LAPORAN AKHIR
PENELITIAN DOSEN PEMULA UNIVERSITAS LAMPUNG
Perbandingan Efektivitas Produksi Biogas dari Limbah Kulit Kopi Menggunakan Inokulasi Mikroorganisme Kotoran Sapi, Cairan
Rumen, dan Effective Microorganisms (EM)
TIM PENGUSUL
(Hasrul Anwar, S.Pd., M.T. SINTA ID: 6755309) (Andhika Cahaya T.S.,S.T.,M.T. SINTA ID: 6709417) (M. Ridho Ulya, S.T., M.Eng. SINTA ID: 6709814)
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
2021
i
ii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN PENELITIAN ... ii
IDENTITAS DAN URAIAN UMUM ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... v
DAFTAR TABEL ... vi
RINGKASAN ... vii
BAB 1. PENDAHULUAN... ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Tujuan Khusus ... 3
1.4 Urgensi dan Manfaat Penelitian ... 4
1.5 Luaran/Temuan yang Ditargetkan ... 4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Karakteristik Kulit Kopi ... 5
2.2 Proses Pretreatmen Bahan Berlignoselulosa ... 6
2.3 Cairan Rumen ... 6
2.4 Kotoran Sapi ... 7
2.5 Effective Microorganisms ... 7
2.6 Mekanisme Proses Anaerobik Produksi Biogas ... 8
2.7 Peta Jalan Penelitian ... 10
BAB 3. METODE PENELITIAN ... 11
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 11
3.2. Bahan dan Alat ... 11
3.3 Rancangan Penelitian ... 11
3.4. Prosedur Penelitian ... 12
BAB 4. Hasil dan Pembahasan ... 16
4.1. Analisis Lignoselulosa Kulit Kopi ... 16
4.2. Analisis Total solid (TS) dan Volatile solid (VS) ... 17
4.3. Analisis Volatile Fatty Acid (VFA) ... 18
iii
4.4. Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) ... 22
4.5. Komposisi Biogas ... 24
BAB 5. Kesimpulan dan Saran ... 25
5.1. Kesimpulan ... 25
5.2. Saran ... 25
REFERENSI ... 26
LAMPIRAN... ... 30
DAFTAR TABEL Tabel 1. Rencana Target Pencapaian Penelitian ... 4
Tabel 2. Kandungan Pulp Kulit Kopi ... 6
Tabel 3. Komposisi Mikroorganisme Cairan Rumen ... 7
Tabel 4. Variasi Inokulasi Mikroorganisme . ... 12
Tabel 5. Waktu Sampling . ... 12
Tabel 6. Hasil Analisa Lignoselulosa Kulit Kopi . ... 16
Tabel 7. Jadwal Kegiatan Penelitian. ... 16
iv DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur Anatomi Kulit Kopi... ... ... 5
Gambar 2. Rumen dan Tampak Samping Perut Sapi... 7
Gambar 3. Road Map Penelitian ... 10
Gambar 4. Diagram Alir Prosedur Penelitian... 13
Gambar 5. Digester Fermentasi Anaerobik ... 13
Gambar 6. Diagram Alir Persiapan Substrat Kulit Kopi ... 14
Gambar 7. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Nilai TS ... 17
Gambar 8. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Nilai VS ... 17
Gambar 9. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Nilai VFA Pada KK-R 15% ... 19
Gambar 10. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Nilai VFA Pada KK-RKS 15% .... 20
Gambar 11. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Nilai VFA Pada KK-R 15% ... 20
Gambar 12. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Total VFA ... 21
Gambar 13. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Nilai COD ... 22
Gambar 14. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Konsentrasi CH4 ... 23
v RINGKASAN
Pada zaman global saat ini, energi merupakan persoalan yang krusial di berbagai belahan dunia. Peningkatan permintaan energi ini disebabkan oleh pertumbuhan populasi penduduk, menipisnya sumber cadangan minyak bumi, serta permasalahan emisi dari bahan bakar fosil. Oleh karena itu, perlunya mencari sumber energi alternatif untuk mengganti bahan bakar fosil. Kulit kopi merupakan limbah hasil panen pertanian yang jumlahnya sangat melimpah khususnya di Indonesia.
Pemanfaatan kulit kopi belum dilakukan secara optimal, padahal kulit kopi memiliki potensi yang besar sebagai bahan baku biogas karena memiliki kandungan selulosa yang tinggi yaitu sekitar 63%.
Tujuan jangka panjang dari penelitian ini adalah untuk memanfaatkan limbah kulit kopi sebagai bahan baku produksi biogas. Pada penelitian ini juga memanfaatkan berbagai inokulasi mikroorganisme seperti cairan rumen, kotoran sapi,dan campuran kotoran sapi dan cairan rumen dalam memproduksi biogas.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan inokulasi mikroorganisme terhadap yield produksi biogas dan kualitas biogas yang dihasilkan pada proses fermentasi anaerobik. Pelaksanan fermentasi anaerobik pada peneltian ini dilakukan dengan metode batch.
Hasil dari penelitian ini didapatkan komposisi lignoselulosa yang yaitu selulosa 65,90%, hemiselulosa 24,95%, lignin 0,21%, pektin 0,42%, protein 0,81%, tanin 1,05%, kafein 0,09%, dan polifenol. Nilai Total Solids dan Volatile Solids untuk ketiga variabel yaitu K-KS sebesar 16,79% dan 33,98%, K-R sebesar 19,32% dan 38,37%, dan K-KSR sebesar 32,20% dan 42,47%. Adapun total VFA untuk K-KS adalah 3,71% (v/v ), 3,23% (v/v) untuk K-R, dan 2,41% (v/v) untuk K-KSR. Nilai COD untuk variabel K-KS, K-R, dan K-KSR masing-masing adalah 78,05%, 28,23%, dan 48,92%. Adapun komposisi biogas untuk K-KS yaitu CH4 12,35%, CO2
2,82%, dan H2 0,32%, untuk K-R yaitu CH4 0,84%, CO2 14,11%, dan H2 0,59%, sedangkan untuk K-KSR yaitu CH4 2,34%, CO2 13,75%, dan H2 0,36%
Kata kunci: fermentasi anaerobik, cairan rumen, kotoran sapi,biogas, metana
6 BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pada zaman global saat ini, energi merupakan persoalan yang krusial di berbagai belahan dunia. Peningkatan permintaan energi ini disebabkan oleh pertumbuhan populasi penduduk, menipisnya sumber cadangan minyak serta permasalahan emisi dari bahan bakar fosil. Penggunaan bahan bakar fosil berdampak negatif terhadap lingkungan karena menghasilkan emisi karbondioksida (CO2) dan gas rumah kaca (GHGs) (Milano et al., 2016).
