Potensi Biodegradasi Anaerobik Ulva sp. dan Gracilaria sp. dalam Memproduksi Biogas dengan Metode Batch

(1)

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul ”Potensi Biodegradasi Anaerobik Ulva sp. dan Gracilaria sp. dalam Memproduksi Biogas dengan Metode Batch” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, April 2015

(4)

RINGKASAN

Krisye. Potensi Biodegradasi Anaerobik Ulva sp. dan Gracilaria sp. dalam Memproduksi Biogas dengan Metode Batch. Dibimbing oleh MUJIZAT KAWAROE dan UDIN HASANUDIN.

Ulva sp. dan Gracilaria sp. merupakan jenis makroalga yang banyak tumbuh dan berkembang di Indonesia. Kandungan karbohidrat yang tinggi dan lignin yang rendah pada kedua jenis makroalga ini dapat dijadikan sebagai substrat untuk biogas. Biogas dapat dihasilkan melalui proses biodegradasi anaerobik menggunakan metode batch. Tujuan dari penelitian ini yang pertama adalah untuk menganalisis karakteristik kimia dari Ulva sp. dan Gracilaria sp., kedua untuk menganalisis proses aklimatisasi antara starter dengan susbtrat makroalga dan ketiga untuk menganalisis produksi biogas dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. menggunakan metode batch.

Penelitian ini dilaksanakan dari Desember 2013 sampai Juli 2014 di Laboratorium Surfactant and Bioenergy Research Centre (SBRC) Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Baranangsiang, Laboratorium Pengujian Departemen Teknologi Industri Pertanian IPB dan Laboratorium Pengelolaan Limbah Agroindustri Universitas Lampung. Penelitian ini diawali dengan karakteristik kimia, kemudian pembuatan starter yakni dari kotoran sapi, dilanjutkan dengan aklimatisasi dan proses biodegradasi anaerobik dengan metode batch.

Kadar proksimat Ulva sp. dan Gracilaria sp. yang dihasilkan penelitian ini yaitu kadar air 16.73% dan 19.17%, kadar abu 14.86% dan 10.12% lemak 2.86% dan 0.82%, protein 5.26% dan 4.43%, karbohidrat (by difference) 60.29% dan 65.46%, lignin 4.57% dan 13.20%, total organik karbon 26.09% dan 33.39%, nitrogen 1.28% dan 1.12%, rasio C/N 20.46 dan 29.82. Biogas yang dihasilkan selama proses aklimatisasi dari 8.825 L biomassa Ulva sp. sebesar 70.9 L dengan rentang pH 6.3 sampai 7.1 sedangkan dari 4.025 L biomassa Gracilaria sp. sebesar 62.7 L dengan rentang pH 6.2 sampai 7.1. Proses biodegradasi anaerobik dengan metode batch didapatkan bahwa dari 4 kg Ulva sp. dapat menghasilkan 153.9 L biogas dengan kandungan metana 51.1 L sedangkan Gracilaria sp. dapat menghasilkan 131.1 L biogas dengan kandungan metana sebesar 46.7 L. Potensi biogas dari Ulva sp. sebesar 38.4 L/kg atau 0.038 m3/kg dengan kandungan metana sebesar 12.7 L/kg sedangkan Gracilaria sp. sebesar 32.7 L/kg atau 0.032 m3/kg dengan kandungan metana sebesar 11.6 L/kg.

(5)

SUMMARY

Krisye. The Potential of Biogas Production on Batch Anaerobic Biodegradation of Ulva sp. and Gracilaria sp. Supervised by MUJIZAT KAWAROE and UDIN HASANUDIN.

Ulva sp. and Gracilaria sp. are types of macroalgae grow and flourish in Indonesia. High carbohydrate content and low lignin in both types of macroalgae can be used as a substrate for biogas. Biogas can produced through anaerobic biodegradation process using the batch method. This study analyzed chemical characteristics of Ulva sp. and Gracilaria sp., analyzed acclimatization process between starter and substrate of macroalgae and analyzed biogas production by Ulva sp. and Gracilaria sp with batch method.

The research was conducted from December 2013 to July 2014 at the Laboratory of Surfactant and Bioenergy Research Centre (SBRC) IPB Bogor Agricultural Institut Campus IPB Baranangsiang, Laboratory Testing Agricultural Industrial Technology Department, Bogor Agricultural Institut and Agroindustrial Waste Management Laboratory of University of Lampung. The study begins with an analyzed chemical characteristics, and then followed with starter enrichment from cow manure, acclimatization and anaerobic biodegradation using the batch method.

Proximate levels Ulva sp. and Gracilaria sp. of this study generated water content 16.73% and 19.17%, ash content 14.86% and 10.12%, fat 2.86% and 0.82%, protein 5.26% and 4.43%, carbohydrate (by difference) 60.29% and 65.46%, lignin 4.57% and 13.20%, total organic carbon 26.09% and 33.39%, nitrogen 1.28% and 1.12%, C/N ratio 20.46 and 29.82. Biogas produced during acclimatization process from 8.825 L biomass of Ulva sp. is 70.9 L with pH range of 6.3 to 7.1, while from 4.025 L biomass of Gracilaria sp. is 62.7 L with pH range of 6.2 to 7.1. Anaerobic biodegradation with batch method was found that from 4 kg of Ulva sp. can produce 153.9 L biogas with methane content 51.1 L while Gracilaria sp. can produce 131.1 L biogas with methane content 46.7 L. Biogas potential from Ulva sp. 38.4 L/kg or 0.038 m3/kg with methane content 12.7 L/kg while Gracilaria sp. 32.7 L/kg or 0.032 m3/kg with methane content 11.6 L/kg.

(6)

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB

(7)

POTENSI BIODEGRADASI ANAEROBIK

Ulva

sp. dan

Gracilaria

sp. DALAM MEMPRODUKSI BIOGAS

DENGAN METODE

BATCH

KRISYE

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains

pada

Program Studi Ilmu Kelautan

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(8)

(9)

Judul Tesis : Potensi Biodegradasi Anaerobik Ulva sp. dan Gracilaria sp. dalam Memproduksi Biogas dengan Metode Batch

Nama : Krisye

NIM : C551120051

Disetujui oleh Komisi Pembimbing

Dr Ir Mujizat Kawaroe, MSi Dr Ir Udin Hasanudin, MT

Ketua Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Ilmu Kelautan

Dr Ir Neviaty P Zamani, MSc Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

(10)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan judul “Potensi Biodegradasi Anaerobik Ulva

sp. dan Gracilaria sp. dalam Memproduksi Biogas dengan Metode Batch”.

Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Kelautan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengikuti pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak terima kasih dan penghargaan yang tinggi kepada Dr Ir Mujizat Kawaroe MSi dan Dr Ir Udin Hasanudin MT. selaku pembimbing yang telah memberikan waktunya untuk membimbing dan mengarahan selama penelitian dan penyusunan tesis ini. Dr Neviaty P Zamani, M.Sc selaku ketua Program Studi Ilmu Kelautan yang telah memberikan masukan dan ajaran yang sangat berharga. Dr Agus S Atmadipoera, DESS dari Gugus Kendali Mutu (GKM) yang telah memberikan masukan dalam perbaikan tesis ini. Bapak dan Ibu dosen pengajar Program Studi Ilmu Kelautan, dan staf administrasi Program Studi Ilmu Kelautan. Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi, mba dahlia, mba dina, beserta staf Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi LPPM IPB yang telah membantu selama kegiatan penelitian. Bapak dan Ibu serta staf Laboratorium Pengujian Departemen Teknologi Industri Pertanian IPB yang telah membantu selama kegiatan penelitian. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) atas Beasiswa Unggulan (BU) yang telah diberikan sehingga penulis dapat melanjutkan studi S2 di IPB Bogor. Prof Dr Ir Andi Niartiningsih, MP, Prof Dr Ir Chair Rani, MSi, dan Dr. Ir Amir Hamzah Muhiddin, MSi (Dosen Ilmu Kelautan Unhas) yang telah memberikan rekomendasi untuk melanjutkan studi S2 di IPB Bogor. Kedua orang tua tercinta, Ayahanda Albertus David Pasanea dan Ibunda Yolanda Pasanea-Sahalessy, atas semua yang telah diberikan. Ananda hanya bisa membalasnya dengan doa serta kasih sayang yang tulus dan tanpa henti. Adikku Marissa atas doa dan semangat yang diberikan. Semoga Kakakmu ini bisa menjadi manusia yang berguna di tengah-tengah keluarga, masyarakat, bangsa dan negara. Teman penelitian Tri Dian Oktiana, dan teman-teman pasca sarjana Ilmu Kelautan (Hendra, Edwin, Berto, Ali, Afni, Nezar, Bang Wayan, Kang Asep, Nica, Bujana Ani) atas kerjasama yang baik selama menempuh studi serta segala motivasi, persahabatan, dan diskusi selama penulis menempuh studi. Alumni Ilmu Kelautan Unhas 07 di bogor : Haerul, Syamsidar, Ilham, Alda, Nurma, Adam dan Rhojim. Kawan-kawan kosan di Pondok Tana Doang (PTD). Afni, Imha, Putra, dan Janer yang telah banyak berbagi dalam suka dan duka selama penulis menempuh studi. Serta semua pihak yang tidak sempat saya sebutkan satu persatu.

Semoga karya ilmiah ini membawa manfaat terutama bagi masyarakat, bangsa dan negara

Bogor, April 2015

(11)

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR LAMPIRAN xii

1 PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Rumusan Masalah 2

Tujuan Penelitian 2

Hipotesis 2

Manfaat Penelitian 2

2 METODE 3

Waktu dan Tempat 3

Alat dan Bahan 3

Prosedur Penelitian 4

3 HASIL DAN PEMBAHASAN 7

Karakterisitik Makroalga 7

Proses Aklimatisasi 8

Biodegradasi Anaerobik Metode Batch 9

COD 10

Total Solid dan Volatil Solid 11

4 SIMPULAN DAN SARAN 12

Simpulan 12

Saran 12

DAFTAR PUSTAKA 13

LAMPIRAN 15

(12)

DAFTAR TABEL

1. Karakteristik kimia Ulva sp. dan Gracilaria sp. berdasarkan berat kering 7

DAFTAR GAMBAR

1. Skema biodegradasi anaerobik untuk Ulva sp. dan Gracilaria sp. 3 2. Proses karakteristik kimia Ulva sp. dan Gracilaria sp. 4

3. Proses pembuatan starter dan aklimatisasi 5

4. Pengoperasian metode batch 5

5. Volume biogas dan pH (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp. 8 6. Volume biogas, CH4 dan pH (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp. 10 7. COD dan volume gas CH4 (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp. 11 8. Total solid dan volatile solid dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. (a) total

solid, (b) volatil solid 12

DAFTAR LAMPIRAN

1. pH aklimatisasi 16

2. pH metode batch 17

3. Volume biogas aklimatisasi Ulva sp. 19

4. Volume biogas aklimatisasi Gracilaria sp. 20

5. Volume biogas metode batch Ulva sp. 21

6. Volume biogas metode batch Gracilaria sp. 24

7. COD slurry Ulva sp. dan Gracilaria sp. 27

8. Kadar air 30

9. Kadar abu 30

10. Lemak 31

11. Protein 31

12. Lignin 31

13. Total Organik Karbon 32

14. Nitrogen 32

15. Total solid Ulva sp. dan Gracilaria sp. 32

16. Volatil solid Ulva sp. dan Gracilaria sp. 40

17. Biaya penerapan di lapangan dalam menghasilkan 1 m3 biogas 48

(13)

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang

Bahan bakar fosil merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Kebutuhan masyarakat akan bahan bakar fosil yang semakin tinggi menjadi suatu keharusan untuk mencari sumber energi lain (Yokoyama 2008). Laut Indonesia memliki tingkat biodiversitas yang cukup tinggi sehingga dapat menjadi solusi yang tepat untuk mendapatkan sumber energi baru khususnya pemanfaatan tumbuhan laut menjadi biogas.

Ulva sp. dan Gracilaria sp. merupakan jenis makroalga yang banyak tumbuh dan berkembang di Indonesia. Di beberapa daerah, Ulva sp. banyak yang ditemukan membusuk di sekitar pesisir pantai. Beberapa hasil budidaya Gracilaria sp. banyak juga yang tidak memenuhi standar pabrik sehingga tidak bisa dimanfaatkan lagi. Hal ini dapat dijadikan sebagai suatu pemanfaatan dari substrat makroalga untuk menghasilkan biogas.

Makroalga diketahui memiliki karakteristik yang cocok sebagai bahan baku biogas. Kadar air pada makroalga cukup tinggi yaitu 68 - 94% w/w (McDermid dan Stuercke 2003). Kadar air yang tinggi dapat membantu proses biodegradasi (Saputro et al. 2009). Selain itu, makroalga juga memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi yaitu 4 - 83% (McDermid dan Stuercke 2003, Sanger 2010). Karbohidrat pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. berupa selulosa dan agar sehingga dapat diurai oleh bakteri (Ventura dan Castañón 1998, Norziah dan Ching 2000). Rasio C/N makroalga yang berkisar 14 - 24 juga dapat menunjukkan bahwa proses biodegradasi dapat berjalan dengan baik (Gunaseelan 1997).

Salah satu faktor yang berpengaruh dalam proses biodegradasi adalah lignin. Lignin merupakan polimer berstruktur heterogen dan kompleks yang menyelimuti karbohidrat pada tumbuhan sehingga enzim dari bakteri sulit untuk mendegradasinya (Briand dan Morand 1997). Tumbuhan darat seperti batang pisang memiliki kadar lignin berkisar 15 - 20% sedangkan tumbuhan laut seperti makroalga Ulva reticulata dan Gracillaria salicornia memiliki kadar lignin lebih rendah (13% dan 9%) (Kalia et al. 2000, Yoza dan Masutani 2013).

Biogas dapat dihasilkan melalui proses biodegradasi secara anaerobik. Proses biodegradasi anaerobik yaitu proses fermentasi (tanpa udara) oleh bakteri metana atau Methanobacterium. Biodegradasi anaerobik berjalan dalam empat tahap reaksi yaitu hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis dan metanogeensis (Horn 2000). Komposisi biogas yang dihasilkan sebagian besar terdiri dari metana (CH4) 50 - 75% , karbondioksida (CO2) 25 - 50%, dan gas lain dalam jumlah kecil (Huang dan Crookes 1998, Karellas et al. 2010).

