ABSTRACT
EFFECT OF ADDITION COCONUT PULP AND BANANA PEEL ON PRODUCTION BIOGAS FROM COW MANURE
By ADAM FAIRUZ
Biogas is a renewable or alternative energy utilizing the decomposition process of a wide range of organic wastes that generates methane gas (CH4). The purpose of this study the effect of the addition of coconut pulp and banana peels on biogas yield from cow dung. Parameters to be observed include: characteristics of substrates, degree of acidity (pH), temperature, biogas production and biogas yield, as well as the flame from biogas burning. This research is expected to produce appropriate technology for treating waste of coconut pulp and banana peels into value added products and scientific information on the effect of the addition of coconut pulp and banana peels to biogas. The experiment design was a completely randomized design of six treatments consecutive composition of cow dung : banana peel : coconut pulp namely A 50:40:10, B 50:30:20, C 50:20:30, D 50:10:40, E 50:0:50, and F 50:50:0 with 3 repetitions. The data were analyzed by ANOVA followed by Duncan test. The results showed that the addition of
coconut pulp in the biogas composition affected on pH, C/N ratio, and biogas production, but had no effect on the temperature, and biogas yield. The increase in coconut pulp resulted in lower pH, and the C/N ratio lower, and lower biogas production. The optimum conditions for treatment with composition of 50:50:0 without the addition of coconut pulp with a C/N ratio of 21,22 and pH of 5,5-6,5.
ABSTRAK
PENGARUH PENAMBAHAN AMPAS KELAPA DAN KULIT PISANG TERHADAP PRODUKSI BIOGAS DARI KOTORAN SAPI
Oleh ADAM FAIRUZ
Biogas merupakan sebuah energi terbarukan atau energi alternatif yang memanfaatkan proses pembusukan dari berbagai macam limbah organik yang dapat menghasilkan gas metana (CH4). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui komposisi substrat yang optimum dan pengaruh penambahan ampas kelapa dan kulit pisang terhadap produksi biogas dari kotoran sapi. Parameter yang diamati meliputi: karakteristik bahan, derajat keasaman (pH), temperatur, produksi dan produktivitas biogas serta karakteristik nyala dari biogas. Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan teknologi tepat guna untuk mengolah limbah ampas kelapa dan kulit pisang menjadi produk yang bernilai tambah dan
informasi ilmiah tentang pengaruh penambahan ampas kelapa dan kulit pisang terhadap biogas. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap dengan 6 perlakuan perbandingan komposisi berturut-turut kotoran sapi : kulit pisang : ampas kelapa yakni A 50:40:10, B 50:30:20, C 50:20:30, D 50:10:40, E 50:0:50, dan F 50:50:0 dengan masing- masing 3 kali ulangan. Data dianalisis
menggunakan ANOVA dilanjutkan dengan uji Duncan. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa penambahan ampas kelapa dalam berpengaruh terhadap pH, C/N rasio, dan produksi biogas kumulatif; tetapi tidak berpengaruh terhadap temperatur, dan produktivitas biogas. Semakin banyak penambahan ampas kelapa maka semakin turun pH substrat, C/N rasio, dan produksi biogas. Kondisi
optimum ada pada perlakuan F dengan komposisi 50:50:0 tanpa penambahan ampas kelapa dengan C/N rasio 21,22 dan pH 5,5-6,5.
PENGARUH PENAMBAHAN AMPAS KELAPA DAN KULIT PISANG TERHADAP PRODUKSI BIOGAS DARI KOTORAN SAPI
Oleh
ADAM FAIRUZ
Skripisi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada
Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pe rtanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
UCAPAN TERIMAKASIH
Penelitian ini dibiantu melalui program Dipa Fakultas Pertanian a.n Dr. Ir. Sigit Prabawa, M.Si, dengan nomor kontrak 1070.B/UN26/4/DT/2014.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Branti Kabupaten Lampung Selatan pada tanggal 3 Juni 1992, sebagai anak ke-1 dari 2 bersaudara keluarga Bapak Misbachul Munir dan Ibu Sri Daryati. Penulis Menyelesaikan pendidikan mulai dari Taman Kanak-kanak di TK Fathur Rahman 343 Jakarta Timur pada tahun 1997 - 1998, Sekolah Dasar di MI Darul Ma’arif Lampung Selatan pada tahun 1998 - 2004, MTs Darul Ma’arif Lampung Selatan pada tahun 2004 - 2007, MAN 1 Metro-Lampung Timur Kota Metro pada tahun 2007 - 2010 dan terdaftar sebagai mahasiswa S1 Teknik Pertanian di Universitas Lampung pada tahun 2010 melalui jalur Penelusuran Kemampuan Akademik dan Bakat (PKAB). Selama menjadi mahasiswa penulis terdaftar aktif diberbagai unit lembaga kemahasiswaan sebagai Sekertaris Umum dan Kepala Bidang Pencarian Bakat UKM Tenis Meja Unila Periode 2012/2013 - 2013/2014 dan anggota bidang penerbitan UKM FOSI Fakultas Pertanian Unila Periode 2011/2012.
ix
Lampung Bidang Olahraga Tenis Meja pada POMNAS XIII di Kota Yogyakarta Tahun 2013.
Pada tahun 2013 penulis melaksanakan Praktik Umum (PU) di PT. Great Giant Pineapple Lampung Tengah dan melaksanakan kegiatan Kuliah Kerja Nyata (KKN) Tematik periode I tahun 2014 di Tanjung Inten Kecamatan Purbolinggo Kabupaten Lampung Timur. Penulis berhasil mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian (S.TP.) S1 Teknik Pertanian pada tahun 2015 dan menghasilkan skripsi
“Kupersembahkan karya kecil ini untuk Ayah
, Mama, dan keluargaku
yang aku sayangi dan aku cintai karena Allah, yang selalu
melimpahkan doa
dalam Sujudnya serta dukungan terbaiknya kepadaku untuk
mencapai sukses sebagai pemberi aroma dalam
kebahagiaan k
eluarga ”
Serta
“Kepada Almamater Tercinta”
Teknik Pertanian Universitas Lampung
“ Jadilah seperti bintang di atas permukaan air walaupun pada hakikatnya
kita mengetahui bintang tersebut jauh di atas langit namun bintang tersebut
dapat terlihat jauh di dalam air.“
“
Diam Bukanlah kelemahan, jika di iringi de
ngan perbuatan dan hasil nyata.“
“Never put any limitation since you want to start something, but if you have
done you know your limitation.”
And The Last Word
“Whe
n we are already one of the majors, does not mean we should be one of the
SANWACANA
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah serta nikmat yang tiada terukur sehingga berkat petunjuk-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir perkuliahan dalam penyusunan skripsi ini. Sholawat teriring salam semoga selalu tercurah kepada suri tauladan Nabi Allah
Muhammad SAW dan keluarga serta para sahabatnya Aamin.
Skripsi yang berjudul “Pengaruh Penambahan Ampas Kelapa dan Kulit Pisang Terhadap Produksi Biogas dari Kotoran Sapi” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian (S.T.P) di Universitas Lampung.