Penipisan sumber bahan bakar fosil diperkirakan terjadi pada pertengahan abad dan akan menciptakan kekacauan ekonomi dan politik. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, perlunya eksplorasi terhadap energi terbarukan (Peter, 2018). Salah satu energi alternatif untuk memecahkan masalah di atas adalah pemanfaatan sumber daya alam yang selama ini belum dikelola secara maksimum khususnya dalam bidang pertanian (Rahman, 2005).
Ketersedian limbah pertanian (biomassa) di Indonesia merupakan suatu potensi sumberdaya untuk memproduksi energi alternatif terbarukan misalnya biogas (Sufyandi, 2001).
Biogas adalah sumber bioenergi terbarukan yang menjanjikan, yang dapat dihasilkan melalui proses pencernaan anaerobik dari berbagai jenis biomassa atau bahan yang dapat terurai secara hayati. (Gao et al., 2018). Secara umum, biogas terdiri dari metana (CH4) (35- 75%) dan CO2 (25-55%) (Jonsson, 2003). Ada komponen kecil lainnya dalam biogas, termasuk nitrogen (N2), oksigen (O2), hidrogen (H2), hidrogen sulfida (H2S), uap air (H2O), karbon monoksida (CO), amonia (NH3), siloksan dan aromatik, serta beberapa partikel debu.
Biogas mengandung berbagai konsentrasi karbon dioksida, tergantung pada sumber biogas.
Namun, keberadaan karbondioksida mengurangi nilai kalor biogas. Biogas dari limbah lumpur biasanya mengandung 55-75% CH4, 20-40% CO2 dan <1% nitrogen, sedangkan komposisi biogas dari digester sampah organik biasanya 45-75% CH4, 25-55% dari CO2 dan
<1% nitrogen. Di sisi lain, di tempat pembuangan sampah, kandungan CH4 seringkali bervariasi dari 35% hingga 55%, CO2 dari 15% hingga 40% dan nitrogen dari 5% hingga 25% (Jonson et al.,2003; Gao et al., 2018).
Biomassa lignoselulosa, yang meliputi residu pertanian dan sumberdaya hutan yang kurang dimanfaatkan, merupakan sumberdaya energi terbarukan yang murah dan potensial.
Sebagian besar negara berkembang memanfaatkan berbagai macam sisa pertanian menjadi energi yang bersih dan ramah lingkungan lingkungan (Obeng et al., 2018). Limbah tanaman pertanian bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan untuk produksi biogas karena
7 ketersediaan yang melimpah. (Darmawan et al., 2018; Huzir et al.,). Produksi biofuel dari sumber daya terbarukan mengacu pada biomassa/bahan berlignoselulosa, karena sebagian besar bahan non-pangan murah dan berlimpah yang bersumber dari tanaman. Oleh karena itu, bahan baku berlignoselulosa dapat menawarkan potensi untuk memberikan biofuel pada generasi yang akan datang (Simpson dkk, 2007).
Bahan berlignoselulosa yang keberadaannya melimpah dan dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku produksi biogas adalah kulit kopi. Komponen organik yang ada dalam pulp kopi meliputi selulosa (63%), lignin (17%), protein (11,5%), hemiselulosa (2,3%), tanin (1,80- 8,56%), pektin (6,5%), gula reduksi (12,4%), non-gula pereduksi (2,0%), kafein (1,3%), asam klorogenat (2,6%) dan asam kafeat (1,6%) (Mussat dkk., 2011; Franca dkk., 2009).
Dalam proses pengolahan kopi menghasilkan limbah yang merupakan sumber kontaminasi dan menimbulkan permasalahan lingkungan yang serius di negara-negara penghasil kopi. Limbah kulit kopi belum dimanfaatkan secara baik dan optimal, hal ini terlihat dari menumpuknya limbah kulit kopi di sekitar perkebunan kopi dan tempat usaha penggilingan biji kopi khususnya di Indonesia. Oleh karena itu, pembuangan kulit kopi menjadi masalah lingkungan yang muncul di seluruh dunia karena pembusukannya.
Pembuangan limbah kopi dapat menimbulkan masalah lingkungan seperti eutrofikasi air, asidifikasi dan salinisasi tanah, dan efek toksik pada beberapa proses biologis (Kulandaivelu, 2012). Toksisitas limbah kopi disebabkan adanya polifenol, senyawa yang dapat merusak membran sel dan mempengaruhi aktivitas enzimatis mikroorganisme (Monlau et al, 2014).
Dalam pemanfaatan limbah kulit kopi untuk produksi biogas, ada dua hal utama yang penting dilakukan yang pertama adalah pretreatment terhadap selulosa, lignoselulosa dan hemiselulosa. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa pretreatment fisika, kimia, dan biologis pada biomassa lignoselulosa dapat meningkatkan hasil metana selama proses digestion karena pengikatan lignin, pengurangan kristalinitas, dan peningkatan porositas (Chen dkk., 2014; Dollhofer dkk., 2018; Koyama dkk., 2017). Pada penelitian sebelumnya, mikroorganisme yang digunakan untuk menghasilkan biogas dari limbah kulit kopi serta mendegradasi tanin, kafein, dan phenol adalah mikroorganisme kotoran sapi, namun produksi gas sangat lambat, pada 2 bulan pertama hanya terbentuk 0,019 % CH4 dalam 1 liter gas yang dihasilkan dan maksimum gas CH4 yang dihasilkan hanya 0.07 % per liter dalam waktu 8 bulan (Corro, 2013).
Penelitian ini dilakukan untuk membandingkan pengaruh penambahan inokulasi mikroorganisme kotoran sapi, cairan rumen, dan campuran kotoran sapi dan cairan rumen
8 terhadap yield produksi dan kualitas biogas yang dihasilkan dengan menggunakan limbah kulit kopi sebagai bahan baku.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan awal dalam penelitian ini yaitu bagaimana pengaruh penambahan penambahan inokulasi mikroorganisme kotoran sapi, cairan rumen, campuran kotoran sapi dan cairan rumen terhadap yield produksi dan kualitas biogas yang dihasilkan pada limbah kulit kopi. Diharapkan penelitian ini akan menghasilkan biogas dengan efesiensi tinggi dan kualitas yang baik..
1.3. Tujuan Khusus
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk memproduksi biogas dengan memanfaatkan limbah kulit kopi sebagai bahan baku dalam skala rumah tangga sehingga dapat dijadikan sebagai energi alternatif yang ramah lingkungan, sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini adalah :
1. Mengkaji pengaruh penambahan penambahan inokulasi mikroorganisme kotoran sapi, cairan rumen, dan campuran kotoran sapi dan cairan rumen terhadap yield produksi biogas pada kulit kopi.
