Malang, 26 Maret 2016
915
PENGARUH KONSENTRASI MIKROORGANISME LOKAL FECES SAPI TERHADAP KANDUNGAN GAS METAN DARI SAMPAH ORGANIK PASAR
The Effect Of Microorganism Concentration On Local Beef Feces Methane Content Of Organic Waste Market
Latif Fitriantanto, Sukarsono, Ainur Rofieq
Prodi Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah Malang Jl. Raya Tlogomas 246, Malang 65144;
Email: latiffitriantanto@yahoo.com ABSTRAK
Sampah organik adalah sampah yang mudah terurai secara sempurna oleh proses biologi baik aerob atau anaerob. Penumpukan sampah yang terus menerus dapat menimbulkan masalah bagi lingkungan. Sampah adalah salah satu bahan yang dapat menghasilakan biogas. MOL (mikroorganisme lokal) adalah salah satu bioaktifator yang dapat digunakan sebagai starter. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh mikroorganisme lokal feces sapi terhadap kandungan gas metan dari sampah pasar. Alat yang digunakan dalam penelitian adalah botol mineral 1,5 liter digunakan sebagai digester. Konsentrasi yang digunanakan adalah 100%, 75%, 50%, 25% dan 0%. Pengamatan dilakukan pada hari ke 5 dan 9. Pengamatan kandungan gas metan menggunakan spektrometer dengan menggunakan panjang gelombang 400. Berdasarkan hasil pengamatan menggunakan spektro didapatkan hasil nilai kandungan gas metan tertinggi pada ke 9 pada perlakuan 0% dengan rerata kandungan gas metan sebesar 1187,110 ppm. Kata kunci: MOL Feces Sapi, Konsentrasi, Gas Metan
Abstract
Organic waste is biodegradable waste that is perfect by biological processes either aerobic or anaerobic. Continuous accumulation of garbage which may cause problems for the environment. Garbage is one ingredient that can secrete biogas. MOL (local microorganisms) is one bioaktifator that can be used as a starter. The purpose of this study to determine the effect of local microorganisms cow feces on the content of methane gas from the waste market. The tools used in the research is a 1.5 liter bottle of mineral is used as a digester. Used concentration is 100%, 75%, 50%, 25% and 0%. Observations were made on days 5 and 9. The observation of methane gas content using a spectrometer using a wavelength of 400. Based on observations using a spectrophotometer showed the highest methane content value on the 9th in the treatment of 0% with the average content of methane gas at 1187.110 ppm ,
Malang, 26 Maret 2016
916 PENDAHULUAN
Sampah organik adalah sampah yang mudah terurai secara sempurna oleh proses biologi baik aerob atau anaerob. Sampah organik mudah mengalami pembusuk, seperti sisa makanan, sayuran, buah-buahan, daging, daun-daunan kering, potongan-potongan kayu, dan sebagainya. Sampah organik terdiri dari sampah organik basah dan sampah organik kering. Sampah organik basah adalah sampah organik yang masih banyak mengandung air, sedangkan sampah organik kering adalah sampah organik yang mengandung sedikit air (Mulyono, 2014).
Sampah selalu saja diangap sebagai benda yang tidak berguna, bahkan ada yang menganggap sampah adalah benda yang menjijikkan. Sampah apabila tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan penumpukan dan akan menimbulkan masalah besar bagi manusia dan lingkungan. Selain itu dapat menimbulkan resiko penyakit, seperti diare, muntaber dan gangguan infeksi saluran pernafasan (Sariyanta. 2007).
Penumpukan sampah yang terus menerus dapat menimbulkan masalah bagi lingkungan. Dampak jangka panjang yang ditimbulkan dari sampah yang semakin banyak adalah dapat menurunkan kualitas hidup masyarakat yang berada disekitar TPA dan menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan, seperti penurunan kualitas air sungai dan menyebabkan banjir (Walhi, 2007). Contohnya saja kondisi tempat pembuangan akhir (TPA) Supit Urang kota malang dari luas lahan yang digunakan sebagai TPA 75% lahan sudah terisi penuh oleh sampah. Hal ini disebabkan karena sampah yang masuk ke TPA Supit Urang setiap harinya ± 400 ton. Sampah yang dihasilkan diangkut dari 73 TPS yang tersebar diwilayah Malang (Yuswanto, 2011).