Penulis memahami dalam penyusunan skripsi ini begitu banyak cobaan, suka dan
duka yang dihadapi, namun berkat ketulusan do’a, semangat, bimbingan,
motivasi, dan dukungan orang tua serta berbagai pihak sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Maka pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
xiii
2. Ahmad Tusi, S.T.P., M.Si.. selaku pembimbing kedua sekaligus pembimbing akademik yang telah memberikan berbagai masukan dan bimbingannya dalam penyelesaian skripsi ini.
3. Ir. Budianto Lanya, M.T. selaku pembahas yang telah memberikan saran dan masukan sebagai perbaikan selama penyusunan skripsi ini.
4. Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S. selaku dekan Fakultas Pertanian yang telah membantu dalam administrasi skripsi ini.
5. Orang tua ku tercinta, Mama dan Ayah serta adikku yang tidak henti-hentinya memberikan dukungan, material dan kasih sayang sehingga menjadi sumber penyemangat dalam menyusun skripsi ini.
6. Keluarga besar Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian (PERMATEP) Unila.
7. Teman-teman keluarga TEP10 yang sangat saya banggakan terima kasih dan selalu memberikan keceriaan dan doanya.
8. Keluarga besar UKM Tenis Meja Unila, terimakasih atas kebahagiaan, semangat dan kekeluargaan yang telah diberikan.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, akan tetapi semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Demikian penulis sampaikan ucapkan terima kasih banyak kepada semua yang telah terlibat dalam penyusunan skripsi ini.
Bandar Lampung, 25 Februari 2015 Penulis,
DAFTAR ISI
2.4. Faktor yang Mempengaruhi Produksi Biogas ... 12
xv
3.3. Metode Penelitian... 26
3.4. Persiapan Bahan ... 27
3.4.1. Penyediaan Kulit Pisang dan Ampas Kelapa ... 27
3.4.2. Penyediaan Kotoran Sapi ... 27
3.5. Persiapan Alat ... 27
3.6. Prosedur Penelitian... 29
3.7. Pelaksanaan Penelitian ... 30
3.8. Analisis Data ... 32
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 38
4.1. Karakteristik Substrat ... 35
4.1.1. C/N Rasio Substrat... 35
4.1.2. Total Solids (TS) dan Total Volatile Solids (TVS) ... 36
4.2. Derajat Keasaman (pH) ... 38
4.3. Suhu Reaksi dan Lingkungan... 39
4.4. Produksi Biogas Harian dan Total ... 40
4.5. Produktivitas Biogas ... 46
4.6. Uji Nyala Api Biogas ... 48
V. SIMPULAN DAN SARAN ... 50
5.1. Simpulan ... 50
5.2. Saran ... 51 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
5. Perbandingan komposisi perlakuan dan nilai C/N rasio yang diharapkan... 30
6. C/N Rasio masing- masing bahan ... 35
7. C/N Rasio masing- masing perbandingan ... 35
8. Karakteristik rata-rata slurry biogas awal dan akhir ... 37
9. Hasil analisis sidik ragam total produksi biogas ... 44
10. Hasil Uji Duncan total produksi biogas ... 44
11. Hasil analisis sidik ragam produktivitas biogas ... 47
12. Hasil Uji Duncan produktivitas biogas ... 47
Lampiran
xvii
23. Produktivitas setiap perlakuan ... 72
24. Hasil pengaukuran total solids dan total volatile solids awal ... 72
25. Hasil pengukuran total solids dan total volatile solids akhir ... 73
26. Kadar air, TS dan TVS awal-akhir ... 73
xviii
9. Suhu rata-rata reaktor setiap perlakuan dan lingkungan ... 40
10. Produksi biogas kumulatif setiap perlakuan... 41
11. Rata-rata maksimum produksi biogas setiap perlakuan ... 41
12. Laju produksi harian biogas ... 42
13. Rata-rata total produksi biogas setiap perlakuan... 43
14. Pengendapan substrat ... 45
15. Rata-rata produktivitas biogas setiap perlakuan... 46
16. Uji nyala api perlakuan F ... 49
21. Digester/reakor biogas... 58
xix
23. Suasana Penelitian ... 59
24. Pengukuran biogas tahap I ... 59
25. Pengukuran biogas tahap II ... 59
26. Sampel substrat ... 60
27. Pengukuran pH substrat biogas ... 60
28. Pembacaan pH meter... 60
29. Sampel substrat sebelum diopen ... 61
30. Timbangan analitik... 61
31. Oven ... 61
32. Desikator ... 62
33. Tanur/Muffle ... 62
34. Sampel dibakar dalam tanur ... 62
35. Sampel setelah dibakar ... 63
36. Uji nyala api biogas ... 63
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang dan Masalah
Sumber daya energi merupakan salah satu kebutuhan yang sangat penting untuk kelangsungan kehidupan. Kebutuhan sumber daya energi yang banyak pada saat ini belum dapat terpenuhi. Fenomena krisis energi telah terjadi di seluruh dunia, meliputi krisis energi minyak bumi dan gas alam, bahan bakar fosil, serta energi listrik.
Sebagai negara yang sedang berkembang, konsumsi energi di Indonesia diperkirakan akan meningkat seiring dengan pertumbuhan pembangunan
perekonomiannya. Statistik energi menunjukkan bahwa selama kurun waktu 1990 - 2004 pertumbuhan konsumsi energi rata - rata di Indonesia adalah 6,4% dan diperkirakan akan menjadi 3 kali lipat pada tahun 2030. Meskipun demikian, konsumsi energi per kapita Indonesia hanya 2,49 SBM/orang (0,35 TOE/orang) pada tahun 2005. Konsumsi energi tersebut meliputi seluruh bentuk energi final, termasuk energi tradisional biomassa dan energi listrik. Berbagai kajian
2
energi andalan, lambat laun energi tersebut akan habis di masa mendatang, untuk itu sumber - sumber energi baru harus didapatkan (IPB, 2008).
Saat ini Indonesia terancam krisis energi bila tidak segera memanfaatkan energi baru yang terbarukan. Berdasarkan data Kementerian ESDM, saat ini kebutuhan energi Indonesia, setiap tahun terus mengalami peningkatan sekitar 7 %. Total jumlah kebutuhan energi tersebut sekitar 95 % berasal dari energi fosil. Sisanya, 5 % berasal dari energi terbarukan dan energi baru. Jika tidak cepat
memanfaatkan energi baru yang terbaruka n, dikhawatirkan pada 2019 Indonesia terancam kekurangan energi (Kementrian ESDM (a), 2014).
Potensi energi terbarukan yang banyak digunakan salah satunya yaitu biogas. Potensi pengembangan biogas di Indonesia masih cukup besar. Hal tersebut mengingat cukup banyaknya populasi sapi, kerbau dan kuda, yaitu 11 juta ekor sapi, 3 juta ekor kerbau dan 500 ribu ekor kuda pada tahun 2005. Untuk skala rumah tangga dengan jumlah ternak 2 – 4 ekor atau suplai kotoran sebanyak kurang lebih 25 kg/hari cukup menggunakan tabung reaktor berkapasitas 2.500 – 5.000 liter yang dapat menghasilkan biogas setara dengan 2 liter minyak
tanah/hari. Di samping itu pupuk organik yang dihasilkan dari proses produksi biogas sudah tentu mempunyai nilai ekonomis yang tidak kecil pula (Kaharudin dan Sukmawati, 2014).