2. Mengkaji pengaruh penambahan kotoran sapi, cairan rumen (rumen fluid), dan campuran kotoran sapi dan cairan rumen terhadap kualitas produksi biogas yang dihasilkan.
3. Mengetahui inokulum mikroorganisme yang efektif terhadap produksi biogas dengan menggunakan bahan baku kulit kopi.
1.4 Urgensi dan Manfaat Penelitian
Urgensi dari penelitian ini adalah untuk memberikan solusi terhadap permasalahan lingkungan yang disebabkan oleh limbah kulit kopi dan memaksimalkan pemanfaatan limbah kulit kopi untuk mengahasilkan biogas yang merupakan energi alternatif yang ramah lingkungan.
1.5. Luaran yang diharapkan
1. Menghasilkan biogas dengan efisiensi tinggi/berkualitas dengan memanfaatkan limbah kulit kopi.
2. Jurnal nasional terindeks SINTA , jurnal internasional terindeks, prosiding sebagai pemakalah maupun pembicara dalam kegiatan ilmiah tahunan
(Tabel 1)
9 Tabel 1. Rencana target pencapaian penelitian
No Jenis Luaran Indikator Capaian
1 Artikel ilmiah dimuat di Prosiding
Internasional Nasional 2 Artikel ilmiah dimuat
di Jurnal
Internasional Terindeks Nasional Terindeks SINTA
Submit 3 Pemakalah dalam
temu ilmiah
Internasional Terlaksana
Nasional 4 Invited Speaker dalam
temu ilmiah
Internasional Nasional 5 Visiting Lecturer Internasional 6
Hak Kekayaan Intelektual (HKI)
Paten
Paten Sederhana
Hak Cipta
Merek Dagang Rahasia Dagang Desain Produk Industri Indikasi Geografis Perlindungan Varietas Tanaman
Perlindungan Topografi Sirkuit Terpadu
7 Teknologi Tepat Guna
8 Model/Purwarupa/Desain/Karya seni/Rekayasa Sosial
9 Buku Ajar (ISBN)
10 Tingkat Kesiapan Teknologi (TKT) 3
10 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Karakterstik Kulit Kopi
Kulit kopi terdiri dari 3 (tiga) bagian, yaitu : 1). Lapisan bagian luar tipis yakni yang disebut "Exocarp"; lapisan ini kalau sudah masak berwarna merah. 2). Lapisan Daging buah; daging buah ini mengandung serabut yang bila sudah masak berlendir dan rasanya manis, maka sering disukai binatang kera atau musang. Daging buah ini disebut "Mesocarp".
3). Lapisan Kulit tanduk atau kulit dalam; kulit tanduk ini merupakan lapisan tanduk yang menjadi batas kulit dan biji yang keadaannya agak keras. Kulit ini disebut "Endocarp".
Gambar 1. Struktur Anatomi Buah Kopi
Pulp dan sekam kulit kopi memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi (70%), dimana 16-43% dalam bentuk selulosa dan 7-29% dalam bentuk hemiselulosa. Begitu pula dengan limbah pengolahan kopi memliki konsentrasi bahan organik yang tinggi (17244 mgCOD / L), makro dan mikronutrien (nitrogen, fosfor dan kalsium antara 23 dan 625 mg / L L (Rossmann et al., 2013; Bondesson, 2015).
Pulp merupakan limbah kopi terbesar mencapai 40-50%. Esquel (2011) menyebutkan limbah pulp kopi memiliki komposisi seperti karbohidrat (35%),protein (10%), fiber (30,8%), mineral (10,7%), protein (8,9%), dan gula (4,1%). Selain itu limbah pulp kopi mengandung senyawa lignoselulosa (selulosa, hemiselulosa,lignin, protein, tannin,dan pektin yang disajikan pada Tabel 2
11 Tabel 2. Kandungan Pulp Kulit Kopi
No Kandungan Prosentase (%)
1 Selulosa 63
2 Hemiselulosa 2,3
3 Lignin 17
4 Protein 11,5
5 Tanin 1,8-8,56
6 Pektin 6,5
(Corro, 2013) 2.2. Proses Pretreatmen Bahan Berlignoselulosa
Proses pretreatment diperlukan untuk mempermudah degradasi bahan berlignoselulosa, hemi selulosa, dan selulosa sehingga mudah dihidrolisis dan difermentasikan secara anaerobik untuk menghasilkan metana.
Proses degradasi bahan berlignoselulosa dari limbah pertanian dipengaruhi oleh komposisi substrat limbah, kristalinitas selulosa, dan ukuran partikel. Proses pretreatment yang dilakukan adalah secara mekanis dan kimiawi. Pretreatment mekanis yang dipakai adalah milling dan attrition. Pretreatment kimiawi bertujuan untuk menghancurkan ikatan lignin sehingga komponen hemiselulosa dan selulosa lebih mudah didegradasi. Beberapa pretreatment kimiawi bahan diantaranya adalah pretreatment asam dan pretreatment basa dan pretreatment ammonia (Mosier dkk., 2005). Pretreatment thermal dilakukan dengan wet oxidation (Fox dan Noike, 2004).
Selain menggunakan pretreatment kimiawi dan mekanis, pretreatment biologis juga dipakai dalam proses degradasi lignoselulosa. Salah satu pretreatment biologis yang dipakai adalah penggunaan rumen fluid atau cairan rumen (Baba dkk. 2013).
2.3. Cairan Rumen
Rumen adalah bagian pertama (first stomach) didalam lambung sapi yang harus dilewati sebelum makanan dicerna lebih lanjut oleh sistem pencernaan lainnya. Ukuran rumen adalah 150 – 200 L seperti tampak pada Gambar 2
12 Gambar 2. Rumen dan tampak samping perut sapi (Takeneka, 2008)
Cairan rumen dari sapi mengandung dua quadrillion bakteri dan 1 milliar protozoa.
Banyak diantara bakteri tersebut adalah mikroorganisme selulotik anaerobik, dan mampu menghidrolisis selulosa dengan efisiensi yang tinggi, dengan waktu tinggal solid/ solid residence time (SRT) yang sangat pendek (sekitar 23-30 jam) (Chynoweth dkk. 2003;
Hungate, 1966 ; Song dkk. 2005). Komposisi lengkap mikroroganisme cairan rumen berdasarkan populasinya dijelasakan dalam Tabel 3 dibawah ini:
Tabel 3. Komposisi Mikroorganisme Cairan Rumen
Nama Mikroorganisme Jumlah
Protozoa 106 /g
Arcaea 108/g
Bakteri 1010/g
Fungi 104/g
(Takeneka, 2008)
2.4. Kotoran Sapi
Kotoran sapi mengandung sedikit selulosa, lignoselolosa, lignin, dan komponen organik yang baik untuk pertumbuhan bakteri dalam produksi biogas (Corro dkk., 2013).