(14)

untuk mengetahui potensi produksi biogas dari suatu substrat. Pada metode batch pemasukan substat hanya dilakukan satu kali selama periode dekomposisi sehingga dapat diketahui berapa banyak dan berapa lama biogas dapat dihasilkan dari substart tersebut.

Di Indonesia, penelitian tentang biogas dari makroalga Ulva sp. telah dilakukan Sitompul et al. (2012) menggunakan metode semi-kontinu. Terkait dengan hal tersebut, maka pada kesempatan kali ini akan dilakukan penelitian tentang biogas secara batch dengan menggunakan kotoran sapi sebagai starter dan dua spesies makroalga yaitu Ulva sp. dan Gracilaria sp. sebagai substrat.

Rumusan Masalah

Indonesia memiliki biodiversitas makroalga yang cukup tinggi tetapi penelitian potensi makroaga untuk diproses menjadi biogas masih jarang dilakukan. Ulva sp. dan Gracilaria sp. merupakan dua jenis makroalga yang banyak tumbuh dan berkembang di perairan Indonesia. Ulva sp. dan Gracilaria

sp. berasal dari dua kelas yang berbeda yaitu alga hijau dan alga merah.

Karakteristik dari dua jenis makroalga alga tersebut bisa dimanfaatkan sebagai substrat untuk biogas. Potensi biogas yang dihasilkan dari kedua jenis makroalga ini bisa dijadikan sebagai sumber energi alternatif pengganti bahan bakar fosil.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Menganalisis karakteristik kimia dari Ulva sp. dan Gracilaria sp.

2. Menganalisis proses aklimatisasi antara starter dengan susbtrat makroalga 3. Menganalisis proses produksi biogas dari Ulva sp. dan Gracilaria sp.

menggunakan metode batch

Hipotesis

Adapun hipotsis pada penelitian ini adalah :

1. Ulva sp. dan Gracilaria sp. memiliki karakteristik kimia yang sesuai untuk dijadikan sebagai substrat dalam memproduksi biogas

2. Proses aklimatisasi antara starter dengan susbtrat makroalga berjalan dengan baik sehingga dapat menghasilkan biogas

3. Ulva sp. dan Gracilaria sp. sesuai digunakan dalam proses biodegradasi anaerobik menggunakan metode batch untuk memproduksi biogas

Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan informasi tentang potensi dari tumbuhan laut khususnya makroalga sebagai energi baru terbarukan dalam bentuk produk biogas yang dapat diterapkan di kawasan pesisir dan pulau-pulau kecil.

(15)

2 METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan dari Desember 2013 sampai Juli 2014 di Laboratorium Surfactant and Bioenergy Research Centre (SBRC) Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Baranangsiang, Laboratorium Pengujian Departemen Teknologi Industri Pertanian IPB dan Laboratorium Pengelolaan Limbah Agroindustri Universitas Lampung.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah digester berukuran 30 L. Digester ini diperoleh dari PT SWEN IT, kemudian dilakukan penambahan modifikasi alat untuk pengukuran volume dan pengambilan sampel biogas (Gambar 1). Starter dari kotoran sapi serta substrat dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. dimasukkan ke dalam digester kemudian diaduk agar substrat dapat bercampur dengan starter yang mengandung bakteri pendegradasi. Substrat yang telah bercampur dengan starter ini disebut slurry. Untuk pengukuran pH, COD, total solid dan volatil solid, slurry dikeluarkan dari digester. Biogas yang dihasilkan akan mengalir dari digester ke penampung gas. Penampung gas yang berisi air nantinya akan mengalir ke penampung air jika ada aliran biogas dari digester. Volume biogas yang dihasilkan dapat diketahui berdasarkan volume air yang tertampung pada penampung air. Biogas yang berada pada penampung gas diambil untuk dianalisis konsentrasi metananya.

(16)

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah susbtrat berupa Ulva sp., dan Gracilaria sp. yang diperoleh dari Banten dan starter berupa kotoran sapi yang diperoleh dari kandang sapi di Kampus MB-IPB Padjajaran.

Prosedur Penelitian

Karakteristik Kimia Ulva sp. dan Gracilaria sp.

Biomassa Ulva sp. dan Gracilaria sp. dibersihkan dari kotoran dan pasir, setelah itu dikeringkan dengan cahaya matahari. Sampel yang telah kering digunakan untuk menganalisis kadar air, kadar abu, karbohidrat, lemak, protein, nitrogen berdasarkan AOAC (2005), lignin (Van Soest dan Wine 1967) dan total organik karbon (Walkley dan Black 1934).

Pembuatan Substrat Ulva sp. dan Gracilaria sp.

Ulva sp. dan Gracilaria sp. dibersihkan dari kotoran dan pasir, setelah itu direndam dengan aquades selama 2 jam untuk mengembalikan bentuk awal seperti di laut. Ulva sp. dan Gracilaria sp. kemudian dicampurkan dengan aquades dengan perbandingan 1:2 setelah itu dihaluskan menggunakan blender sehingga menjadi substrat yang dapat digunakan dalam proses aklimatisasi maupun metode batch.

Pembuatan Starter dan Proses Aklimatisasi

Starter dibuat dari hasil saringan campuran kotoran sapi dan aquades (1:1). Starter kemudian dimasukkan ke dalam digester yang berukuran 30 L sebanyak 24 L (volume kerja). 6 L yang tersisa disiapkan sebagai ruang untuk produksi biogas. Setelah itu dibiarkan selama beberapa hari sampai nilai pH netral dan menghasilkan biogas. Selanjutnya setiap hari ditambahkan substrat Ulva sp. dan Gracilaria sp. untuk aklimatisasi sebesar 0.353 L dan 0.161 L kemudian diikuti dengan pengeluran slurry dari digester dengan jumlah volume yang sama dan terus dilakukan sampai pH mendekati netral dan stabil. 0.353 L dan 0.161 L dari substrat Ulva sp. dan Gracilaria sp. didapatkan berdasarkan hasil perhitungan laju pembebanan 0.5 kg (COD)/(L.hari) dikali volume kerja dan dibagi dengan nilai

Dibersihkan Dikeringkan

Ulva sp. dan Gracilaria sp.

Analisis : Kadar Air, Kadar Abu, Karbohidrat, Lemak, Protein,

Lignin, Nitrogen, TOK

(17)

COD masing-masing makroalga. Selama proses pembuatan starter dan aklimatisasi, pengadukan, pengukuran pH dan volume biogas dilakukan setiap hari.

Biodegradasi Anaerobik Metode Batch

Biodegradasi anaerobik metode batch dilakukan dengan cara mengeluarkan slurry dari dalam digester sebanyak setengah dari volume kerja atau 12 L dan menambahkan substrat makroalga juga sebanyak 12 L (4 kg makroalga + 8 L aquades). Pemasukan substrat ke dalam digester hanya satu kali dilakukan selama penelitian.

Selama proses biodegradasi anaerobik metode batch, pengadukan, pengukuran pH dan volume gas diukur setiap hari, COD, TS, VS dan konsentrasi metana diukur setiap satu kali seminggu.

