana

    Identitas Diri

    1 Nama Lengkap Juhnizar Pank Buminata

    2 Jenis Kelamin Laki-laki

    3 Program studi S-1 Teknik Kimia

    4 NIM 21030112130124

    5 Tempat dan Tanggal

    Lahir

    Tegal, 7 Juni 1993

    6 E-mail [email protected]

    7 Nomor telepon/HP 085742007991

    A. Riwayat Pendidikan

    SD SMP SMA

    Nama Institusi SD N 01 Ujungrusi SMP N 2 Tegal SMA N 2 Tegal

    Jurusan - - IPA

    Tahun Masuk-

    Lulus

    1999-2005 2005-2008 2008-2011

    B. Pemakalah/ Seminar Ilmiah

    NO Nama Pertemuan Ilmiah/

    Seminar

    Judul Artikel Ilmiah Waktu dan

    Tempat

    C. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir

    NO Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

    penghargaan

    tahun

    Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

    dapatdipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata

    dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

    Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

    persyaratan dalampengajuan Hibah PKM-P

    Semarang, 18 September 2014

    Pengusul

    Juhnizar Pank Buminata

  • 1.2. Anggota Pelaksana 1

    A. Identitas Diri

    1 Nama Lengkap Irma Saputri

    2 Jenis Kelamin Perempuan

    3 Program studi S-1 Teknik Kimia

    4 NIM 21030112130048

    5 Tempat dan Tanggal

    Lahir

    Semarang, 7 April 1994

    6 E-mail [email protected]

    7 Nomor telepon/HP 085640525855

    B. Riwayat Pendidikan

    SD SMP SMA

    Nama Institusi SDN Sawah Besar

    01 Semarang

    SMP N 4

    Semarang

    SMA N 3

    Semarang

    Jurusan - - IPA

    Tahun Masuk-

    Lulus

    2000-2006 2006-2009 2009-2012

    C. Pemakalah/ Seminar Ilmiah

    NO Nama Pertemuan Ilmiah/

    Seminar

    Judul Artikel Ilmiah Waktu dan

    Tempat

    D. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir

    NO Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

    penghargaan

    tahun

    1. Juara III Lomba Cerdas

    Cermat Nasionalisme

    Dinas Pendidikan

    Provinsi Jawa Tengah

    2011

    Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

    dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata

    dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

    Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

    persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM-P

    Semarang, 18 September 2014

    Pengusul

    Irma Saputri

  • 1.3. Anggota Pelaksana 2

    A. IdentitasDiri

    1 Nama Lengkap Lyan Dea Sagita

    2 Jenis Kelamin Perempuan

    3 Program studi S-1 Teknik Kimia

    4 NIM 21030113120056

    5 Tempat dan Tanggal Lahir Purbalingga, 20 September 1995

    6 E-mail [email protected]

    7 Nomor telepon/HP 085726535509

    B. RiwayatPendidikan

    C. Penghargaandalam 10 TahunTerakhir

    No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

    Penghargaan Tempat

    1 Juara Harapan 2 English Debate

    Competition (2012)

    SMA Negeri 1

    Kutasari

    SMA Negeri 1

    Kutasari

    2

    Peserta Lomba Debat Bahasa

    Indonesia Tingkat SMA se

    Kabupaten Purbalingga (2012)

    Dinas Pendidikan

    Kota Purbalingga

    SMA Negeri 1

    Bukateja

    3 Peserta Lomba OSN Biologi

    Tingkat Jawa Tengah (2012)

    Dinas Pendidikan

    Kota Purwokerto

    Universitas

    Muhammadiyah

    Purwokerto

    Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

    dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata

    dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

    Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

    persyaratan dalam pengajuan program kreativitas mahasiswa-penelitian.

    Semarang, 18 September 2014

    Pengusul,

    Lyan Dea Sagita

    SD SMP SMA

    NamaInstitusi SD Negeri I

    Wanogara Wetan

    SMP Negeri 1

    Rembang,

    Purbalingga

    SMA Negeri I

    Rembang,

    Purbalingga

    TahunMasuk-

    Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013

  • 1.4. Anggota Pelaksana 3

    IdentitasDiri

    1. NamaLengkap (dengangelar) Anisa Tri Hutami

    2. JenisKelamin P

    3. Program Studi S1-Teknik Kimia

    4. NIM 21030113140171

    5. TempatdanTanggalLahir Sorong, 26 Oktober 1995

    6. E-mail [email protected]

    7. NomorTelepon/HP 085344273762

    B. RiwayatPendidikan

    SD SMP SMA

    NamaInstitusi SD Inpres 109

    Kota Sorong

    SMP N 5 Kota

    Sorong

    SMA N 3 Kota

    Sorong

    Jurusan IPA

    TahunMasuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013

    C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

    No NamaPertemuanIlmiah / Seminar JudulArtikelIlmiah WaktudanTempat

    1

    D. Penghargaandalam 10 tahunTerakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusi

    lainnya)