Kotoran sapi mengandung bakteri dan mikroorganisme sebagai berikut,: Clostridium, Bacteroides, Bifidobacterium, Enterobacteriaceae (E. Coli), Ruminococcus, dll (Alfa dkk., 2014).
Populasi bakteri didominasi oleh bakteri strict anaerob; seperti : Bacteroides SP, Colistridium SP, dan Bifidobacterium, kemudian bakteri facultative anaerob dan patogen seperti Enterobacteriaceae; seperti E. Coli, Salmonella Spp, Shigella Spp, dll, bakteri-bakteri yang lain juga mengikuti secara konsisten, sebanyak 43 jenis bakteri (Dowd dkk., 2008).
2.5. Efective Microorganisms (EM)
Efective microorganism (EM) adalah kultur campuran beberapa mikroorganisme yang berisi 80 spesies mikroorganisme, yang terdiri dari bakteri fotosintesis, bakteri asam laktat, yeast, actinomycetes, jamur fermentasi seperti aspergilus dan penicilium (Higa dan Parr, 1994; Yamada dan Xu, 2001). Effective microorganism (EM) berupa larutan coklat dengan pH 3,5-4,0 (Nita, 2011).
Satu (1) ml konsentrat Efective Microorganism (EM) berisi paling sedikit 105 mikroorganisme yang dapat diamati yang terdiri dari bakteri berikut : Streptomyces albus,
13 Propionibacterium freudenrinchii, Streptococcus lactis, Aspergillus oryzae, Mucor hiemalis, Saccaromyces cerevisiae, dan Candida utilis, Lactobasillus Sp. Rhodopseudomonas sp. dan Streptomycetes griseus (Hu & Qi, 2013). Inokulan yang terdiri Lactobasillus Sp.
memproduksi asam laktat yang dapat mempercepat perombakan bahan organik seperti lignin dan selulosa (Surung, 2007). Effective microorganism (EM) bisa mempercepat pecahnya molekul protein, gula, lemak, dan fiber. Oleh sebab itu, Effective microorganism (EM) juga bisa mempercepat dekomposisi material organik (Sigstad dkk. 2013).
Effective microorganism (EM) bekerja dengan dua cara utama: (I) berkompetisi dengan mengalahkan mikroorganisme yang berbahaya, (II) dengan menghasilkan produk yang bermanfaat seperti enzyme, asam organik, asam amino, hormon, antioxidan yang membawa kesehatan pada lingkungan (Sigstad dkk., 2013).
2.6. Mekanisme Proses Anaerobik Produksi Biogas
Biogas dihasilkan dari proses anaerobik senyawa organik komplek, seperti lipid polisakarida, protein, lemak, asam nukleat, dan lain sebagainya (Yadvika dkk., 2004).
Prosesnya dibagi dalam tiga tahap sebagai berikut :
1. Tahap Hidrolisis ; Proses hidrolisis memecah molekul organik komplek menjadi unit yang lebih kecil sebagai contoh gula/monosakarida, asam amino, alkohol, asam lemak volatil, dan senyawa organik lain yang lebih sederhana. Proses ini dibantu oleh bakteri strict anaerob seperti Bactericides, Clostridia dan facultative anaerob seperti Streptococcus (Yadvika dkk., 2004). Reaksi yang terjadi dalam proses ini sebagai berikut :
(C6H10O5) n+ n H2O n ( C6H12O6)
2. Tahap Acidogenesis ; pada proses ini bakteri acidogenic (bakteri penghasil asam) memecah molekul gula menjadi volatil fatty acid (VFA) misalnya laktat, butirat, propionat, asetat, CO2, NH3, H2S dan H2 (Grande, 2007) . Jenis reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
C6H12O6 2CH3CHOHCOOH (asam laktat)
C6H12O6 CH3CH2CH2COOH + 2 CO2 + 2H2O (asam butirat)
C6H12O6 CH3CH2COOH + CO2 + 2CO + 3H2
(asam propionat) C6H12O6 3CH3COOH
(asam asetat)
14 Pada proses ini, bakteri acetanogen mengubah molekul organik menjadi CO2 dan utamanya adalah asam asetat. Bakteri ini adalah Syntrophobacter wolinii (mendagradasi propionat menjadi asam asetat, CO2, dan H2) dan syntrophobacter wolinii mengoksidasi asam lemak bersama dengan bakteri pengguna H2. Propionat, asam lemak berantai panjang, alkohol, beberapa senyawa aromatik seperti benzoat dan asam – asam organik lainnya diproduksi oleh bakteri acetogen bersama – sama dengan bakteri metanogen. Degradasi propionat menurut reaksi:
CH3CH2COOH + 2H2O CH3COOH + CO2 + 3H2
(asam propionat) (asam asetat)
3. Tahap Metanogenesis ; pada proses ini, bakteri methanogenic archaea seperti Methanosarcina Sp dan Methanothrix Sp yang mengubah H2 dan asam asetat menjadi CO2, CH4 dan air, dan mengubah H2 dan asam propionat menjadi CH4 dengan bakteri Methanobacterium, Methanococcus (Yadvika dkk., 2004). Jenis-jenis reaksinya adalah sebagai berikut :
a) Hydrogenotrophic metanogens, proses metanogen yang menggunakan hidrogen dan bereaksi dengan karbon dioksida.
4H2 + CO2 CH4 + 2 H2
b) Acetrophic metanogens, disebut juga acetoclastic atau metanogen yang memecah asam asetat menjadi metana dan CO2 oleh bakteri Methanosarcina Sp dan Methanothrix Spp.
CH3COOH CH4 + CO2
(asam asetat)
c) Pembentukan metana dari asam propionate yang bereaksi dengan air CH3CH2COOH + ½ H2O 7/4 CH4 + 5/4 CO2
(asam propionat)
d) Proses metanogenesis dengan reaksi antara asam butirat dengan air dan karbondioksida 2CH3(CH2)2COOH + 2H2O + CO2 4CH3COOH + CH4
(asam butirat) (asam asetat) 2.7. Peta Jalan Penelitian (Road Map)
Pada penelitian ini akan dilakukan pemanfaatan limbah kulit kopi untuk sebagai bahan baku untuk memproduksi biogas. Tahapan awal penelitian ini mencari inokulum yang efektif terhadap yiled produksi dan kualitas biogas dengan menggunkan limbah kulit kopi sebagai bahan baku utama.