Disaring

Dibiarkan selama beberapa hari sampai pH netral dan stabil

serta menghasilkan biogas

Kotoran sapi : aquades (1:1)

Pengukuran pH,

digester yang berukuran 30 liter sebanyak 24 liter (volume kerja)

Gambar 3. Proses pembuatan starter dan aklimatisasi

24 L

(18)

Produksi Volume Biogas dan Derajat Keasaman (pH)

Volume biogas yang dihasilkan diamati berdasarkan pada volume air yang tertampung pada penampung air (Gambar 1). Penampung gas diisi air sampai terisi penuh, kemudian keran gas pada digester dibuka agar biogas yang dihasilkan pada digester dapat mengalir ke penampung gas sehingga memberikan tekanan pada air untuk mengalir keluar dan tertampung pada penampung air, setelah itu diukur volumenya. Pengukuran pH dilakukan dengan cara mengeluarkan slurry dari digester sebanyak 100 ml dan ditampung pada gelas kimia 200 ml, setelah itu diukur pHnya menggunakan pH meter digital dengan ketelitian 0.1. Pengukuran volume biogas dan pH dilakukan setiap hari.

Konsentrasi Metana (CH4) dan Chemical Oxygen Demand (COD)

Biogas yang berada pada penampung gas diambil dengan terlebih dahulu melepas selang gas dari digester yang terpasang pada penampung gas kemudian diganti dengan memasang plastik sampel gas, setelah itu air dimasukkan pada penampung gas agar biogas yang tertampung dapat masuk ke dalam plastik sampel gas. Selanjutnya plastik sampel gas pada penampung gas dilepas dan dipasang kembali dengan selang gas dari digester. Keran gas pada digester harus ditutup agar biogas tidak keluar pada saat mencabut selang gas yang terpasang pada penampung gas. Biogas pada plastik sampel gas kemudian diukur konsentrasi metananya menggunakan (GC) gas kromatografi (AOAC 2005) dan dilakukan setiap sekali seminggu.

Slurry dari dalam digester diambil sebanyak yang dibutuhkan (100 - 200 ml) untuk melakukan analisis kadar COD. Analisis COD dilakukan sekali seminggu berdasarkan APHA (1998).

Total Solid (TS) dan Volatil Solid (VS)

Slurry dari dalam digester diambil sesuai kebutuhan kemudian ditaruh pada cawan porselen setelah itu dipanaskan dalam oven pada suhu 105OC selama 5 jam kemudian timbang berat akhirnya untuk mengetahui kadar total solidnya. Sampel yang telah diukur kadar total solidnya kemudian dimasukkan ke dalam tanur untuk diabukan dengan suhu 600OC selama 3 jam setelah itu timbang berat akhirnya untuk mengetahui kadar volatil solidnya. Pengukuran kadar total solid dan volatil solid dilakukan setiap satu kali seminggu. Analisis total solid dan volatil solid berdasarkan APHA (1998).

Analisis Statistik

(19)

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakterisitik Makroalga

Hasil analisis karakteristik makroalga Ulva sp. dan Gracilaria sp. dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Karakteristik kimia Ulva sp. dan Gracilaria sp. berdasarkan berat kering

Karakteristik Kimia Ulva sp. Gracilaria sp.

Kadar Air (%) 16.73±0.86 19.17±0.82

Kadar Abu (%) 14.86±2.01 10.12±1.48

Kadar Lemak (%) 2.86±0.51 0.82±0.33

Kadar Protein (%) 5.26±0.04 4.43±0.03

Kadar Karbohidrat (%)* 60.29 65.46

Lignin (%) 4.57±0.03 13.20±0.03

Total Organik Karbon (%) 26.09±0.35 33.39±0.23

Nitrogen (%) 1.28±0.01 1.12±0.03

Rasio C/N 20.46 29.82

*by difference

Kadar air pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. masing - masing sebesar 16.73% dan 19.17%. Kadar air yang cukup akan membantu proses biodegradsi (Saputro et al. 2009). Kadar abu pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. cukup tinggi, masing- masing 14.86% dan 10.12%. Kadar abu merupakan zat anorganik/mineral sisa hasil pembakaran makroalga. Menurut (Tabarsa et al. 2012), Ulva lactuta dan Gracilaria salicornia memiliki kadar abu yang cukup tinggi (39.81% dan 18.03%) dimana terdiri dari beberapa mineral utama seperti kalium, natrium, dan kalsium.

Lemak, karbohidrat dan protein pada makroalga merupakan kandungan organik yang dihidrolisis oleh mikroorganisme. Ulva sp. dan Gracilaria sp. memiliki kadar karbohidat paling tinggi dibandingkan lemak dan protein. Karbohidrat dari Ulva sp. sebesar 60.29% sedangkan Gracilaria sp. sebesar 65.46%. Biomassa tanaman laut khususnya makroalga memiliki kandungan karbohidrat 4 - 83% (McDermid dan Stuercke 2003, Sanger 2010). Karbohidrat pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. berupa selulosa dan agar sehingga dapat terurai oleh bakteri (Ventura dan Castañón 1998, Norziah dan Ching 2000). Karbohidrat yang cukup tinggi dan dapat terurai ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan biogas melalui proses biodegradasi secara anaerobik.

Penelitian ini mendapatkan bahwa Ulva sp. dan Gracilaria sp. memiliki kadar lignin yg rendah, yaitu sebesar 4,57% dan 13.20%. Kadar lignin yang rendah pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. membantu proses biodegradasi, sehingga dapat berjalan dengan mudah. Tumbuhan darat seperti batang pisang memiliki kadar lignin sebesar 15 - 20% (Kalia et al. 2000). Kadar lignin sebesar 15% sudah dapat menghambat proses biodegradasi (Pfeffer dan Khan 1976).

(20)

2013). Rasio C/N yang rendah (kandungan unsur N yang tinggi) akan meningkatkan emisi dari nitrogen sebagai amonium yang dapat menghalangi perkembangbiakan bakteri. Sedangkan rasio C/N yang tinggi (kandungan unsur N yang relatif rendah) akan menyebabkan proses degradasi berlangsung lebih lambat karena nitrogen akan menjadi faktor penghambat (growth-rate limiting factor) (Ristiati 2014).

Proses Aklimatisasi

Sampai hari ke enam belum terjadi produksi biogas dan pH mengalami penurunan dari 7.0 - 5.8 dari hari pertama sampai pada hari ke sembilan pada kedua digester (Gambar 5). Belum terbentuknya gas dan menurunnya pH karena proses hidrolisis berlangsung sangat lambat dan secara umum merupakan pembatas laju reaksi keseluruhan dari proses degradasi anaerobik. Adanya proses asidifikasi juga menyebabkan penurunan pH dalam digester (Taherzadeh dan Karimi 2008).

Pada kedua digester, biogas mulai terbentuk pada hari ke 7 dan terus menghasilkan biogas pada hari-hari berikutnya. Sementara itu nilai pH juga mengalami peningkatan pada hari ke 10 menjadi 6.6. Menurut Igoni et al. (2008), biodegradasi anaerobik dapat berjalan dengan baik pada rentang pH 6 - 8. Hari ke 13, pH kedua digester (7.0, 6.8) dan ini menunjukkan bahwa bakteri telah beradaptasi dengan digester. Oleh sebab itu, pada hari ke 13 dilakukan penambahan substrat Ulva sp. dan Gracilaria sp. yang bertujuan agar bakteri dapat beradaptasi dengan substrat yang baru. Penambahan substrat makroalga sebesar 0.353 ml untuk Ulva sp. dan 0.161 ml untuk Gracilaria sp. dilakukan sampai hari ke 38. Mulai hari ke 14 terjadi peningkatan volume biogas yang berlangsung sampai hari ke 38. Biogas yang dihasilkan dari 8.825 L substrat Ulva sp. selama proses aklimatisasi adalah 70.9 L dengan rentang pH 6.3 sampai 7.1 sedangkan biogas yang dihasilkan dari 4.025 L substrat Gracilaria sp. sebesar 62.7 L dengan rentang pH 6.2 sampai 7.1. Nilai pH slurry yang sudah mencapai 7.1 menunjukkan bahwa proses aklimatisasi telah berlangsung dengan baik.