    No JenisPenghargaan InstusiPemberiPenghargaan Tahun

    1 Akademis, Juara III Lomba

    Cerdas Cermat SD tingkat Kota

    Sorong

    Dinas Pendidikan dan

    Kebudayaan Kota Sorong 2005

    2 Non-Akademis, Juara II Lomba

    Menulis Cerpen SMP tingkat

    Kota Sorong

    DinasPendidikandanKebudayaan

    Kota Sorong 2008

    3 Non-Akademis, Finalis Lomba

    Bahasa Inggris da Vinci

    Challenge Cup

    Da Vinci Polytechnic Papua 2010

    4 Non-Akademis, Juara II Lomba

    Bahasa Inggris da Vinci

    Challenge Cup

    Da Vinci Polytechnic Papua 2011

    Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

    dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata

    dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

    Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

    persyaratan dalam pengajuan program kreativitas mahasiswa-penelitian.

  • Semarang, 18 September 2014

    Pengusul,

    Anisa Tri Hutami

    1.5 Biodata Dosen Pembimbing

    A. Identitas Diri

    1. Nama Lengkap (dengan

    gelar)

    Ir. Agus Hadiyarto, MT.

    2. Jenis Kelamin L

    3. NIDN 0021085503

    4. Tempat dan Tanggal Lahir Solo, 21 Agustus 1955

    5. E-mail [email protected]

    6. Nomor Telepon/HP (024) 6710348

    7. Bidang Keahlian Teknik Pengolahan Limbah

    B. Pendidikan Formal

    1. Ir. (Teknik Kimia Universitas Diponegoro) 1982

    2. MT. (Teknik Kimia Universitas Gajah Mada) 1994

    C. Pengalaman Kerja

    1. Dosen Teknik Kimia Universitas Diponegoro

    2. Sekretaris Pusat Penelitian Lingkungan Hidup (PPLH) UNDIP

    3. Kepala Pusat Penelitian Lingkungan Hidup (PPLH) UNDIP

    Semarang, 18 September 2014

    Pembimbing

    (Ir. Agus Hadiyarto, MT.)