15 Tahapan penelitian ke depannya akan dilanjutkan dengan pemurnian biogas dari zat-zat pengotor seperti CO2 dan H2S. Keberadaan CO2 dalam biogas sangat tidak diinginkan, hal ini dikarenakan semakin tinggi kadar CO2 dalam biogas maka akan menurunkan nilai kalor biogas tersebut, sedangkan impuritis H2S bersifat korosif yang dapat merusak alat-alat rumah tangga. Pemurnian biogas dari karbondioksida (CO2) dilakukan menggunakan absorbent K2CO3 dengan promotor diethanolamine (DEA). Pada penelitian ini akan dikaji efektivitas produksi biogas setelah dilakukan pemisahan absorpsi reaktif menggunakan absorbent K2CO3 dan diethanolamine (DEA) sebagai promotor. Setelah mengetahui inokulum, absorben, dan promotor yang efektif dalam produksi dan pemurnian biogas dari impuritis (CO2 dan H2S), maka tahap selanjutnya adalah membuat prototype sistem peralatan dan rancang bangun pilot plan poduksi biogas dengan kondisi operasi terbaik untuk memproduksi biogas dalam skala besar.
Gambar 3. Road Map Penelitian Rencana Capaian :
Produksi biogas dari limbah kulit kopi menggunakan berbagai inokulum
Rencana Capaian : Pemurnian biogas dari impuritis (CO2 dan H2S)
Rencana Capaian :
Membuat Prototype Sistem Peralatan dan Rancang Bangun Pilot Plan Produksi dengan Kondisi Operasi Terbaik
Tahap 1 Tahap 2 Tahap 3
Penelitan Sekarang (2021)
Penelitan Mendatang (2022)
Penelitan Mendatang (2023)
16 BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini diakukan di Laboratorium Kimia Terapan Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung. Waktu penelitian dimulai pada bulan Mei hingga September 2021.
3.2. Bahan dan Alat
Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah kulit kopi, cairan rumen, kotoran sapi, effective microorgnisme (EM-4), aquades, CH3COONa, NH4Cl, KH2PO4,
CaCl2.2H2O, MgCl2.6H2O, Fe-EDTA, CoCl2.6H2O, NiCl2.6H2O, MnCl2.4H2O, NaOH,
H2SO4, yeast extract, etanol, dan glukosa. kertas saring Whattman, kasa steril, tisu, pH meter dan etanol.
Alat yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah autoclave (Astell Scientific), Hot plate & stirrer (Snijders), Spectrophotometer (Cecil), analitical balance (Ohaus), Incubator (Incucell), Furnance Lin High Therm VMK 135 Germany, Oven (VWR Scientific 1350 G), vortex (VM-300), vacuum pump (Weich), rangkaian alat reaktor batch, gas sampler, gas holder, dan gas chromatography (GC-2010 Plus-SHIMADZU).
3.3. Rancangan Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji pengaruh penambahan cairan rumen, kotoran sapi, dan campuran kotoran sapi dan rumen terhadap yield produksi biogas dengan menggunakan limbah kulit kopi sebagai bahan baku. Adapaun rancangan penelitian adalah sebagai berikut :
1.Kondisi Operasi
Volume reaktor : 6 liter Volume kerja : 3,6 iter Suhu operasi : 30 – 40 0C
pH : 6 - 7 Tekanan operasi : 1 atm
Ukuran partikel substrat : bubuk/ powder (100 mesh) Lama fermentasi : Sampai produksi metana konstan Sistem : Batch
Substrat : Kulit kopi : air (1 : 2)
17 2. Variabel Penelitian
a. Variabel inokulasi mikroorganisme dalam digester
Tabel 4. Variasi Inokulasi mikroorganisme
Substrat Inokulusi mikroorganisme Kode Digester
Kulit Kopi Cairan rumen K-R
Kotoran sapi K-KS
Kotoran sapi + Cairan rumen K-KSR
b. Variabel Waktu Sampling
Selama fermentasi anaerobik dilakukan analisa setiap tiga hari sekali dan untuk analisa biogas dilakukan setiap lima hari sekali. Adapun analisa yang dilakukan sebagai berikut:
Tabel 5. Waktu samping
No Hari Ke- Analisa
1 0 Kadar selulosa, lignoselulosa, dan hemiselulosa awal, lignin, pektin, tannin, polyphenol, kafein, %TS, %VS,dan COD
2 5 %TS, %VS, VFAs, pH, COD,dan Biogas (CH4, H2, CO2, H2S) 3 10 %TS, %VS, VFAs, pH, COD,dan Biogas (CH4, H2, CO2, H2S) 4 15 %TS, %VS, VFAs, pH, COD,dan Biogas (CH4, H2, CO2, H2S) 5 20 %TS, %VS, VFAs, pH, COD,dan Biogas (CH4, H2, CO2, H2S) 6 25 %TS, %VS, VFAs, pH, COD,dan Biogas (CH4, H2, CO2, H2S) 7 30 %TS, %VS, VFAs, pH, COD, dan Biogas (CH4, H2, CO2, H2S)
3.4 Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang akan dilaksanakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Konstruksi Reaktor
2. Persiapan substrat kulit kopi 3. Pretreatment chemical kulit kopi 4. Persiapan starter
5. Fermentasi Anaerobik 6. Analisa Hasil
18 Gambar 4. Diagram alir prosedur penelitian
1. Konstruksi Reaktor
Gambar 5. Digester fermentasi anaerobik 2. Persiapan substrat kulit kopi
Pada proses pengolahan biji kopi terdapat beberapa proses yang dilakukan yaitu sortasi biji kopi, pengupasan kulit buah, fermentasi biji kopi, ermentasi biji kopi, pengeringan biji kopi, pengupasan kulit tanduk dan sortasi akhir. Pada proses pengupasan biji kopi akan menghasilkan limbah kulit kopi. Limbah kulit kopi tersebut akan menjadi substrat dalam penelitian ini dengan berbagai treatment seperti berikut :
Analisa TS,VS, dan COD
Konstruksi Reaktor Persiapan Starter
Analisa:
Kadar awal selulosa, hemiselulosa, dan lignn
Fermentasi Anaerobik Persiapan Alat dan Bahan
Pretreatmen kulit kopi
Analisa TS, VS, Biogas (CH4, H2, CO2, H2S), VFAs, COD, dan kadar akhir selulosa, hemiselulosa, dan lignin
Substrat Bahan/Feed Pembuatan Starter
Biogas (CH4, H2S, CO2, H2)
19 Gambar 6. Diagram Alir Persiapan Substrat Kulit Kopi
3. Pretreatment chemical kulit kopi
Sebelum substrat kulit kopi dimasukkan ke dalam digester anaerobik dilakukan pretreatmen kimia dengan menggunakan etanol untuk mengurangi senyawa-senyawa inhibitor yaitu tanin, pektin, polyphenol, dan kafein.