(21)

Biodegradasi Anaerobik Metode Batch

Proses aklimatisasi yang telah dilakukan selama 38 hari telah menunjukan bahwa substrat dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. dapat terdegradasi dengan baik sehingga menghasilkan biogas. Tahap selanjutnya adalah biodegradasi anaerobik dengan metode batch yang bertujuan untuk melihat potensi biogas yang dihasilkan dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. Pada proses biodegradasi anaerobik metode batch, biogas yang dihasilkan dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. terus mengalami kenaikan sampai hari ke 85 (Gambar 6). Sejak hari ke 85, volume biogas mulai berkurang kenaikannya dan cenderung konstan sampai hari ke 106. Begitu juga dengan volume gas metana dimana gas metana yang dihasilkan terus mengalami kenaikan sampai hari ke 85, lalu cenderung konstan sampai hari ke 106. Hal ini dikarenakan substrat yang terdegradasi oleh bakteri semakin lama semakin berkurang dan akhirnya habis, sehingga produksi biogas juga akan semakin menurun (Gerardi 2003).

Volume biogas kumulatif dari 4 kg Ulva sp. sebesar 153.9 L dengan volume gas kumulatif metana sebesar 51.1 L sedangkan volume biogas kumulatif dari 4 kg Gracilaria sp. sebesar 131.1 L dengan volume gas kumulatif metana sebesar 46.7 L. Hasil ini menunjukkan Ulva sp. memiliki volume biogas dan metana yang lebih tinggi dibandingkan Gracilaria sp. Perbedaan yang terjadi karena pengaruh konsentrasi lignin pada kedua jenis makroalga dimana Ulva sp. memiliki kadar lignin lebih rendah dibandingkan Gracilaria sp. (Tabel 1). Kadar lignin yang rendah dapat mempermudah bakteri untuk mendegradasi bahan organik. Kandungan karbohidrat utama pada kedua spesies makroalga ini juga mempengaruhi biogas yang dihasilkan. Ulva sp. merupakan makroalga hijau yang memiliki kandungan polisakarida yang mudah terdegradasi yaitu amilum dan selulosa (Ventura dan Castañón 1998) sedangkan Gracilaria sp. merupakan makroalga merah yang memiliki kandungan polisakarida berupa agar (Norziah dan Ching 2000) yang lebih resisten terhadap aktivitas bakteri. Kelly dan Dworjanyn (2008) juga menambahkan, urutan kemudahan untuk degradasi makroalga oleh bakteri anaerobik adalah algae cokelat, hijau dan merah.

Berdasarkan hasil percobaan menggunakan 4 kg Ulva sp. dan Gracilaria sp. maka dapat diketahui bahwa potensi biogas dari 1 kg Ulva sp. sebesar 38.4 L atau 0.038 m3 dengan kandungan metana sebesar 12.7 L sedangkan Gracilaria sp. sebesar 32.7 L atau 0.032 m3 dengan kandungan metana sebesar 11.6 L. Menurut Widyastuti dan Purwanto (2013), potensi biogas yang dihasilkan dari 1 kg kotoran sapi sebesar 0.023 - 0.040 m3 dan hasil ini tidak berbeda jauh dengan potensi biogas dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. Untuk menghasilkan 1 m3 biogas maka dibutuhkan sebanyak 26.3 kg untuk Ulva sp dan 31.2 kg untuk Gracilaria sp. Menurut Fadli et al. (2013) dan Kristoferson dan Bokalders (2013), 1 m3 biogas setara dengan 0.46 kg LPG, 0.62 L minyak tanah, 3.5 kg kayu bakar dan 1.25 kWh energi listrik sehingga dalam penggunaanya dapat dimanfaatkan untuk penerangan lampu 60-100 Watt selama 6 jam, memasak 3 jenis makanan untuk 5-6 orang atau dapat menjalankan satu motor tenaga kuda selama 2 jam.

(22)

yang semakin berkurang dan akhirnya habis. Rentang pH pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. adalah 6.4 - 7.7 dan termasuk dalam kisaran normal. Menurut Igoni et al. (2008), biodegradasi anaerobik dapat berjalan dengan baik pada kisaran pH 6-8.

Produksi biogas dari proses biodegradasi anaerobik metode batch masih terus dihasilkan setelah hari ke 106 namun pada hari 106 produksi biogas yang dihasilkan sudah sangat rendah sehingga grafik peningkatan biogas tidak mengalami kenaikan lagi tetapi cenderung mendatar.

Gambar 6. Volume biogas, CH4 dan pH (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp.

COD

Biodegradasi anaerobik dapat dlihat dari adanya perubahan nilai COD. Pada grafik terlihat bahwa nilai COD mengalami penurunan dari hari ke 1 sampai hari ke 106 (Gambar 7). Nilai COD Ulva sp. dan Gracilaria sp. turun dari 47.5 g/L menjadi 21.4 g/L atau COD removalnya sebesar 26.1 g/L. Berbeda dengan COD, volume gas kumulatif CH4 mengalami peningkatan dari hari ke 1 sampai ke 106 dimana dari 4 kg Ulva sp. dan Gracilaria sp. masing-masing menghasilkan 51.1 L dan 46.7 L. Berdasarkan uji analisis korelasi antara COD dan volume gas kumulatif metana didapatkan bahwa ada hubungan korelasi negatif (Ulva sp. -0,971 dan Gracilaria sp. -0.965) yang berarti semakin turun nilai COD maka volume gas kumulatif metana akan semakin meningkat. Penurunan nilai COD berkaitan dengan aktivitas bakteri dalam mengurai bahan-bahan organik yang berasal dari substrat untuk menghasilkan produk akhir berupa gas CH4.

(23)

Gambar 7. COD dan volume gas CH4 (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp.

Berdasarkan perhitungan secara teoritis dari nilai penurunan COD, diketahui bahwa 1 kg Ulva sp. dan Gracilaria sp. dapat menghasilkan 27.4 L CH4. Berdasarkan hasil percobaan diketahui bahwa 1 kg Ulva sp. dapat menghasilkan 12.7 L CH4 sedangkan Gracilaria sp. 11.6 L CH4. Berdasarkan hasil ini produksi gas metan dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. hanya mencapai 46.4% dan 42.3% dari angka teoritis. Kadar abu/mineral seperti natrium (garam) yang sangat tinggi pada kedua jenis makroalga dapat menghambat aktifitas bakteri anaerobik sehinga produksi gas metana relatif kecil (Oren et al. 1992).