Adanya energi terbarukan seperti biogas dapat sedikit mengurangi ketergantungan kita terhadap energi fosil. Seiring dengan berkembangnya teknologi dan
3
bisa dilakukan secara bersamaan, sehingga dapat menghasilkan produk yang bernilai tambah dan ekonomis.
Potensi limbah kulit pisang sangat besar mengingat pada tahun 2001 jumlah produksi pisang di Indonesia mencapai 4.300.422 ton (Prabawati dkk., 2008). Potensi limbah ampas kelapa didukung oleh fakta, bahwa di Lampung
perkebunan kelapa memiliki produktivitas sebesar 2.017 kg/ha sedangkan produktivitas rata-rata nasional 1.157 kg/ha (BPS, 2014).
Pembentukan biogas dapat dilakukan dengan pencampuran dari limbah pertanian yang mengandung karbohidrat, protein maupun lemak disamping dengan
tambahan campuran kotoran ternak. Secara teori bahwa bahan yang mengandung karbohidrat, protein dan lemak akan meningkatkan kandungan CH4 (Gerardi, 2003). Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dikaji produksi biogas campuran dari limbah kulit pisang dan ampas kelapa, sehingga dapat menghasilkan biogas yang maksimal dan dapat mengurangi dan mencegah pencemaran lingkungan sekitar.
1.2. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan :
1. Untuk mengetahui kandungan rasio C/N bahan dan produksi biogas yang optimum dengan masing- masing komposisi bahan.
4
3. Menghasilkan biogas sebagai pengganti bahan bakar gas yang ramah lingkungan.
1.3. Manfaat Penelitian
Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
1. Menghasilkan teknologi tepat guna untuk mengolah limbah pisang dan ampas kelapa menjadi produk yang bernilai tersendiri yaitu biogas. 2. Memberikan informasi ilmiah mengenai pengaruh penambahan ampas
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Masalah Ene rgi
Situasi energi di Indonesia tidak lepas dari situasi energi dunia. Konsumsi energi dunia yang makin meningkat membuka kesempatan bagi Indonesia untuk mencari sumber energi alternatif untuk memenuhi kebutuhannya sendiri. Sumber energi utama di Indonesia berasal dari fosil. Ketergantungan terhadap sumber energi fosil tersebut tampak berat dan sulit untuk diringankan mengingat substitusi dengan sumber energi non- fosil sangat kecil dan lambat. Berdasarkan data energi sumber daya mineral, bahwa minyak bumi seperti solar, premium, minyak tanah, minyak diesel, dan minyak bakar mendominasi 52,5% pemakaian ener gi di Indonesia, gas bumi sebesar 19%, batu bara 21,5%, air 3,7%, panas bumi 3% dan energi terbarukan renewable hanya sekitar 0,2% dari total penggunaan energi. Dari sisi persediaan, terbukti cadangan minyak bumi Indonesia (proven) pada tahun 2006 hanya 4,3 miliar barel dengan laju produksi 1,071 juta barel per hari. Jika terus dikonsumsi dan tidak ditemukan cadangan minyak baru atau tidak ditemukan teknologi baru untuk meningkatkan recovery minyak bumi diperkirakan akan habis dalam waktu kurang dari 15 tahun (IPB, 2008).
6
cadangan per kapita rata-rata dunia. Penggunaan energi di Indonesia relatif kecil, akan tetapi ketergantungan pada energi berbasis fosil seperti BBM sangat tinggi yakni mencapai 95% dari pemakaian energi.
Konsumsi energi listrik dan energi primer Indonesia tahun 2006 per kapita sebesar 517 kWh dan 0,57 TOE, sedangkan konsumsi energi listrik dan energi primer rata-rata dunia adalah 2463 kWh 1,63 TOE. Akan tetapi Indonesia memiliki potensi energi baru atau terbarukan yang terbesar yakni energi air (mikrohidro) sebesar 75.670 MW. Tetapi hingga tahun 2008, pemanfaatannya baru mencapai 4200 MW atau sekitar 5% dari potensi energi yang ada. Tahun 2008, penggunaan energi terbarukan secara global baru mencapai 19,9%. Peringkat pertama jenis energi berbahan kayu bakar yang banyak digunakan negara berkembang sebagai bahan bakar untuk memasak atau penghangat. Penggunaan bioenergi
diperkirakan mencapai 10,2% (Lemhannas, 2012).
Produksi gas bumi nasional pada kurun waktu tahun 2004 – 2007 terus mengalami penurunan, tetapi pada tahun 2007 – 2011 cenderung mengalami peningkatan, meskipun produksi gas turun kembali pada tahun 2011 (Tabel 1).
7
Pada Tabel 1 pertumbuhan gas bumi tahun 2011 jatuh menjadi - 4,3 % dari tahun sebelumnya 11,3 %. Meskipun begitu rata-rata pertumbuhan produksi gas 2008 sampai dengan 2011 masih sekitar 4,0 %. Produksi gas diprediksi akan
meningkat karena ada tambahan produksi sebesar 2. 953 MMSCFD dalam kurun waktu 2012 – 2018 dari lapangan gas baru (Kementrian ESDM (b), 2014).
2.2. Biogas
Gas organik atau yang biasa disebut biogas merupakan salah satu energi terbarukan, gas tersebut dihasilkan dari bahan-bahan organik semisal kotoran hewan, kotoran manusia atau sampah, direndam di dalam air dan disimpan di dalam tempat yang tertutup atau disebut anaerob (tanpa oksigen udara).
Untuk mempercepat dan menampung gas dibutuhkan alat yang memenuhi syarat untuk terjadinya gas tersebut.
Gambar 1. Skema biogas
Pada Gambar 1, kotoran yang telah dicampur dan dimasukkan ke dalam alat reaktor, maka selanjutnya akan terjadi proses pembusukan yang meliputi dua
Output Gas
Output Sludge Gas Holder
8
tahap, yaitu proses aerobik dan anaerobik. Proses yang pertama dibutuhkan oksigen dan hasil prosesnya berupa karbon dioksida (CO2). Proses ini berakhir setelah oksigen dalam reaktor habis. Kemudian proses berikutnya adalah proses pembusukan dengan tahap kedua (proses anaerobik). Pada proses ini biogas dihasilkan dengan reaktor yang tertutup rapat, tidak terhubung dengan udara luar sehingga tercipta kondisi hampa udara.
Biogas yang terbentuk dapat digunakan menjadi bahan bakar karena mengandung gas metan (CH4) dalam %tase yang cukup tinggi. Komponen biogas yang
lengkap ditampilkan dalam Tabel 2
Tabel 2. Komponen penyusun biogas (Setiawan, 1996).
Jenis Gas Jumlah (%)
Methan (CH4) 54 – 70
Karbon dioksida (CO2) 27 – 45
Nitogen (N) 0,5 – 3
Karbon Monoksida (CO) 0,1
Oksigen (O2) 0,1
Hidrogen Sulfida (H2S) Sedikit sekali
9
tinggi. Dan komponen biogas lainnya yakni karbon dioksida yang mempunya i presentase pada umumnya berkisar 30 sampai 40 %.