4. Persiapan starter
Starter dibuat dengan memasukan setiap variabel inokulum ke dalam erlenmeyer.
Jumlah yang ditambahkan adalah 15% dari volume kerja reaktor. Kulit kopi dimasukkan ke dalam masing-masing digester sebanyak 1,05 gram, kemudian ditutup rapat dan dimasukkan ke dalam inkubator shaker selama 12 jam dengan kecepatan 137 rpm pada suhu 37 0C. Selain itu, starter diberi nurtrisi yaitu 2 g/l CH3COONa, 4 g/l NH4Cl. 0,06 g/l KH2PO4, 0,025 g/l CaCl2, 0,005 g/l NiCl2, 0,005 g/l MnCl2, 0,005 g/l CoCl2, 0,1 g/l yeast axtract, 0,025 g/l MgCl2, dan 0,03 g/l Fe-EDTA.
5. Fermentasi Anaerobik
Fermentas anaerobik dilakukan secara batch pada suhu 30-40 0C selama 30 hari.
Volume digester yang digunakan adalah 6 liter dengan volume kerja reaktor 3,6 liter. Proses anaerobik digestion dilakukan dengan pembuatan starter dan persiapan bahan substrat yang diisi dengan nutrisi bakteri. Selanjutnya dimulai proses anaerobik selama 30 hari, untuk menjaga kondisi optimum fermentasi suhu dijaga diantara range suhu mesofilik (30-40 0C).
Kulit kopi luaran dari mesin pengupas kulit kopi dikeringkan hingga kadar airnya mencapai ± 50%
Kulit kopi kering dimasukkan ke dalam disk mill untuk memperkecil ukuran kulit kopi
Kulit kopi kemudian diayak dengan ukurun 80 mesh
Substrat kulit kopi Kulit kopi
segar
20 engukuran kadar pH dilakukan setiap hari untuk memastikan pH pada kondisi yang optimum (6,8-7,2) dan apabila terjadi penurunan pH maka akan dilakukan penambahan NaOH 1N, kemudian setiap 5 hari sekali dilakukan sampling untuk analisa COD, Total Solid (TS), Volatile Solid (VS) ,Volatile Fatty Acid (VFA), dan biogas (CH4, CO2 , H2S, dan H2).
21 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Lignoselulosa Kulit Kopi
Analisis kadar selulosa, hemiselulosa, dan lignin pada kulit kopi seperti selulosa, hemiselulosa, lignin, pektin, protein, tanin, kafein, dan poliphenol. Adapun hasil analisa komponen jerami padi dan kulit kopi awal adalah sebagai berikut :
Tabel 6. Hasil Analisa Komponen Kulit Kopi
Komponen Kulit Kopi Kadar
Selulosa 65.90%
Hemiselulosa 24.95%
Lignin 0.21%
Pektin 0.42%
Protein 0.81%
Tanin 1.05%
Kafein 0.09%
Polypenol 0.81%
Dari hasil analisa komponen kulit kopi dengan metode gravimetri (Datta, 1981) didapatkan kadar selulosa sebesar 65,90%, hemiselulosa 24,95%, lignin 0,21%, pektin 0,42%, protein 0,81%, tanin 1,05%, kafein 0,09%, dan polyphenol 0,81%. Menurut Corro (2013) komponen kulit kopi adalah selulosa (63%), hemiselulosa 2,3%, lignin (17%), protein (11,5%), tanin (1,8-8,56%), pektin (6,5%), dan kafein (1,3%). Menurut Van Dam (2006) perbedaan komposisi kulit kopi disebabkan oleh perbedaan kadar abu dan pengaruh relativitas hasil ekstraksi oleh air panas pada saat analisa. Perbedaan komposisi kimia juga diakibatkan oleh asal, jenis, dan kematangan bahan baku yang dapat mempengaruhi komposisi biomassa. Dari hasil kandungan selulosa yang didapatkan dari hasil analisa chesson, kulit kopi memiliki potensi yang lebih tinggi untuk dijadikan sebagai substrat dalam pembuatan biogas, namun kulit kopi memiliki komposisi zat beracun seperti tanin, pektin, poliphenol, dan kafein sehingga mengganggu aktivitas mikrooorganisme dalam mendegradasi substrat (Corro, 2013).
22 4.2. Analisis Total solid (TS) dan Volatile solid (VS)
Analisis TS dan VS dilakukan setiap 5 hari sekali selama 30 hari selama proses anaerobik digestion dengan mengambil cairan di dalam reaktor. Adapun hasil analisa TS dan VS dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 7. Pengaruh lama fermentasi terhadap nilai TS selama proses anaerobik pada berbagai mikroorganisme
Gambar 8. Pengaruh lama fermentasi terhadap nilai VS selama proses anaerobik pada berbagai mikroorganisme
Gambar 7 dan 8 menunjukkan nilai TS dan VS pada substrat kulit kopi terhadap lamanya fermentasi (hari). Adapun penurunan TS dan VS pada masing-masing variabel adalah K-KS 16,79% dan 33,98%, KK-R sebesar 19,32% dan 38,37%, dan K-KSR 32,20%
dan 42,47%.
0 5 10 15 20 25 30 35
0 5 10 15 20 25 30
TS (g/L)
Waktu (Hari)
K-KS K-R K-KSR
0 5 10 15 20 25 30
0 5 10 15 20 25 30
VS (g/L)
Waktu (Hari) K-KS
K-R K-KSR
23 Nilai padatan Total Solid (TS) dan Volatile Solid (VS) pada masing-masing variabel pada jerami padi dan kulit kopi cenderung menurun. Hal ini disebabkan bahan organik mengalami degradasi pada saat hidrolisis hingga tahapan methanogenesis (Herawati, 2003).
Penurunan total solid dan volatile solid berindikasi dengan peningkatan metana dalam biogas yang dihasilkan. Volatile solid merupakan substrat (sumber makanan) bagi mikroorganisme non metanogen yang bekerja pada tahap awal produksi biogas, penurunan volatile solid menunjukkan di dalam biodigester terjadi proses degradasi senyawa organik oleh mikroorganisme non metanogen. Mikroorganisme di dalam biodigester berangsur-angsur mencapai pertumbuhan yang setimbang antara mikroorganisme non metanogen dan metanogen, kondisi ini dapat dilihat dari produksi gas metana yang meningkat (Ni’mah, 2014).