Total Solid dan Volatil Solid

Total solid dapat mengetahui bahan-bahan organik dan anorganik yang terakumulasi di dalam digester yang merupakan sumber makanan bagi mikroorganisme. Pada grafik (Gambar 8), dapat terlihat bahwa hari ke 1 sampai hari ke 106 terjadi penurunan nilai total solid pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. Hal ini dikarenakan bahan organik dan anorganik yang terakumulasi di dalam digester telah didegradasi oleh mikroorganisme. Total solid untuk Ulva sp. menurun dari antara 80.7 g/L menjadi 31.5 g/L sedangkan untuk Gracilaria sp. menurun dari 94.9 g/L menjadi 36.7 g/L.

Volatil solid memiliki korelasi dengan bahan organik dalam substrat termasuk mikroorganisme. Grafik volatil solid ini tidak jauh berbeda dengan grafik total solid dimana pada hari ke 1 smpai hari ke 106 juga terjadi penurunan nilai volatil solid pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. Hal ini dikarenakan bahan organik yang semakin berkurang akibat proses biodegradasi. Volatil solid untuk Ulva sp. menurun dari 64.3 g/L menjadi 21.1 g/L sedangkan untuk Gracilaria sp. menurun dari 78.7 g/L menjadi 23.8 g/L.

(24)

Gambar 8. Total solid dan volatile solid dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. (a) total solid, (b) volatil solid

4 SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan hasil yang diperoleh dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa : 62.7 L dari 4.025 L substrat Gracilaria sp.

3. Proses biodegradasi anaerobik menggunakan metode batch sesuai digunakan untuk Ulva sp. dan Gracilaria sp. karena dapat menghasilkan

Adapun saran dari penelitian ini adalah meneliti lebih lanjut pengaruh kandungan mineral/abu terhadap produksi biogas sehingga dapat menemukan solusi untuk menghasilkan biogas/metana yang lebih optimal.

(25)

DAFTAR PUSTAKA

AOAC. 2005. Official Methods of Analysis 18th ed. Maryland (USA): Association of Official Analytical Chemists Inc.

APHA. 1998. Standar Methods for the Examination of Water and Wastewater 20th ed. Baltimore (USA): Victor Graphics Inc.

Briand X, Morand P. 1997. Anaerobic digestion of Ulva sp. 1. Relationship between Ulva composition and methanisation. Applied Phycology. 9(6): 511-524.

Dioha I, Ikeme C, Nafi’u T, Soba N, Yusuf M. 2013. Effect of carbon to nitrogen

ratio on biogas production. International Research Journal of Natural Sciences. 1(3): 1-10.

Fadli D, Irsyad M, Susila MD. 2013. Kaji Eksperimental Sistem Penyimpanan Biogas Dengan Metode Pengkompresian Dan Pendinginan Pada Tabung Gas Sebagai Bahan Bakar Pengganti Gas LPG. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. 1(4).

Gerardi MH. 2003. The microbiology of anaerobic digesters. New Jersey (USA): John Wiley & Sons.

Gunaseelan VN. 1997. Anaerobic digestion of biomass for methane production: a review. Biomass and bioenergy. 13(1): 83-114.

Horn SJ. 2000. Bioenergy from brown seaweeds [thesis]. Norway (NOR): Norwegian University of Science and Technology NTNU.

Huang J, Crookes R. 1998. Assessment of simulated biogas as a fuel for the spark ignition engine. Fuel. 77(15): 1793-1801.

Igoni A, Ayotamuno M, Eze C, Ogaji S, Probert S. 2008. Designs of anaerobic digesters for producing biogas from municipal solid-waste. Applied energy. 85(6): 430-438.

Kalia V, Sonakya V, Raizada N. 2000. Anaerobic digestion of banana stem waste. Bioresource Technology. 73(2): 191-193.

Karellas S, Boukis I, Kontopoulos G. 2010. Development of an investment decision tool for biogas production from agricultural waste. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 14(4): 1273-1282.

Kelly MS, Dworjanyn S. 2008. The potential of marine biomass for anaerobic biogas production: a feasibility study with recommendations for further research. Scotland (SCO): The Crown Estate.

Kristoferson LA, Bokalders V. 2013. Renewable energy technologies: their applications in developing countries: Elsevier.

McDermid KJ, Stuercke B. 2003. Nutritional composition of edible Hawaiian seaweeds. Journal of Applied Phycology. 15(6): 513-524.

Norziah MH, Ching CY. 2000. Nutritional composition of edible seaweed Gracilaria changgi. Food Chemistry. 68(1): 69-76.

Oren A, Gurevich P, Azachi M, Henis Y. 1992. Microbial degradation of pollutants at high salt concentrations. Biodegradation. 3(2-3): 387-398. Pfeffer JT, Khan KA. 1976. Microbial production of methane from municipal

refuse. Biotechnology and Bioengineering. 18(9): 1179-1191.

(26)

Mengatasi Pencemaran Di Perairan Laut. Jurnal Sains dan Teknologi. 3(1).

Sanger G. 2010. Kandungan Fosfor Minuman Sari Rumput Laut (Eucheuma cottonii). Pasific Journal. 1(5): 792-795.

Saputro RR, Putri DA, Artanti D. 2009. Pembuatan biogas dari limbah peternakan. Semarang (ID), Universitas Diponegoro.

Sitompul J, P, Bayu A, Soerawidjaja T, H, Lee H, Woo. 2012. Studies of Biogas Production from Green Seaweeds. Environment and Bioenergy. 3(3): 132-144.

Tabarsa M, Rezaei M, Ramezanpour Z, Waaland JR. 2012. Chemical compositions of the marine algae Gracilaria salicornia (Rhodophyta) and Ulva lactuca (Chlorophyta) as a potential food source. Journal of the Science of Food and Agriculture. 92(12): 2500-2506.

Taherzadeh MJ, Karimi K. 2008. Pretreatment of lignocellulosic wastes to improve ethanol and biogas production: a review. International journal of molecular sciences. 9(9): 1621-1651.

Van Soest Pu, Wine R. 1967. Use of detergents in the analysis of fibrous feeds. IV. Determination of plant cell-wall constituents. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 50(1): 50-55.

Ventura M, Castañón J. 1998. The nutritive value of seaweed (Ulva lactuca) for goats. Small Ruminant Research. 29(3): 325-327.

Walkley A, Black IA. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil science. 37(1): 29-38.

Widyastuti FR, Purwanto H. 2013. Biogas Potential from the Treatment of Solid Waste of Dairy Cattle: Case Study at Bangka Botanical Garden Pangkalpinang. International Journal of Waste Resources.

Yokoyama S. 2008. Buku Panduan Biomassa Asia. Japan (JP): The Japan Institute Of Energy.

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

Hari pH Ulva sp. pH Gracilaria sp.

Lampiran 3. Volume biogas aklimatisasi Ulva sp.

(32)

Hari Vol Biogas (L) Vol Gas Kumulatif (L)

Lampiran 4. Volume biogas aklimatisasi Gracilaria sp.

(33)

Hari Vol Biogas (L) Vol Gas Komulatif (L)

Lampiran 5. Volume biogas metode batch Ulva sp.