Penumpukan sampah secara terus menerus akan mengalami pembusukan dan menghasilkan gas metan dan karbondioksida dan gas-gas lainnya. Gas metan merupakan gas yang yang dapat menimbulkan kerusakan ozon selain karbondioksida. Gas metan mempunyai daya rusak lapisan ozon (global waring potential)25 kali lebih besar dari pada karbondioksida. Gas metan mempunyai kontribusi 15% terhadap proses pemanasan global (Sutedjo, 2008).
Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan organik oleh aktifitas mikroorganisme dalam kondisi tanpa adanya oksigen (Hardoyo, 2014). Biogas merupakan energi alternatif yang dapat digunakan untuk keperluan memasak dan bahan bakar kendaraan. Biogas mengandung gas metan yang memiliki nilai kalor cukup tinggi yang mempunyai sifat tidak berbau, tidak berwarna dan mudah terbakar. Proses fermentasi secara anaerob akan menghasilakan gas, jika biogas mudah terbakar, dalam proses fermentasi mengandung sedikitnya 45% gas metan. Gas metan merupakan komponen utama dari biogas, semakin besar metan yang terkandung dalam biogas maka semakin besar pula energi (nilai kalor) pada biogas (Kadir, 1987).
Proses pembentukan gas metan dari bahan organik didalam digester melibatkan berbagai jenis mikroorganisme. Biogas dihasilkan oleh bakteri penghasil gas metan dan bakteri asam yang tidak menghasilkan gas metan. Ada beberapa tahapan yang harus dilalui dalam proses pembentukan gas metan yaitu: (1) Hidrolisis yang merupakan penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana. Pada tahap ini senyawa-senyawa organik polimer kompleks seperti polisakarida, protein, dan lemak didegradasi oleh
Malang, 26 Maret 2016
917
mikroorganisme hidrolitik menjadi monumer glukosa, asam amino dan peptida. Proses hidrolisis dilakukan oleh kelompok bakteri hidrolisa Enterobacterericeae (Lettinga, 1994). Tahap ke dua (2) Asetogenesis merupakan tahapan pembentukan asetat. Hasil dari proses asidogenesis akan diuraikan oleh bakteri asetogen (bakteri penghasil asam asetat dan H2) menjadi asam asetat, H2, dan CO2. Alkohol, asam propionat dan asam butirat
diubah menjadi asam asetat oleh bakteri asetogen (Said, 2006). Dan tahap ke tiga (3) Metanogenesis merupakan proses pembentukan gas metan oleh bakteri pembentuk metan. proses metogenesis dilakukan oleh bakteri pembentuk metan seperti Methanosacaria, Mathanobacterium, Mathanobacillus, dan Methanococcus. Tahapan metanogenesis mengubah asam-asam lemak rantai pendek menjadi H2, CO2, dan asetat. Asetat akan
mengalami dekarboksilasi dan reduksi CO2, kemudian bersama-sama dengan H2 dan CO2
menghasilkan produk akhir gas metan (CH4), karbondioksida (CO2), dan gas-gas lain
seperti hidrogen sulfida, hidrogen, dan nitrogen (Hermawan, 2007).
Proses produksi gas metan dari bahan baku organik dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain adalah bahan baku isian, suhu, pH, starter.
Usaha penanganan sampah organik secara biologi dapat dilakukan dengan menggunakan aktifator mikroba. MOL adalah salah satu bioaktifator yang dapat digunakan untuk mempercepat penguraian bahan organik. MOL merupakan hasil fermentasi dari bahan yang ada di lingkungan sekitar dan mudah didapatkan. Membuat MOL dapat memanfaatkan bahan disekitar tempat tinggal. MOL dapat dibuat dari bahan yang mengandung mikroorganisme yang ada disekitar tempat tinggal. MOL dapat dibuat dari kotoran hewan, buah busuk, rebung, bonggol pisang, sisa nasi, terasi, keong mas. Menurut Mulyono (2015), MOL dapat dibuat dengan mengambil sumber dari dari lingkungan yang banyak mengandung mikroba.
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk menganalisis adanya pengaruh pemberian berbagai konsentrasi MOL feces sapi terhadap Kandungan biogas sampah organik pasar. METODE PENELITIAN
Penelitian akan dilakukan di Laboratorium Biologi Universitas Muhammadiyah Malang yang beralamat di Jl. Raya Tlogomas NO. 246 Malang. Penelitian ini dilakukan pada bulan April 2015 – Desember 2015 dan pengamatan pembentukan biogas selama 9 hari. Jenis penelitian dalam kegiatan ini merupakan penelitian eksperimental sesungguhnya (True Experiment Research).