4.3. Analisis Volatile fatty acid (VFA)
Analisis VFA dilakukan dengan mengambil sample slurry melalui sampling valve digester, kemudian sampel ditampung ke dalam eppendoff untuk memisahkan filtrat dan endapan. VFA filtrat kemudian dianalisis dengan menggunakan Gas Chromatografy (GC).
Analisis VFA dilakukan setiap 5 hari sekali selama 30 hari. Dalam penelitian, VFA yang diuji berupa asam asetat, asam propionat, dan asam butirat karena asam-asam ini merupakan produk utama dalam proses pembentukan metana. Adapun hasil analisa VFA (asam asetat, asam propionat, dan asam butirat) dapat dilihat pada gambar di bawah ini`
Gambar 9. Pengaruh lama fermentasi terhadap konsentrasi VFA selama proses anaerobik pada K-R
Gambar 9 menunjukkan asam-asam volatile (asam asetat, asam propionat, dan asam butirat) yang dihasilkan selama proses anaerobik digestion pada K-R. Asam asetat pada K-R
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
0 5 10 15 20 25 30
Konsentrasi VFA (v/v)
Waktu (Hari)
Asam Asetat Asam Propionat Asam Butirat
24 mengalami peningkatan konsentrasi pada hari-5 sampai hari ke-20, kemudian konsentrasinya menurun pada hari ke-25 hingga hari ke-30. Konsentrasi asam asetat tertinggi dihasilkan pada hari ke-20 sebesar 0,278%v/v. Asam propionat pada K-R mengalami peningkatan konsentrasi pada hari-0 sampai hari ke-15, kemudian konsentrasinya menurun pada hari ke-20 hingga hari ke-30. Konsentrasi asam propionat tertinggi dihasilkan pada hari ke-15 sebesar 0,0477%v/v. Asam butirat pada K-R mengalami peningkatan konsentrasi pada hari-5 sampai hari ke-15, kemudian konsentrasinya menurun pada hari ke-20 hingga hari ke-30.
Konsentrasi asam butirat tertinggi dihasilkan pada hari ke-15 sebesar 0,2028%v/v.
Gambar 10. Pengaruh lama fermentasi terhadap konsentrasi VFA selama proses anaerobik pada KK-R+KS 15%
Gambar 10 menunjukkan asam-asam volatile (asam asetat, asam propionat, dan asam butirat) yang dihasilkan selama proses anaerobik digestion pada K-KSR. Pada K-KSR, produksi asam asetat meningkat dari hari ke-5 hingga hari ke-20, kemudian menurun pada hari ke-25 hingga hari ke-30. Produksi asam asetat tertinggi dihasilkan pada hari ke-20 sebesar 0,1773%v/v. Pada K-KSR, produksi asam propionat meningkat dari hari ke-5 hingga hari ke-15, kemudian menurun pada hari ke-20. Produksi asam propionat tertinggi dihasilkan pada hari ke-15 sebesar 0,0474%v/v. Pada K-KSR, produksi asam butirat meningkat dhingga hari ke-15,menurun dari hari ke-20 hingga hari ke-30. Produksi asam butirat tertinggi dihasilkan pada hari ke-15 sebesar 0,0966%v/v.
0 0,05 0,1 0,15 0,2
0 5 10 15 20 25 30
Konsentrasi VFA (v/v)
Waktu (Hari)
Asam Asetat Asam Propionat Asam Butirat
25 Gambar 11. Pengaruh lama fermentasi terhadap konsentrasi VFA selama proses anaerobik
pada K-KS
Gambar 11 menunjukkan asam-asam volatile (asam asetat, asam propionat, dan asam butirat) yang dihasilkan selama proses anaerobik digestion pada K-KS. Pada K-KS, produksi asam asetat meningkat dari hari ke-5 hingga hari ke-15, kemudian menurun pada hari ke-20 hingga hari ke-30. Produksi asam asetat tertinggi dihasilkan pada hari ke- 15 sebesar 0,2801%v/v. Pada K-KS, produksi asam propionat meningkat dari hari ke-5 hingga hari ke- 15. Produksi asam propionat tertinggi dihasilkan pada hari ke-25 sebesar 0,1601%v/v. Pada K-KS, produksi asam butirat besarnya fluktuatif dari hari ke-0 hingga hari ke-30. Produksi asam butirat tertinggi dihasilkan pada hari ke-25 sebesar 0,3606%v/v.
4.4. Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) dan Metana
Analisis COD dilakukan setiap 5 hari sekali selama 30 hari. Adapun hasil analisa COD adalah sebagai beriku
Gambar 12. Pengaruh lama waktu fermentasi terhadap nilai COD pada berbagai variabel
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000
0 5 10 15 20 25 30
COD (mg/L)
Waktu (Hari) K-KS K-R K-KSR
26 Gambar 13. Pengaruh lama fermentasi terhadap konsentrasi CH4 selama proses anaerobik
pada berbagai mikroorganisme
Dapat dilihat pada Gambar 13 nilai COD cenderung menurun pada berbagai variabel.
Adapun penurunan COD pada masing-masing variabel adalah K-R sebesar 28,23%, K-KSR sebesar 48,92%, dan K-KS sebesar 78,05%. Penurunan COD ini diikuti dengan peningkatan konsentrasi CH4 pada masing-masing variabel kulit kopi. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.8. Pada variabel K-KS kenaikan CH4 cukup signifikan pada hari ke-25 hingga hari ke-30.
Pada hari ke-25 CH4 yang dihasilkan sebesar 92,98 ppm kemudian meningkat pada hari ke-30 menjadi 212,21 ppm. Pada K-KSR peningkatan konsentrasi CH4 relatif konstan pada hari ke-5 hingga hari ke -30 yaitu pada hari ke- 5 konsentrasi metana yang dihasilkan sebesar 14,01 ppm dan pada hari ke-30 sebesar 52,27 ppm. Pada K-R peningkatan konsentrasi CH4 relatif konstan pada hari ke-5 hingga hari ke-30 yaitu dari 13,37 ppm pada hari ke-5 menjadi 42,25 ppm pada hari ke-30. Hal ini sesuai dengan penurunan COD pada variabel K-R.
4.5. Komposisi Biogas
Berikut komposisi biogas (CH4, CO2, dan H2) pada masing-masing variabel padi dan kulit kopi :
0 50 100 150 200 250
0 5 10 15 20 25 30
Konsentrasi CH4 (mg/L)
Waktu (Hari) K-KS
K-R K-KSR
27 Tabel 7. Komposisi Biogas pada kulit kopi
Komposisi Gas K-KS (%) K-R (%) K-KSR (%)
CH4 12,35 % 0,84% 2,34%
CO2 2,82% 14,11% 13,75%
H2 0,32% 0,60% 0,36%
Komposisi CH4 paling tinggi adalah K-KS sebesar 12,35% dengan impuritis (CO2) sebesar 2,82%, dan H2 sebesar 0,32%.