Suhu api yang dihasilkan dari biogas dengan komposisi 60 % metana dan 35 % karbon dioksida adalah sekitar 12000C. Dengan pembakaran yang terjadi pada suhu ini, karbon dioksida dan uap air tidak berubah. Metana dan hidrokarbon lainnya membentuk uap air serta karbon dioksida. Uap air dan karbon dioksida yang dihasilkan lebih banyak karena proses gas karbon monoksida, hidrogen dan oksigen. Sebagian nitrogen tidak berubah, sedangkan sebagian kemungkinan membentuk nitrogen oksida, dan hidrogen sulfida diubah menjadi sulfur dioksida serta sejumlah kecil sulfur trioksida. Maka pancaran yang dihasilkan dari
pembakaran biogas mirip dengan gas alami, walapun dalam proporsi yang berbeda.
Menurut Simamora dkk. (2006), menyatakan bahwa dalam pembuatan biogas ada beberapa syarat yang harus dipenuhi yakni;
a) Ada bahan pengisi yang berupa bahan organik, terutama limbah pertanian
dan peternakan.
b) Ada intalasi biogas yang memenuhi beberapa persyaratan seperti, lubang
pemasukan dan pengeluaran, tempat penampungan gas, dan penampungan sludge (sisa pembuangan).
c) Terpenuhinya faktor pendukung yakni faktor dalam (dari digester) yang
10
2.3. Proses Biokonversi Biogas
Proses biokonversi biogas adalah pengumpulan feses ternak ke dalam suatu tangki kedap udara yang disebut digester. Di dalam digester tersebut, dicerna dan
difermentasi oleh bakteri yang menghasilkan gas metan serta gas-gas lain. Gas yang ditimbulkan dari proses ini ditampung dalam digester. Penumpukan
produksi gas akan menimbulkan tekanan sehingga dapat disalurkan melalui pipa. Gas yang dihasilkan tersebut dipakai sebagai pengganti bahan bakar yang
menggunakan tabung gas.
11
Menurut Gerardi (2003), Pada Gambar 2 proses terbentuknya gas melalui tahap yang panjang dan melalui fase-fase agar menghasilkan gas metana, tahap-tahap pembentukan biogas sebagai berikut.
Tahap Pelarutan/Hidrolisis
Pada tahap ini bahan yang tidak larut seperti selulosa, polisakarida dan le mak diubah menjadi bahan yang larut dalam air seperti karbohidrat dan asam lemak (persamaan 1). Tahap pelarutan berlangsung pada suhu 25o C di digester.
(C6 H10 O5)n + n H2O n C6H12O6 (1)
Tahap Pengasaman/Asidogenik
Pada tahap ini, bakteri asam menghasilkan asam asetat dalam suasana anaerob (persamaan 2). Tahap ini berlangsung pada suhu 25o C di digester.
n (C6 H12 O6) 2n (C2H5OH) + 2n CO2 + kalor (2)
Tahap Asetogenik
Pada tahap ini, etanol dan karbondioksida dibentuk oleh bakteri menjadi asam asetat dan metana (persamaan 3).
2n (C2 H5 OH) + n CO2 2n (CH3COOH) + n CH4 (3) Selulosa Air Glukosa
Glukosa Etanol Karbondioksida
12
Tahap Gasifikasi/Metanogenik
Pada tahap ini, bakteri metana membentuk gas metana secara perlahan secara anaerob. Proses ini berlangsung selama 14 hari dengan suhu 25o C di dalam digester. Pada proses ini akan dihasilkan 70% CH4, 30 % CO2, sedikit H2 dan H2S dengan melalui dua jalur yang berbeda (persamaan 4 dan 5).
2n (CH3COOH) 2n CH4 + 2n CO2 (4)
4H2 + CO2 CH4 + 2H2O (5)
2.4. Faktor yang Memperngaruhi Produksi Biogas
Menurut Simamora dkk. (2006), menyatakan bahwa banyak faktor yang
mepengaruhi keberhasilan produksi bigas. Faktor pendukung untuk mempercepat proses fermentasi adalah kondisi lingkungan yang optimal bagi pertumbuhan bakteri perombak. Ada beberapa faktor yang berpengaruh terhadap produksi biogas yakni kondisi anaerob, bahan baku isian, C/N rasio, pH, suhu, waktu, dan starter.
2.4.1. Kondisi Anaerob atau Kedap Udara
Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan organik oleh mikroorganisme anaerob. Instalasi pengolahan biogas harus kedap udara. Pada dasarnya
Asam Asetat Gas Metana Gas Karbondioksida
13
pencernaan anaerobik adalah rincian dari bahan organik oleh populasi mikroba yang hidup di lingkungan oksigen bebas. Anaerobik secara harfiah berarti "tanpa udara". Bila bahan organik yang terurai dalam lingkungan anaerobik bakteri menghasilkan campuran metana dan gas karbon dioksida. Pencernaan anaerobik memperlakukan sampah dengan mengkonversi bahan organik busuk menjad i karbon dioksida dan gas metan. Gas ini disebut sebagai biogas. Biogas dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik dan panas. Konversi padatan hasil biogas dalam jumlah yang jauh lebih kecil dari padatan yang harus dibuang. Selama proses pengolahan anaerobik, senyawa nitrogen organik diubah menjadi amonia, senyawa sulfur yang dikonversi menjadi hidrogen sulfida, fosfor untuk ortofosfat, dan kalsium, magnesium, dan natrium dikonversi ke berbagai garam . Melalui operasi yang tepat, konstituen anorganik dapat diubah menjadi berbagai produk yang bermanfaat. Produk akhir pencernaan anaerobik adalah gas alam (metana) untuk produksi energi, panas yang dihasilkan dari produksi energi, kaya bubur organik nutrisi, dan produk anorganik berharga lainnya (Dennis, 2001).
2.4.2. Bahan Baku Isian
Bahan baku isian berupa bahan organik seperti kotoran ternak, limbah pertanian, sisa dapur, dan sampah organik yang terhindar dari bahan anorganik. Bahan isian harus mengandung 7 – 9 % bahan kering dengan pengenceran 1 : 1 (bahan baku : air). Reaksi pembentukan metana dari bahan-bahan organik yang dapat
14
Pada pembuatan biogas dari bahan baku kotoran sapi atau kerbau yang banyak mengandung selulosa. Bahan baku dalam bentuk selulosa akan lebih mudah dicerna oleh bakteri anaerob.
Gambar 3. Proses biokonve rsi anaerobik gas metana
Produk terbentuk selama hidrolisis kemudian dikonversi dalam bakteri pada proses yang dikenal sebagai asidogenesa (atau fermentasi). Asidogenesa adalah langkah pertama energi menghasilkan selama proses pencernaan anaerobik dan terdiri dalam degradasi substrat larut, tanpa kehadiran elektron eksternal akseptor. Substrat utama untuk asidogenesa termasuk larut meliputi sakarida, asam amino dan gliserol dan hasil dalam pembentukan asetat, propionat, butirat, karbon dioksida, hidrogen dan produk organik lainnya seperti laktat dan alkohol (Costa dkk., 2013).