Variabel bebas adalah variabel yang dipilih dan dirancang dengan sengaja diukur dan dimanipulasi variasinya untuk diketahui pengaruhnya pada objek yang diteliti. Dalam penelitian ini yang menjadi variabel bebasnya adalah berbagai konsentrasi mikroorganisme lokal feces sapi (100%, 75%, 50% 25% dan 0%). Variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat, karena adanya variabel bebas. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah kadar kandungan gas metana pada biogas hasil fermentasi sampah organik pasar. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini untuk pembuatan MOL adalah feces sapi 2 kg, ait tajin 2 liter, gula merah 200 gr, dan air 2 liter. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan untuk uji kandungan gas metan adalah sampah organik pasar Dinoyo, aquadest, MOL (Mikro-organisme Lokal) feces sapi, HNO3 dan garam katalis.
Malang, 26 Maret 2016
918
panci, timba, dan saringan. Sedangkan untuk uji kandungan gas metan adalah botol air mineral 1500 ml, lem tembak, kran gas, spektrofotometer, alat pencacah, kamera, dan kertas label.
Penelitian ini diawali dengan pembuatan MOL yaitu dengan cara Merebus gula merah sebanyak 200 gr dan air cucian beras sebanyak 2 liter dan didiamkan sampai dingin. Memasukkan feces sapi sebanyak 2 kg ke dalam timba. Mencampur bahan rebusan dengan feces sapi di dalam timba. Menutup rapat timba dan menghubungkan dengan slang kecil ke dalam botol berisi air. Mengamati gelembung udara yang terbentuk di botol. MOL ( Mikroorganisme local) siap digunakan saat gelembung udara tidak lagi terbentuk.
Tahap yang ke dua (2) yaitu pembuatan Digester yaitu dengan Menyiapkan alat yang akan digunakan. Melubangi bagian atas Botol air mineral 1500 ml. Menyambung lubang dengan kran gas dan merekatkan dengan lem tembak. Mengecek kran yang sudah dilem.
Tahap ke tiga (3) yaitu pembuatan biogas sampah organik pasar yaitu dengan Menyiapkan sampah organik pasar. Mencacah sampah organik pasar dengan alat pencacah. Meletakkan sampah organik pasar yang sudah dicacah ke dalam wadah (botol air mineral 1500 ml). Mencampurkan sampah organik pasar yang telah siap dengan MOL (Mikroorganisme lokal) feces sapi dengan konsentrasi 100%, 75%, 50%, 25% dan 0% . Memberikan label untuk masing-masing perlakuan.
Tahap ke empat (4) dengan Uji Kandungan gas metan yaitu Mengambil sampel pada setiap perlakuan . Memasukkan sampel pada plastik yang sudah diberi karet dan mengikat dengan rapat. Memasukkan HNO3 5ml ke dalam plastik yang berisi sampel. Memasukkan sampel dari dalam plastik ke dalam botol. Memasukkan aquadest 20 ml ke dalam botol. Menimbang garam katalis 0,05g dan memasukkan ke dalam botol. Melakukan spektrofotometri dan kemudian memasukkan kedalam tabel observasi. Selanjutnya dilakukan tahap pengamatan yaitu Mengamati proses pembentukan gas metan ( CH4) yang
terjadi pada limbah pasar dengan penambahan mikroorganisme lokal feces sapi sampai menghasilkan gas metan ( CH4) , kemudian mengambil gambar hasil pengamatan.
Mengamati parameter penelitian pada hasil pembentukan biogas meliputi : lama waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan biogas, dilakukan pada hari ke-5 dan 9 setelah sampah organic dimasukkan kedalam digester. Kandungan gas metan, pengukuran dilakukan dengan cara menghitung kandungan gas metan pada digester, kemudian membandingkan pada setiap perlakuan. Setelah itu mendeskripsikan hasil pembuatan biogas dari sampah organik pasar.
Analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah Anava dua jalur. Data diperoleh dan diolah dengan menggunakan uji normalitas (distribusi frekwensi) dan uji Homogenitas, dan diteruskan dengan uji analisa varians dua jalur untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan efektifitas mikroorganisme lokal feces sapi pada pembentukan gas metan pada pembuatan biogas.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian mengenai pengaruh konsentrasi mikroorganisme lokal feces sapi terhadap kandungan gas metan sampah organik pasar yang dilaksanakan pada tanggal 11 Desember - 22 Desember 2015 di Laboratorium Biologi diperoleh data kandungan gas
Malang, 26 Maret 2016
919
metan (CH4) yang berbeda pada masing-masing perlakuan. Adapun ringkasan data
kandungan gas metan dari biogas yang dihasilkan dari sampah organik terdapat pada Tabel dibawah ini:
Data Rerata Hasil Pengukuran Kandungan Gas Metan Perlakuan Rerata Kandungan Gas metan (ppm) A0B1 36,628 A0B2 1187,110 A1B1 90,667 A1B2 684,408 A2B1 69,210 A2B2 444,332 A3B1 50,941 A3B2 409,202 A4B1 31,995 A4B2 303,873
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan hasil bahwa semakin tinggi konsentrasi MOL feces sapi yang digunakan jumlah gas metan yang terbentuk semakin sedikit, hal ini karena semakin tinggi konsentrasi MOL feces sapi yang digunakan akan semakin sedikit jumlah kandungan air. Air sangat dibutuhkan pada proses hidrolisis dan asetogenesis oleh bakteri yang berperan dalam proses hidrolisis dan proses asetogenesis. Penggunaan air yang tepat dalam proses pembuatan biogas maka akan meningkatkan produksi biogas (Saputro dan Dewi, 2009).
Berdasakan tabel diatas dapat diamati bahwa kandungan gas metan yang tertinggi adalah gas metan yang dihasilkan pada perlakuan 0% hari ke 9 dengan kadar gas metan 1187,110 ppm, hal tersebut terjadi karena adanya pengaruh air terhadap bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas. Penggunaan konsentrasi yang semakin tinggi akan menyebabkan kekurangan air pada subtrat. Kandungan air yang terlalu rendah akan menghambat pertumbuhan bakteri (Deublein at al, 2008).
KESIMPULAN
Ada pengaruh pemberian berbagai konsentrasi mikroorganisme lokal feces sapi terhadap kandungan gas metan yang dihasilkan dari sampah organik pasar. Saran dari penelitian ini agar dilanjutkan oleh para peneliti lain untuk lebih jauh lagi meneliti mengenai bakteri apasaja yang terdapat didalam mikroorganisme lokal feces sapi.
Malang, 26 Maret 2016
920 DAFTAR PUSTAKA
Dainuri. 1995. Materi materi pokok ilmu kesehatan masyarakat. Jakarta: Widya medika. Deublein, D. dan Steinhauster, A. 2008. Biogas From Wates and Renewebel Resources. An
Introduction. WILEY-VCH Verlag GmbH & KGaA. Weinheim, p. 13
Hadoyo, dkk. 2014. Panduan Praktis Membuat Biogas Portable Skala Rumah Tangga dan Industri. Yogyakarta. Lily Publisher.
Hermawan. B., Lailatul Qodriyah, dan Candrarini Puspita. 2007. Sampah Organik sebagai Bahan Baku Biogas untuk Mengatasi Krisis Energi Dalam Negeri. Karya Tulis Ilmiah Mahasiswa. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Kadir, abdul. 1982. Energi. Jakarta. UI-PRESS.
Mulyono. 2015. Membuat MOL dan Kompos dari Sampah Rumah Tangga. Jakarta. Agromedia Pustaka.
Said, E. G. 2006. Bioindustri Penerapan Teknologi Fermentasi. Jakarta. PT Mediyatama Sarana Perkasa.
Saputro, R.R dan Putri, Rr.D.A. 2009. Pembuatan Biogas dari Limbah Peternakan. Jurusan Teknik Kimia. Fakultas Teknik. Universitas Dipenegoro. Semarang
Sariyanta. 2007. Memanen sampah. Jakarta
Sutedjo. 2008. Isu pemanaan global antara ancaman dan berkah. PPLH Universitas Mula-waraman Samarinda. Jurnal lingkungan dan pembangunan 28 (1); 53 – 59; 2008.
Yuswanto. 2011. Sampah luar kota masuk malang. (Online).