(34)

(35)

(36)

Hari Vol Biogas (L) Vol Biogas

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

COD Hari ke 99

Sampel Ulangan 1 Ulangan 2 COD (mg/L)

Std Deviasi

Ulva 25.3 23.7 24.5 0.8

Gracilaria 24.0 21.5 22.7 1.2

COD Hari ke 106

Sampel Ulangan 1 Ulangan 2 COD (mg/L)

Std Deviasi

Ulva 23.4 19.2 21.3 2.0

(42)

Lampiran 8. Kadar air

Sampel Berat cawan kosong (g)

Berat sampel awal (g)

Berat sampel akhir

(g) %air %rata2

Std

Deviasi α = 0.05

U1 18.15 18.89 18.76 18.10

16.73 0.76 0.86

U2 25.12 25.82 25.71 15.50

U3 24.75 25.49 25.37 16.58

G1 26.68 27.50 27.35 18.09

19.17 0.55 0.62

G2 20.65 21.43 21.27 19.89

G3 19.50 20.30 20.14 19.53

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp. Lampiran 9. Kadar abu

Sampel Berat cawan kosong (g)

Berat sampel awal (g)

berat sampel akhir

(g) %abu %rata2

Std

Deviasi α = 0.05

U1 18.15 18.76 18.25 15.98

14.86 0.56 2.01

U2 25.12 25.71 25.20 14.35

U3 24.75 25.37 24.83 14.24

G1 26.68 27.35 26.77 13.61

10.12 1.80 1.48

G2 20.65 21.27 20.70 7.60

G3 19.50 20.14 19.55 9.14

(43)

31 Lampiran 10. Lemak

Sampel Berat (g)

labu awal (g)

labu akhir

(g) %lemak %rata2

Std

Deviasi α = 0.05

U1 2.01 104.36 104.41 2.50

2.86 0.37 0.51

U2 2.02 122.47 122.54 3.23

G1 5.01 104.35 104.41 1.06

0.82 0.24 0.33

G2 5.04 122.47 122.50 0.58

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp. Lampiran 11. Protein

Sampel Protein Rata2 Std

Deviasi α = 0.05

U1 5.29

5.26 0.03 0.04

U2 5.23

G1 4.45

4.43 0.02 0.03

G2 4.41

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp.

Lampiran 12. Lignin

Sampel Lignin Rata2 Std

Deviasi α = 0.05

U1 4.59

4.57 0.02 0.03

U2 4.55

G1 13.22

13.20 0.02 0.03

G2 13.18

(44)

Lampiran 13. Total Organik Karbon

Lampiran 14. Nitrogen

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp. Lampiran 15. Total solid Ulva sp. dan Gracilaria sp.

Kadar TS Hari ke 1

Sampel Berat cawan kosong (g) Vol sampel (L)

(45)

33 Kadar TS Hari ke 8

Berat akhir

(g) TS (g/L) Rata-rata Std Deviasi

U1 27.3 0.003 27.4 58.7

53.4 2.6

U2 28.6 0.003 28.8 50.7

U3 19.7 0.003 19.8 51.0

G1 25.1 0.003 25.3 43.7

43.3 3.2

G2 24.8 0.003 24.9 48.7

G3 22.8 0.003 22.9 37.7

Kadar TS Hari ke 15

Berat akhir

U1 20.7 0.003 20.8 46.7

52.0 2.8

U2 25.1 0.003 25.3 56.3

U3 18.2 0.003 18.3 53.0

G1 22.8 0.003 23.0 59.0

54.2 3.1

G2 19.5 0.003 19.7 55.3

G3 23.2 0.003 23.3 48.3

(46)

Kadar TS Hari ke 22

Berat akhir

U1 23.2 0.003 23.4 60.7

52.2 5.8

U2 25.1 0.003 25.3 55.0

U3 19.7 0.003 19.8 41.0

G1 19.5 0.003 19.6 47.0

49.6 1.3

G2 20.7 0.003 20.8 50.7

G3 28.2 0.003 28.4 51.0

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp. Kadar TS Hari ke 29

Berat akhir

U1 28.2 0.003 28.4 55.6

53.9 3.5

U2 19.7 0.003 19.8 58.9

U3 19.5 0.003 19.6 47.2

G1 20.7 0.003 20.8 45.1

40.0 3.2

G2 23.2 0.003 23.3 40.8

G3 25.1 0.003 25.2 34.2

(47)

35 Kadar TS Hari ke-36

Berat akhir

U1 28.2 0.003 28.4 50.4

48.5 1.7

U2 20.7 0.003 20.8 50.0

U3 24.8 0.003 24.9 45.0

G1 27.3 0.003 27.4 56.0

55.3 1.7

G2 25.1 0.003 25.3 52.1

G3 25.1 0.003 25.3 57.9

Berat akhir

U1 20.0 0.003 20.2 40.2

38.9 2.0

U2 25.1 0.003 25.2 34.9

U3 28.2 0.003 28.4 41.6

G1 19.5 0.003 19.6 48.0

47.3 0.4

G2 19.7 0.003 19.8 47.5

G3 20.7 0.003 20.8 46.5

(48)

Kadar TS Hari ke-50

Berat akhir

U1 25.1 0.003 25.2 39.3

39.5 0.9

U2 18.2 0.003 18.3 41.2

U3 50.6 0.003 50.7 38.1

G1 19.6 0.003 19.8 41.8

41.3 2.5

G2 28.2 0.003 28.3 36.7

G3 24.7 0.003 24.9 45.3

Berat akhir

U1 27.2 0.003 27.4 39.1

39.5 0.7

U2 25.1 0.003 25.2 40.8

U3 19.5 0.003 19.6 38.6

G1 26.7 0.003 26.8 41.2

40.4 0.4

G2 28.0 0.003 28.1 39.9

G3 19.5 0.003 19.6 40.1

(49)

37 Kadar TS Hari ke 64

Berat akhir

U1 20.7 0.003 20.8 35.2

34.4 0.6

U2 18.2 0.003 18.3 33.3

U3 23.2 0.003 23.3 34.8

G1 25.1 0.003 25.2 39.1

38.4 0.3

G2 28.2 0.003 28.3 38.3

G3 22.8 0.003 22.9 37.9

Berat akhir

U1 19.5 0.003 19.6 31.9

31.6 1.7

U2 24.7 0.003 24.9 34.4

U3 26.7 0.003 26.8 28.5

G1 25.2 0.003 25.3 41.9

38.8 1.8

G2 18.2 0.003 18.3 38.9

G3 28.6 0.003 28.7 35.5

(50)

Kadar TS Hari ke-78

Berat akhir

U1 27.3 0.003 27.4 39.9

38.7 0.7

U2 23.2 0.003 23.3 38.5

U3 20.7 0.003 20.8 37.5

G1 25.1 0.003 25.2 45.2

44.6 0.8

G2 25.1 0.003 25.3 45.6

G3 28.2 0.003 28.4 42.9

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp. Kadar TS Hari ke-85

Berat akhir

U1 20.7 0.003 20.8 40.0

39.9 1.3

U2 24.8 0.003 24.9 37.6

U3 27.3 0.003 27.4 42.0

G1 28.2 0.003 28.4 45.7

42.0 2.9

G2 25.1 0.003 25.2 44.1

G3 25.1 0.003 25.2 36.2

(51)

39 Kadar TS Hari ke-92

Berat akhir

U1 28.2 0.003 28.3 33.2

36.7 2.3

U2 27.3 0.003 27.4 35.9

U3 25.1 0.003 25.3 41.0

G1 28.6 0.003 28.8 45.4

39.9 6.2

G2 24.8 0.003 24.9 46.8

G3 22.8 0.003 22.9 27.4

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp. Kadar TS Hari ke-99

Berat akhir

U1 28.6 0.003 28.7 37.5

34.8 2.1

U2 28.2 0.003 28.3 30.7

U3 19.5 0.003 19.6 36.1

G1 25.1 0.003 25.2 47.9

37.0 5.7

G2 20.7 0.003 20.8 34.1

G3 24.8 0.003 24.8 28.9

(52)

Kadar TS Hari ke-106

Berat akhir

U1 28.2 0.003 28.3 31.9

33.3 1.3

U2 20.7 0.003 20.8 32.2

U3 19.6 0.003 19.8 36.0

G1 25.2 0.003 25.3 38.9

36.8 1.1

G2 19.6 0.003 19.7 35.9

G3 20.7 0.003 20.8 35.5

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp. Lampiran 16. Volatil solid Ulva sp. dan Gracilaria sp.