Karbohidrat disintesis di daun hijau dari tanaman dengan konversi karbon
dioksida menjadi glukosa selama fotosintesis. Karbohidrat adalah makromolekul Hidrolisis
Asidogenesis
Acetogenesis
Methanogenesis
15
atau polimer yang mengandung banyak monomer gula, berbagai panjang rantai senyawa dari polimer atau karbohidrat sangat bervariasi. Dalam digester semua karbohidrat yang terdegradasi di dalam sel fakultatif anaerob dan anaerob. Karbohidrat terlalu besar untuk masuk ke dalam sel, yaitu, dalam bentuk yang larut atau kompleks, harus dihidrolisis menjadi lebih kecil, gula larut monomer memiliki rumus kimia yang sama, misalnya, glukosa (C6H12O6 ) dan fruktosa (C6H12O6) (Gerardi, 2003).
Menurut Gerardi dkk (2005), bahwa produksi biogas dari substrat organik
melibatkan reaksi redoks internal yang mengubah molekul organik untuk CH4 dan CO2, proporsi gas- gas yang ditentukan oleh komposisi dan biodegradasi dari substrat, seperti yang sudah sempat dibahas di atas. Untuk kasus yang paling sederhana, konversi karbohidrat, seperti gula (misalnya, glukosa, C6H12O6) dan pati atau selulosa (CnHn-2 On-1), jumlah yang sama CH4 dan CO4 diproduksi (rasio 50:50).
CnHn-2 On-1 + nH2O ½ nCH4 + ½ nCO2 (6)
16
Menurut Krich dkk (2005), bahwa alam kasus limbah yang mengandung protein dengan jumlah yang lebih besar metana yang dihasilkan, stoikiometri dari degradasi lengkap substrat. Untuk protein, proses reaksinya sebagai berikut :
C10H20O6N2 + 3H2O 5.5 CH2 + CO2 + 4.5 2NH3 (7)
Proses menghasilkan rasio CH4 : CO2 dari 55 : 45, komposisi biogas yang tepat akan tergantung pada protein substrat individu.
Kemudian untuk bahan lemak, semua lemak dan minyak memiliki sejenis struktur kimia. Mereka adalah trigliserida. Tiga asam lemak trigliserida yang merupakan tidak harus sama. Asam besar dan kompleks lemak, lemak, dan minyak yang dihidrolisis dalam anaerobic digester. Molekul kecil dan sederhana yang dihasilkan diperoleh dari hidrolisis adalah terdegradasi lebih lanjut untuk asam organik. Dalam digester anaerobik lemak mengalami degradasi melalui dua langkah utama Pertama, lemak dihidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak. Enzim lipase yang digunakan oleh bakteri untuk menghidrolisis lemak. Gliserol yang terdegradasi, dan asam lemak dirilis melalui hidrolisis terdegradasi dua unit karbon pada suatu waktu (Gerarrdi, 2003).
Menurut Krich dkk (2005), bahwa untuk lemak dan minyak nabati (trigliserida), menghasilkan sebuah perbandingan rasio CH4 : CO2 sebesar 70 : 30, seperti pada reaksi di bawah ini.
17
2.4.3. C/N Rasio
Ketersediaan kotoran sapi atau kotoran ternak merupakan syarat mutlak yang harus ada dalam pembuatan biogas. Ketersediaan yang dimaksud adalah tidak hanya dalam jumlahnya yang mencukupi, akan tetapi kelangsungannya
18
2.4.4. Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman sangat berpengaruh terhadap kehidupan mikroorganisme. Derajat keasaman yang optimum bagi kehidupan mikroorganisme adalah 6,8 – 7,8 (Simamora dkk., 2006).
2.4.5. Temperatur
Kemudian faktor lain yang harus dipenuhi adalah kesesuaian udara sekitar. Karena suhu merupakan syarat aktif bakteri penghasil biogas. Suhu yang paling baik untuk berlangsungnya proses pembentukan biogas adalah sekitar 32 – 37 0C. Suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi kurang baik untuk pembentukan biogas. Produksi bigas akan menurun secara cepat akibat perubahan temperatur yang mendadak di dalam instalasi pengolahan biogas. Untuk menstabilkan temperatur kita dapat membuat instalasi biogas di dalam tanah (Setiawan, 1996).
Berdasarkan daerah aktivitas temperatur, mikroba dibagi menjadi 3 golongan, yaitu:
a. Mikroba psirkofilik (kryofilik) adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah temperatur antara 00C sampai 300C, dengan temperatur optimum 150C. Kebanyakan golongan ini tumbuh di tempat - tempat dingin, baik di daratan maupun di lauatan.
19
550C. umumnya hidup di dalam alat pencernaan, kadang-kadang ada juga yang dapat hidup dengan baik pada temperatur 400C atau lebih.
c. Mikroba termofilik adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah temperature tinggi, optimum 550C-600C, minmum 400C, sedangkan maksimum 750C. golongan ini terutama terdapat di dalam sumber-sumber air panas dan tempat-tempat lain yang bertemperatur lebih tinggi dari 550C (Pohland, 1992).
2.4.6. Hydraulic Retention Time (HRT)
Waktu retensi hidrolik (HRT), juga dikenal sebagai waktu tinggal hidrolik atau τ (tau), adalah ukuran panjang rata-rata waktu bahwa senyawa larut tetap dalam bioreaktor dibangun. Atau dapat dikatakan berapa lama limbah akan menginap di dalam sistem pengolahan. Lebih lama limbah menginap maka proses pengolahan lebih baik tetapi konstruksi menjadi besar. Sebaliknya bila terlampau cepat maka praktis hanya lewat saja hingga tidak terjadi proses pengolahan. HRT bertujuan untuk menetapkan jumlah waktu yang tersedia untuk pertumbuhan bakteri da n konversi berikutnya dari bahan organik ke gas.
Jumlah hari bahan tetap di dalam tangki disebut Hydraulic Retention Time atau HRT. Hydraulic Retention Time sama dengan volume tangki dibagi dengan aliran harian (HRT = V / Q) dalam SI Volume dalam (m3) dan Influent debit dalam (m3/h). HRT biasanya dinyatakan dalam jam (atau hari) (Dennis, 2001).
Konversi padatan yang mudah menguap untuk produk gas dalam digester
20
dari lumpur dicerna. HRT mungkin relatif tinggi atau rendah, jika lumpur dicerna harus diterapkan tanah atau dibakar, masing- masing. Namun, meningkatkan dalam tahanan waktu > 12 hari tidak memberikan kontribusi yang signifikan terhadap peningkatan kerusakan volatile padatan. Nilai HRT mempengaruhi laju dan tingkat produksi metana. Dari semua operasi, kondisi internasional dalam sebuah digester anaerobik, misalnya, suhu, padatan konsentrasi, dan mudah menguap kandungan padatan lumpur pakan, HRT mungkin adalah kondisi operasional yang paling penting yang mempengaruhi konversi volatil padatan untuk produk gas (Gerardi, 2003).
2.4.7. Starter
Starter diperlukan untuk mempercepat proses perombakan bahan organik hingga menjadi biogas. Starter merupakan mikroorganisme perombak yang telah dijual komersil dapat juga digunakan lumpur aktif organik atau cairan rumen.