28 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Komposisi metana tertinggi dihasilkan pada variabel K-KS yaitu CH4 12,35%, CO2
2,82%, dan H2 0,32%.
2. Variabel Kulit kopi dan kotoran sapi mempunyai kemampuan lebih baik untuk menghasilkan gas metana dibandingkan mikroorganisme lainnya.
5.2 Saran
Perlu dikembangkan reaktor biogas dengan volume yang lebih besar sehingga proses pemurnian CH4 dapat dipisahkan secara langsung menggunakan gas hasil proses anaerobik digestion
29 REFERENSI
Alfa, I.M., Dahunsi, S.O., Iorhemen, O.T., Okafor, C.C., Ajayi, S.A.( 2014). Comparative evaluation of biogas production from Poultry droppings, Cow dung and Lemon grass.
Bioresource Technology. 157, 270–277, https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.01.108.
Baba, Y., Tada, C., Fukuda, Y., Nakai, Y. (2013). Improvement of Methane Production from Waste Paper by Pretreatment of Rumen Fluid. Bioresource Technology , Vol. 128, Hal.
94-99.
Bondesson E. (2015).Nurtritional analysis on the by-product coffee husk and its potential utilization in food production. 0.1-25.
Chen, X., Zhang, Y.L., Gu, Y., Liu, Z., Shen, Z., Chu, H., Zhou, X. (2014). Enhancing methane production from rice straw by extrusion pretreatment. Appl. Energy122 : 34–
41.
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.01.076.
Chynoweth, D.P., Haley, P., Owens, J., Teixeira, A., Townsend, T., Xu, Q., Choi, H.L.(2003). Anaerobic composting for recovery of nutrients, compost, and energy from solid waste during space missions. In: Pullammanappallil, P., McComb, A., Diaz, L.F., Bidlingmaier, W. (Eds.), Proceedings of the Fourth International Conference of ORBIT Association on Biological Processing of Organics. ORBIT, Perth, Australia, pp. 126–
135.
Corro, G., Panigua, L., Pal, U., Banuelos, F., Rosas, M. (2013). Generation of Biogas from Coffe Pulp and Cow-Dung Co-Digestion: Infrared studies of postcombustio emission.
Energy Conversion and Management, Vol. 74, hal. 471-481.
https://doi.org/10.1016/j.enconman. 2013.07.017.
Darmawan, A., Fitrianto, A.C., Aziz, M., Tokimatsu, K. (2018). Integrated system of rice production and electricity generation. Appl. Energy 220 : 672–680.
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.03.098.
Datta, R., 1981, “Acidogenic Fermentation of Lignoselulose”, Biotecnology and Bioengineering.
Dollhofer, V., Dandikas, V., Dorn-In, S., Bauer, C., Lebuhn, M., Bauer, J. (2018).
Accelerated biogas production from lignocellulosic biomass after pre-treatment with Neocallimastix frontalis. Bioresour. Technol. 264: 219–227.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.05.068.
Dowd, S.E., Callaway, T.R., Wolcott, R.D., Sun, Y., McKeehan, T., Hagevoort, R.G., Edrington, T.S. (2008). Evaluation of The Bacterial Diversity in The Feces of Cattle Using 16S rDNA Bacterial Tag-Encoded FLX Amplicon Pyrosequencing (b TEFAP).
BMC Microbiology.BioMed Central Ltd.
Esquivel, P. and Jiménez, V.M. (2012) Functional Properties of Coffee and Coffee By- Products. Food Research International, 46, 488-495.
30 http://dx.doi.org/10.1016/j.foodres.2011.05.028.
Franca, A. S., Oliveira, L. S., & Ferreira, M. E. (2009b). Kinetics and equilibrium studies of methylene blue adsorption by spent coffee grounds. Desalination, 249, 267–272.
Fox, M., Noike, T. (2004).Wet Oxidation Pretreatment For The Increase in Anaerobic Biodegradibility of Newspaper Waste. Bioresource Technology, Vol. 91, Hal. 273-281.
Gao Y, Jiang J, Meng Y, Yan F, Aihemaiti A. (2018). A review of recent developments in
hydrogen production via biogas dry reforming. Energy Convers Manage;171:133- 55.
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2018.05.083.
Hungate, R.E. (1966). The Rumen and Its Microbes. Academic Press, New York and London.
Huzir, N.M., Aziz, M.M.A., Ismail, S.B., Abdullah, B., Mahmood, N.A.N., Umor, N.A., Syed Muhammad, S.A.F. (2018). Agro-industrial waste to biobutanol production:
Ecofriendly biofuels for next generation. Renew. Sustain. Energy Rev. 94 : 476–485.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.06.036.
Jonsson O, Polman E, Jensen JK, Eklund R, Schyl H, Ivarsson S. (2003). Sustainable gas enters the European gas distribution system. Danish Gas Technology Center.
https://www.dgc.eu/sites/default/files/filarkiv/documents/CO301_sustainable_
gas.
Koyama, M., Watanabe, K., Kurosawa, N., Ishikawa, K., Ban, S., Toda, T. (2017). Effect of alkaline pretreatment on mesophilic and thermophilic anaerobic digestion of a submerged macrophyte: Inhibition and recovery against dissolved lignin during semi- continuous operation. Bioresour. Technol. 238 : 666–674.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.04.046.
Kulandaivelu V, Bhat R. (2012). Changes in the physico-chemical and biological quality attributes of soil following amendment with untreated coffee processing wastewater.
Eur J Soil Biol ;50:39e43.
https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2011.11.011.
Milano J, Ong HC, Masjuki HH, Chong WT, Lam MK, Loh PK, et al. (2016). Microalgae biofuels as an alternative to fossil fuel for power generation. Renewable and Sustainable Energy Reviews.;58:180-97.
https://doi.org/10.1016Zj.rser.2015.12.150.
Monlau F, Sambusiti C, Barakat A, Quemeneur M, Trably E,Steyer JP, et al. (2014). Do furanic and phenolic compounds oflignocellulosic and algae biomass hydrolyzate inhibitanaerobic mixed cultures? A comprehensive review. Biotechnol Adv ;32:934e51.
https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2014.04.007.
Mosier, N.C.W., Dale, B. , Elander, R., Lee, Y.Y., Holtzapple, M., Ladisch, M. (2005).
Feature of Promising Technologies for Pretreatment of Lignoselulosic Biomass”, Bioresource Technology, Vol. 96. Hal. 673-686.