    NIDN. 0021085503

  • Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan

    Peralatan Penunjang

    No Jenis Justifikasi Pemakaian Kuantitas Satuan Biaya

    1 Biodigester 1 liter Tempat fermentasi biogas 8 buah 50.000 400.000

    2 Selang Mengalirkan gas 8 meter 10.000 80.000

    3 pH-Meter Mengukur pH air 2 paket 300.000 600.000

    4 Beaker glass Menampung air dan

    NaOH 8 buah 50.000 400.000

    5 Gelas ukur Mengukur volume biogas

    dan gas metana 8 buah 30.000 240.000

    6 Jerigen 5 liter Menampung limbah cair

    tapioka 2 buah 10.000 20.000

    7 Labu takar Mengencerkan air limbah 4 buah 60.000 240.000

    8 Perangkat Kjedahl Menganalisa protein 1 paket 400.000 400.000

    9 Buret Menitrasi sampel 1 paket 200.000 200.000

    10 Erlenmeyer Tempat hasil titrasi 4 buah 50.000 200.000

    11 Corong Memasukkan cairan 2 buah 25.000 50.000

    12 Pipet tetes, pipet

    volume, pipet ukur Mengambil cairan 2 paket 150.000 300.000

    13 Saringan 200 mesh Menyaring limbah cair

    tapioka 1 paket 100.000 100.000

    14 Mesin Parut Memarut umbi ketela 1 paket 300.000 300.000

    Sub Total (Rp) 3.530.000

    Biaya Habis Pakai

    No Bahan Justifikasi Pemakaian Kuantitas Satuan Biaya

    1 Ketela pohon Membuat limbah cair tapioka 5 kg 5.000 20.000

    2 Asam nitrat Pengatur pH 500 ml 450.000 450.000

    3 Buah pepaya Membuat enzim 5 kg 8.000 40.000

    4 Aquadest Pengencer 100 liter 2.500 250.000

    5 NaOH Mengecek kandungan gas

    metana 1 kg 1.000.000 1.000.000

    6 Serbuk Zn Bahan analisa kadar N 200 gr 3.600 720.000

    7 HCl Bahan analisa kadar N 1 liter 500.000 500.000

    8 H2SO4 Bahan analisa kadar N 500 ml 1.500 750.000

    9 MO Indikator dalam analisa N 2 gram 50.000 100.000

    10 CuSO4 Bahan analisa kadar N 500 gram 100 50.000

    11 Asam boraks Bahan analisa kadar N 200 gram 2.000 400.000

    12 Na2SO4 anhidrit Bahan analisa kadar N 200 gram 2.000 400.000

    Sub Total (Rp) 4.680.000

  • Perjalanan

    No Uraian Kegiatan Justifikasi Perjalanan Kuantitas Satuan Biaya

    1 Perjalanan Analisa

    hasil Analisa COD dan P Semua 375.000 375.000

    2 Pembelian alat Pembelian alat&bahan 5 bulan 350.000 350.000

    3 Dalam Kota Komunikasi 5 bulan 500.000 500.000

    Sub Total (Rp) 1.225.000

    Lain-lain

    No Jenis Justifikasi Pemakaian Kuantitas Satuan Biaya

    1 Dokumentasi Peliputan kegiatan 1 paket 200.000 200.000

    2 Analisa COD Pengujian COD yang

    diperoleh 8 paket 75.000 600.000

    3 Analisa Phospat Pengujian phosphat 8 paket 300.000 480.000

    3 Poster dan benner Pertanggng jawaban 1 paket 205.000 205.000

    4 Pamflet Pertanggung jawaban 2*3 meter 157.000 157.000

    5 Kertas HVS Pembuatan laporan 5 rim 40.000 200.000

    6

    Catride warna dan

    hitam Mengeprint laporan 1 paket 350.000 350.000

    7 Alat tulis Laporan 1 paket 55.000 55.000

    Sub Total (Rp) 2.247.000

    Total (Rp) 11.682.000

  • Lampiran 3.Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas

    NO Nama/NIM Program

    Studi

    Bidang

    Ilmu

    Alokasi

    Waktu

    (jam/mingg

    u)

    Uraian Tugas

    1. Juhnizar Pank

    Buminata

    /21030112130124

    S-1

    Teknik

    Kimia

    Teknik

    Kimia

    15

    Jam/minggu

    Menyiapkan

    alat dan

    bahan,

    Pembuatan

    biodigester,

    analisa hasil

    2. Irma Saputri

    /21030112130048

    S-1

    Teknik

    Kimia

    Teknik

    Kimia

    15

    Jam/minggu

    Menyiapkan

    alat dan

    bahan,

    analisa hasil

    3. Lyan Dea Sagita/

    21030113120056

    S-1

    Teknik

    Kimia

    Teknik

    Kimia

    15

    Jam/minggu

    Pencatatan

    hasil

    4. Anisa Tri Hutami/

    21030113140171

    Teknik

    Kimia-S1

    Teknik

    Kimia

    15

    Jam/minggu

    Pencatatan

    hasil

  • KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

    UNIVERSITAS DIPONEGORO

    Jl. Prof. H. Soedarto, S.H Tembalang Semarang, Kode Pos 50275

    Situs : www. undip.ac.id

    SURAT PERNYATAAN KETUA PENELITI/PELAKSANA

    Yang bertanda tangan di bawah ini:

    Nama : Juhnizar Pank Buminata

    NIM : 21030112130124

    Program Studi : S1- Teknik Kimia

    Fakultas : Teknik

    Dengan ini menyatakan bahwa usulan PKM-P saya dengan judul:

    Inovasi Penambahan Enzim Papain pada Proses Fermentasi Anaerobik Pembuatan

    Biogas dari Limbah Cair Industri Tapioka

    yang diusulkan untuk tahun anggaran 2014 bersifat original dan belum pernah

    dibiayai oleh lembaga atau sumber dana lain.

    Bilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini,

    maka saya bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku

    dan mengembalikan seluruh biaya penelitian yang sudah diterima ke kas negara.

    Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar

    benarnya.

    Semarang, 18 September 2014

    Mengetahui,

    Pembantu Rektor III

    Universitas Diponegoro

    Drs. Warsito, SU

    NIP. 1954020219811031014

    Yang menyatakan,

    Juhnizar Pank Buminata

    NIM. 21030112130124