2.5. Ketersediaan Bahan Baku Biogas
lain-21
lain. Sebagian limbah pertanian memiliki nilai penting sebagai makanan ternak setempat maupun untuk ekspor ke pengolah makanan ternak di Barat (Outbridge, 1991).
2.5.1. Kulit Pisang
Kulit pisang merupakan limbah buangan dari buah pisang yang cukup banyak. Umumnya kulit pisang belum dimanfaatkan secara kasat mata, hanya dibuang sebagai limbah organik atau digunakan sebagai makanan ternak seperti kambing, sapi, dan kerbau. Kulit pisang masih belum mendapatkan penanganan yang cukup karena pada limbah pisang masih mengandung pati, protein,
dan serat yang cukup tinggi, karena di ketahui pada umumnya tebal kulit pisang adalah 41 bagian dari buahnya, oleh karena itu diperlukan pemikiran usaha untuk memanfaatkannya (Dewati, 2008).
Gambar 4. Kulit pisang
22
Potensi limbah kulit pisang mengacu pada produksi pisang. Pada Tahun 2013 produksi pisang di Indonesia mencapai 938.280 ton (BPS, 2014).
Buah pisang banyak mengandung karbohidrat baik isinya maupun kulitnya. Umumnya masyarakat hanya memakan buahnya saja dan membuang kulit pisang begitu saja. Di dalam kulit pisang (Gambar 4) ternyata memiliki kandungan vitamin C, pati, protein, dan juga lemak yang cukup, seperti hasil analisa kimia kulit pisang di bawah ini.
Tabel 3. Kandungan kimia kulit pisang Uns ur Jumlah (%)
Pada Tabel 3, Secara garis besar kandungan yang paling besar adalah air yaitu 73,6% dan pati sebesar 11,48%. Selain itu kulit pisang juga memiliki kandungan vitamin C 36% (Dewati, 2008).
Hasil penelitian campuran antara limbah kotoran sapi dengan limbah kulit pisang terlihat bahwa pada proses anaerobik digester sampel kulit pisang dan pisang tidak layak jual, mulai hari ke-3 telah terbentuk biogas. Dengan semakin bertambahnya waktu produksi biogas akan meningkat pada setiap variasi
23
dan 261 liter/kg Volatile Solids untuk perbandingan substrat dengan air (R) 1; 1,5 dan 2. Kecepatan produksi biogas cenderung stabil sampai hari ke-35. Kemudian setelah hari ke-35 kecepatan produksi biogas terlihat mulai menurun. Volume produksi biogas tertinggi diperoleh pada perbandingan substrat dengan air (R) = 2 (Hidayat dkk., 2012). Kemudian HRT terendah untuk kulit pisang adalah 25 hari, sehingga tingkat maksimum produksi gas sebesar 0,76 vol/hari dengan
pemanfaatan substrat 36%, kulit pisang yang HRT di bawah 25 hari menunjukkan penurunan drastis kadar metana (Bardiya dkk., 1996). Kemudian total potensi produksi metana dari seluruh pisang dengan yield metana untuk volatil padatan masing- masing tertentu adalah 0,256 m3 kg-1 untuk batang, 0,322 m3 kg-1 untuk kulit, dan 0,367 m3 kg-1 untuk buah (Khan dkk., 2009).
2.5.2. Ampas Kelapa
Kelapa (Cocos nucifera) adalah salah satu bahan baku potensial pembuatan biodiesel yang ketersediaannya di dalam negeri cukup banyak. Akan tetapi, minyak kelapa merupakan komoditas yang berharga cukup mahal di pasar internasional, karena sangat dibutuhkan oleh industri kimia dan pangan. Untuk menghindari persaingan penyediaan/pengadaan minyak kelapa sebagai bahan baku kedua industri tersebut dengan produsen biodiesel, maka cara lain memproduksi biodiesel berbahan baku kelapa adalah dengan memanfaatkan minyak kelapa yang masih terkandung di dalam ampas kelapa (Wikipedia, 2014).
24
merupakan potensi yang besar untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Selama ini ampas kelapa sebagian kecil yang dimanfaatkan, sisanya terbuang ke lingkungan sebagai limbah, dengan mengolahnya menjadi biodiesel akan meningkatkan dayaguna dari ampas kelapa (Setyamidjaja, 1984).
Gambar 5. Ampas kelapa
Salah satu limbah dari produksi adalah bungkil atau ampas kelapa, daging kelapa yang hanya diambil santan-nya saja tersebut hanya dibuang begitu saja. Padahal berat daging kelapa yang adalah sekitar 34 - 42% dari keseluruhan buah kelapa itu masih mengandung nutrisi yang berguna bagi ternak, khususnya hewan
25
Potensi limbah ampas kelapa didukung dengan fakta, bahwa dunia masih mengakui bahwa Indonesia memiliki lahan perkebunan kelapa terluas di dunia, yang terdiri dari perkebunan rakyat seluas 3,7 juta ha; perkebunan milik
pemerintah seluas 4.669 ha serta milik swasta seluas 66.189 ha. Selama 34 tahun, luas tanaman kelapa meningkat dari 1,66 juta hektar pada tahun 1969 menjadi 3,86 juta hektar pada tahun 2011 dan tersebar diseluruh Indonesia (BPS, 2014).
Tabel 4. Sebaran luas perkebunan kelapa Indonesia
Daerah Sebaran Luas
(Sumber : Ditjen Perkebunan, 2011)
Tabel 4 menunjukkan perkebunan kelapa yang memiliki lahan paling luas adalah Sumatera sebesar 32,43 %, diikuti oleh Jawa sebesar 22,95 % dan luas
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Juli hingga bulan September 2014 dan bertempat di Laboratorium Daya dan Alat Mesin Pertanian dan Laboratorium Rekayasa Sumber Daya Air dan Lahan, Jurusan Teknik Pertanian, Universitas Lampung.
3.2. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan yaitu botol plastik ukuran 3 liter dan balon plastik, baskom plastik, selang plastik, gelas ukur, penggaris, termometer, pH meter, oven, pipet, cawan, timbangan analitik, tanur/muffle dan bahan yang digunakan yaitu kotoran sapi, ampas kelapa, kulit pisang, dan air.
3.3. Metode Penelitian
27
3.4. Persiapan bahan
3.4.1. Penyediaan bahan kulit pisang dan ampas kelapa
Limbah pertanian yang digunakan dalam penelitian adalah ampas kelapa, kulit pisang. Bahan-bahan tersebut diambil langsung dari industri kecil rumahan di wilayah Bandar Lampung. Setelah bahan didapat, kemudian bahan dari limbah pertanian tersebut dicacah/diblender (kulit pisang) hingga berukuran kecil sehingga bahan tersebut mudah untuk diproses selanjutnya yaitu diblender, kemudian ditambahkan air sesuai perlakuan komposisi yang akan digunakan dalam penelitian.