Kadar VS Hari ke 1

Sampel Berat akhir TS (g) Vol sampel

(L) Berat akhir (g) VS (g/L) Rata-rata Std Deviasi

U1 23.4 0.003 23.2 63.8

64.4 2.0

U2 23.1 0.003 22.9 68.1

U3 20.9 0.003 20.7 61.2

G1 25.6 0.003 25.4 69.2

78.3 4.9

G2 19.7 0.003 19.4 85.9

G3 18.3 0.003 18.1 79.9

(53)

41 Kadar VS Hari ke-8

Sampel Berat akhir TS (g) Vol sampel (L) Berat akhir (g) VS (g/L) Rata-rata Std Deviasi

U1 27.4 0.003 27.3 42.5

38.3 2.1

U2 28.8 0.003 28.7 36.6

U3 19.8 0.003 19.7 35.7

G1 25.3 0.003 25.2 33.8

34.4 3.3

G2 24.9 0.003 24.8 40.4

G3 22.9 0.003 22.8 28.9

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp. Kadar VS Hari ke-15

U1 20.8 0.003 20.7 33.6

37.9 2.3

U2 25.3 0.003 25.2 41.3

U3 18.3 0.003 18.2 38.7

G1 23.0 0.003 22.9 44.0

39.7 2.6

G2 19.7 0.003 19.5 40.1

G3 23.3 0.003 23.2 35.0

(54)

Kadar VS Hari ke-22

U1 23.4 0.003 23.2 43.5

37.6 3.9

U2 25.3 0.003 25.2 39.1

U3 19.8 0.003 19.7 30.3

G1 19.6 0.003 19.5 34.6

35.8 0.6

G2 20.8 0.003 20.7 36.7

G3 28.4 0.003 28.3 36.1

U1 28.4 0.003 28.3 38.8

37.8 2.5

U2 19.8 0.003 19.7 41.6

U3 19.6 0.003 19.5 33.0

G1 20.8 0.003 20.7 31.9

28.2 2.3

G2 23.3 0.003 23.2 28.6

G3 25.2 0.003 25.2 24.1

(55)

U1 28.4 0.003 28.3 31.8

30.8 0.9

U2 20.8 0.003 20.7 31.7

U3 24.9 0.003 24.8 29.0

G1 27.4 0.003 27.3 36.8

35.6 1.1

G2 25.3 0.003 25.2 33.3

G3 25.3 0.003 25.1 36.7

U1 20.2 0.003 20.1 30.0

28.3 1.6

U2 25.2 0.003 25.2 25.0

U3 28.4 0.003 28.3 29.9

G1 19.6 0.003 19.5 35.1

34.3 0.4

G2 19.8 0.003 19.7 34.1

G3 20.8 0.003 20.7 33.9

(56)

Kadar VS Hari ke-50

U1 25.2 0.003 25.2 29.1

28.5 0.4

U2 18.3 0.003 18.2 28.6

U3 50.7 0.003 50.7 27.9

G1 26.8 0.003 26.7 29.0

29.1 0.2

G2 28.1 0.003 28.0 29.4

G3 19.6 0.003 19.5 28.9

Ket : U adalah Ulva sp. dan G adalah Gracilaria sp. Kadar VS Minggu ke-57

U1 27.4 0.003 27.3 24.0

25.0 1.0

U2 25.2 0.003 25.2 27.0

U3 19.6 0.003 19.6 23.8

G1 19.8 0.003 19.7 27.5

26.2 1.9

G2 28.3 0.003 28.2 22.5

G3 24.9 0.003 24.8 28.7

(57)

U1 20.8 0.003 20.7 24.7

24.8 0.1

U2 18.3 0.003 18.2 25.0

U3 23.3 0.003 23.2 24.9

G1 25.2 0.003 25.2 28.6

28.5 0.1

G2 28.3 0.003 28.3 28.3

G3 22.9 0.003 22.8 28.7

U1 19.6 0.003 19.6 21.4

21.2 1.2

U2 24.9 0.003 24.8 23.1

U3 26.8 0.003 26.7 19.0

G1 25.3 0.003 25.3 28.8

26.4 1.5

G2 18.3 0.003 18.2 26.5

G3 28.7 0.003 28.7 23.8

(58)

Kadar VS Hari ke-78

U1 27.4 0.003 27.3 27.4

26.6 0.4

U2 23.3 0.003 23.2 26.5

U3 20.8 0.003 20.7 25.9

G1 25.2 0.003 25.1 30.6

30.3 0.5

G2 25.3 0.003 25.2 31.0

G3 28.4 0.003 28.3 29.3

U1 20.8 0.003 20.7 28.6

27.0 1.5

U2 24.9 0.003 24.8 24.0

U3 27.4 0.003 27.3 28.5

G1 28.4 0.003 28.3 30.1

27.0 1.8

G2 25.2 0.003 25.1 26.9

G3 25.2 0.003 25.2 23.9

(59)

U1 28.3 0.003 28.3 23.4

25.8 1.5

U2 27.4 0.003 27.3 25.5

U3 25.3 0.003 25.2 28.4

G1 28.8 0.003 28.7 30.0

26.4 3.8

G2 24.9 0.003 24.8 30.3

G3 22.9 0.003 22.9 18.9

U1 28.7 0.003 28.7 24.2

22.6 1.3

U2 28.3 0.003 28.3 20.0

U3 19.6 0.003 19.5 23.5

G1 25.2 0.003 25.1 32.4

25.2 3.7

G2 20.8 0.003 20.7 23.5

G3 24.8 0.003 24.8 19.9

(60)

Kadar VS Hari ke-106

U1 28.3 0.003 28.3 21.2

22.3 1.0

U2 20.8 0.003 20.7 21.6

U3 19.8 0.003 19.7 24.2

G1 25.3 0.003 25.3 25.6

23.8 0.9

G2 19.7 0.003 19.7 23.1

G3 20.8 0.003 20.7 22.8

Lampiran 17. Biaya penerapan di lapangan dalam menghasilkan 1 m3 biogas

Yang dibutuhkan Biaya (Rp) Total (Rp)

Tahap awal

Digester 4 m3

11.000.000

15.550.000 Kompor biogas

Lampu biogas

Instalasi penyaluran gas Biaya pemasangan

Material dan penggalian 2.500.000

Biaya operasional 2 tenaga kerja 1.500.000

Kotoran sapi (starter) 1000 kg 400.000

Air tawar 2000 L 150.000

Pemasukan substrat per 3 minggu

(61)

(62)

(63)