3.4.2. Penyediaan kotoran sapi
Bahan selanjutnya yang diperlukan yaitu kotoran sapi yang diambil langsung dari peternakan maupun rumah warga yang mempunyai ternak di wilayah Bandar Lampung. Untuk pakan sapi berupa rumput dan tumbuhan hijau lainnya. Kotoran sapi yang masih baru diambil kemudian dicampur dengan kulit pusing dan ampas kelapa, dengan komposisi perbandingan masing- masing.
3.5. Persiapan Alat
28
air, lalu untuk pengamatan dilihat air yang keluar dari ember saat balon
dicelupkan ke ember yang berisi air dan diukur menggunakan gelas ukur berapa mililiter air yang yang dihasilkan dengan asumsi bahwa air yang keluar sama dengan volume boigas yang dihasilkan. Gambar rangkaian reaktor biogas secara batch dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Instalasi biogas sistem batch
Pembuatan substrat untuk biogas dengan mencampur kotoran sapi yang masih segar dengan kulit pisang yang telah diblender dan ampas kelapa yang telah diambil santannya kemudian ditambahkan air sebanyak 1 kg. Setelah dicampur lalu diaduk hingga menjadi homogen, lalu dimasukkan kedalam botol reaktor 3 liter dan terakhir ditutup rapat dengan penutup botol yang telah diberi
penghubung dop dengan selang yang menghubungkan ke balon penampung lalu balon yang akan menggelembung diamati dan diukur setiap harinya.
Botol 3 L
Selang
Balon
Ember/Baskom
29
3.6. Prosedur Penelitian
Gambar 7. Prosedur Penelitian
30
3.7. Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan perlakuan perbandingan % komposisi kotoran sapi : kulit pisang : ampas kelapa dengan jumlah keseluruhan 1 kg yaitu
Tabel 5. Perbandingan komposisi perlakuan dan nilai C/N rasio yang diharapkan
Kemudian dilakukan pengacakan berdasarkan komposisi bahan di atas dengan 18 satuan percobaan dari 6 perlakuan dan 3 kali pengulangan maka didapat
B2 E1 B1 C1 D3 E3
D1 A3 A1 D2 F1 C2
E2 B3 A2 F3 C3 F2
Cara mendapatkan nilai C/N rasio adalah dengan asumsi C/N rasio yang berasal dari literatur yakni kotoran sapi 22 : 1 , kulit pisang 32 : 1 dan ampas kelapa 35 : 1 kemudian dihitung perbandingannya menggunakan persamaan 7. Kemudian cara mendapatkan berat komposisi untuk campuran adalah dengan % perbandingan berat yang tertera diatas. Sebagai contoh untuk perlakuan A mempunyai
31
kulit pisang dan ampas kelapa yang menghasilkan biogas paling optimum. Campuran kotoran sapi, kulit pisang dan ampas kelapa tersebut dicampur dan diaduk sehingga terbentuk campuran yang homogen dan merata. Komposisi yang menghasilkan biogas paling optimum akan digunakan untuk penelitian tahap selanjutnya.
Proses pembuatan biogas ini diawali dengan pengambilan kotoran sapi yang masih segar dari ternak masyarakat yang ada disekitar lokasi, kemudian kulit pisang berwarna kuning pada umumnya yang sudah digunakan isinya, dan ampas kelapa yang telah diambil santannya.
Proses selanjutnya kulit pisang diblender terlebih dahulu agar menjadi hancur dan dapat memepermudah saat pencampuran nanti, kemudian setelah semua bahan siap, bahan ditimbang kemudian dicampurkan sesuai dengan perbandingan yang telah ditentukan, air dimasukkan dan kemudian diaduk bahan hingga menjadi homogen. Setelah homogen bahan dimasukkan ke dalam digester dan ditutup dengan rapat sehingga nantinya akan mengahasilkan kondisi anaerobik di dalam digester tersebut. Selanjutnya diukur produksi gas yang dihasilkan setiap harinya.
32
3.8. Analisis Data
Lama waktu pembentukan biogas
Lama waktu pembentukan biogas diketahui setelah volume biogas mulai terlihat dan dicatat berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk proses pembentukan biogas.
Volume gas yang dihasilkan
Volume gas yang terbentuk tiap harinya diukur dengan menghitung volume gas yang ditampung pada balon yang dimasukkan ke dalam bak penuh air. Jumlah air yang keluar dari bak tersebut diukur volumenya dan asumsinya bahwa volume air yang keluar sama dengan volume gas yang ada pada balon tersebut. Setelah diperoleh data volume maka dalam satu hari volume biogas dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut.
.
� �
=
.� ( )� (liter/hari)
Kemudian dicatat dan dibuat grafik. Dari grafik tersebut dapat dilihat volume biogas yang dihasilkan tiap reaktor dan reaktor yang menghasilkan biogas paling optimum. Apabila grafik sudah menunjukkan tidak adanya penambahan volume biogas berarti proses pembentukan biogas telah selesai.
Produktivitas Gas
Produktivitas gas yang dihasilkan perkomposisi bahan organik yang digunakan. Bahan organik yang digunakan didapatkan dari % bahan organik yang terkandung
33
dalam bahan. Produktivitas biogas menggunakan perhitungan gas menggunakan persamaan berikut
�
� �
� �
=
� � � �−
( /
�
)
Kandungan bahan organik
Slurry awal dan akhir proses biogas diuji karakteristiknya. Karakteristik slurry yang diuji meliputi total solid (TS), total volatile solids (TVS). Dengan rumus :
=
1− 2Pengukuran C/N rasio atau kandungan karbon dan nitrogen substrat dilakukan dilaboratorium tanah dengan pengukuran masing- masing bahan. Kemudian C/N rasio campuran dihitung dengan rumus
34
Ket : C : Kandungan Karbon, N : Kandungan Nitrogen, KS : Kotoran Sapi, KP : Kulit Pisang, AK : Ampas Kelapa.
Pengukuran pH
Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan metode potensiometrik yang digunakan yakni alat pH meter dengan alasan kepraktisan dan akurasi alatnya dapat mencapai dua desimal.
Pengukuran Temperatur/Suhu
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penenlitian ini adalah :
1. Hasil pengukuran C/N rasio di lapangan pada setiap perlakuan berbeda dengan C/N rasio yang diharapkan yakni Perlakuan A 18,95, B 17,13, C 15,62, D 14,36, E 13,32 memiliki C/N rasio di bawah standar 20 - 30 dan hanya perlakuan F 21,22 yang memiliki C/N rasio dalam kisaran standar. 2. Komposisi campuran substrat tidak berpengaruh nyata terhadap produksi
dan produktivitas biogas. Total produksi biogas berkisar antara 5738 hingga 7918 ml dengan produktivitas biogas antara 86,9 hingga 298,5 l/g VS.
3. Api yang dihasilkan dari uji nyala biogas hanya 1 perlakuan yakni F (tanpa dicampur ampas kelapa) yang berhasil menyala dengan api yang berwarna biru
51
5.2. Saran
DAFTAR PUSTAKA
Bardiya, N., S. Deepak., K. Sunil. 1996. Biomethanation Of Banana Peel and Pineapple Waste. Bioresource Technology. 58 (1) : 73-76.
BPS. 2014. Tabel Produksi Tanaman Kelapa Seluruh Indonesia. Badan Pusat Statistik Nasional. Diakses pada tanggal 14 april 2014 pukul 14.15 WIB.
http://www.bps.go.id/menutab.php?tabel=1&kat=3&id_subyek=55&no tab=0.
Costa, J.C., D.Z. Sousa., M.A. Pereira., A.J. Stams and M.M. Alves. 2013. Biomethanation Potential of Biological and Other Wastes. Institute for Biotechnology and Bioengineering : University of Do Minbo. 369-396 hlm.
Dennis, A.B.P.E. 2001. Dairy Waste Anaerobic Disgestion. Hill Street Olympia : Environmental Energy Company : 51 hlm.
Dewati, R. 2008. Limbah Kulit Pisang Kepok Sebagai Bahan Baku Pembuatan Ethanol. Jatim : UPN Veteran Jatim. 46 hlm.
Kementrian ESDM (a). 2014. Tantangan Pengembangan Efisiensi Energi di Indonesia. Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral Nasional. Diakses pada tanggal 13 april 2014 pukul 14.45 WIB.
http://www.esdm.go.id/berita/37-umum/3057-tantangan-pengembangan-efisiensi-energi-di-Indonesia.html.
Kementrian ESDM (b). 2014. Tabel Statistik Gas Bumi Indonesia. Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral Nasional. Diakses pada tanggal 13 april 2014 pukul 14.35 WIB. http://www. esdm.go.id/statistik/data- sektor-esdm/cat_view/58-publikasi/240-statistik/342-statistik-gas-bumi.html.
Gerardi, M.H. 2003. The Mocrobiology of Anaerobic Disgestion. USA : John Wiley & Sons, Inc : 175 hlm.
53
Untuk Memenuhi Kebutuhan Bahan Bakar Rumah Tangga. Prosiding insinas 2012. Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia. 1576 : 99-103
Hidayah, N., M. Shovitri. 2012. Adaptasi Isolat Bakteri Aerob Penghasil Gas Hidrogen pada Medium Limbah Organik. Junal Sains dan Seni ITS. Vol (1) : 16-18.
Ismayana, A., N.S. Indrasti., Suprihatin., A. Maddu., A. Fredy. 2012. Faktor Rasio C/N Awal dan Laju Aerasi pada Proses Co-Composting Bagasse dan Blotong. Jurnal Teknologi Industri Pertanian. 22 (3) : 173-179. IPB. 2008. Perspektif Baru Pembangunan Untuk Menanggulangi Krisis Pangan
dan Energi. Bogor : Institut Pertanian Bogor. 104 hlm.
Lemhannas. 2012. Pengembangan Energi Terbarukan (EBT) Guna Penghematan Bahan Baku Fosil Dalam Rangka Ketahanan Energi Nasional.
Lembaga Pertahanan Nasional. Diakses pada tanggal 7 Mei 2014 pukul 13.23 WIB.
www.lemhannas.go.id/portal/images/stories/humas/jurnal/Edisi_14_-_Desember_2012_-_2_-_ekonomi.pdf.
Kaharudin., F. Sukmawati M. 2010. Petunjuk Praktis Manajemen Umum Limbah Ternak Untuk Kompos dan Biogas. Kementrian Pertanian BPTP NTB. 11 hlm.
Khan, M.T., M. Claudia., A. Dimitrios., B. Mathieu., M. Joachim. 2009.
Anaerobic Digestion of Banana Waste, a Potential Source of Energy in Uganda. Journal. Biophysical and Socio-economic Frame Conditions for the Sustainable Management of Natural Resources
.
University of Hohenheim. Institute of Agricultural Engineering.Pohland, Jr.F.G., J.F. Malina. 1992. Design of Anaerobic Process for Treatment of Industrial and Municipal Waste and Water Quality Management Library. Vol. 7. Technomic Publishing Company Inc : USA. 228 hlm. Krich, K., D. Augenstein., JP. Batmale., J. Benemann., B. Rutledge., D. Salour.
2005. Biomethane from Dairy Waste : A sourcebook For the
Production and Use of Renewable Natural Gas in California. USDA Rural Development. 179 hlm.
Outerbridge, T. B. 1991. Limbah Padat Di Indonesia : Masalah Atau Sumber Daya. Jakarta : Yayasan Obor Indonesia. 211 hlm.
54
Prabawati, S., Suyanti., D.A. Setyabudi. 2008. Teknologi Pascapanen dan Teknik Pengolahan Buah Pisang. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 51 hlm.
Ratnaningsih., H. Widyatmoko., T. Yananto. 2009. Potensi Pembentukan Biogas pada Proses Biodegradasi Campuran Sampah Organik Segar dan Kotoran Sapi dalam Batch Reaktor Anaerob. Jurnal Universitas Trisakti. 5 (1) : 20-26.
Runtunuwu, S.D., J. Assa., D. Rawung, dan W. Kumolontang. 2004. Kandungan Kimia dan Air Buah Sepuluh Tetua Kelapa Da lam Komposit. Buletin Palma. Vol. 12 (1) : 57-65.
Santoso, A.A. 2010. Produksi Biogas dari Limbah Rumah Makan Melalui Peningkatan Suhu dan Penambahan Urea pada perombakan Anaerob. (Skripsi). Universitas Sebelas Maret Surakarta. Solo. 100 hlm.
Saputra, T., S. Triatmojo., A. Pertiwiningrum. 2010. Produksi Biogas dari Campuran Feses Sapi dan Ampas Tebu (Baggase) dengan Rasio C/N yang Berbeda. Buletin Peternakan. 34 (2) : 114-122.
Setiawan, A.I. 1996. Memanfaatkan Kotoran Ternak. Edisi pertama. Jakarta : PT. Penebar Swadaya. 80 hlm.
Setyamidjaja, D. 1984. Bertanam Kelapa. Yogyakarta : Kanisius. 119 hlm. Sriharti dan S. Takiyah. 2008. Pemanfaatan Limbah Pisang Untuk Pembuatan
Kompos Menggunakan Komposter Rotary Drum. Prosiding Seminar Nasional Teknoin 2008. Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna LIPI. 65–71.
Simamora, S., Salundik., S. Wahyuni., Surajudin. 2006. Membuat Biogas Pengganti Bahan Bakar Minyak Dan Gas Dari Kotoran Ternak . Jakarta: AgroMedia Pustaka. 52 hlm.
Triyono, S. 2010. Modul Praktikum Rekayasa Pengolahan Limbah. Lampung : Teknik Pertanian Universitas Lampung.
Wahyuni, S. 2013. Biogas Energi Alternatif Pengganti BBM Gas dan Listrik. Jakarta : Agromedia Pustaka.
Wahyuni, S. 2013. Panduan Praktis Biogas. Jakarta : Penebar Swadaya.
55
Winarni, P., Y. Trihadiningrum., Soeprijanto. 2013. Produksi Bio gas dari Enceng Gondok. Jurnal Teknik Lingkungan. Vol. 12 : 1-16.
Yenni., Y. Dewilda., S.M. Sari. 2012. Uji Pembentukan Biogas dari Substrat Sampah Sayur dan Buah dengan Ko-Substrat Limbah Isi Rumen Sapi. Jurnal Teknik Lingkungan UNAND. 9 (1) : 26-36.
