17
2.3 FERMENTASI ANAEROBIK
Digestasi atau fermentasi anaerobik merupakan rangkaian dari reaksi kimia selama bahan organik terurai melalui metabolisme alami dengan lingkungan
yang tanpa oksigen. Fermentasi anaerobik dapat digunakan untuk proses yang mengandung rantai karbon yang banyak, seperti limbah makanan, kertas, dan
kotoran dengan berbagai variasi tingkat penguraian [31]. Proses anaerob merupakan proses biologi dimana bahan organik
terdekomposisi dengan keadaan yang tanpa oksigen untuk menghasilkan metan CH
4
, karbondioksida CO
2
, dan sejumlah kecil gas H
2
S, N
2
, dan H
2
O. proses ini memerlukan kerja dari populasi simbiosis 3 kelompok dari fakultatif, obligat,
dan bakteri anaerobik [32]. Keterlibatan antara kelompok ini saling menguntungkan satu sama lainnya karena tidak terjadi saling kompetisi antara
kelompok dalam rangka pemanfaatan nutrien atau substrat. Masing – masing
kelompok bakteri yang terlibat mempunyai substrat tertentu antara lain kelompok bakteri hidrolitik hanya memanfaatkan substrat berupa senyawa organik dengan
molekul besar seperti karbohidrat, protein dan minyak lemak, kelompok bakteri asidogen hanya dapat memanfaatkan substrat yang lebih sederhana dengan
molekul organik penguraian dari sebelumnya, sedangkan bakteri asetogen hanya memanfaatkan asam organik rantai sedang. Selanjutnya produk akhir dari
kelompok bakteri pembentuk asam berupa asam asetat akan dimanfaatkan oleh bakteri metanogen asetotrof untuk membentuk gas metan sedangkan gas yang
dihasilkan berupa gas CO
2
dan H
2
akan dimanfaatkan oleh kelompok bakteri metanogen hidrogenotrof untuk membentuk gas metan [2].
Selama proses pengolahan secara anaerobik, komponen organik nitrogen dikonversi menjadi ammonia NH
3
, sulfur dikonversi menjadi hidrogen sulfida H
2
S, phospor menjadi ortophospat, kalsium, magnesium, dan natrium dikonversi menjadi bermacam garam [33]. Proses anaerobik memiliki banyak keuntungan
dibandingkan secara aerobik. Adapun keuntungan dari proses anaerobik untuk menghasilkan biogas antara lain [34]:
1. Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil, sehingga akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.
2. Biogas merupakan energi tanpa menggunakan material yang masih memiliki
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
18 3. manfaat termasuk biomassa sehingga biogas tidak merusak keseimbangan
karbondioksida yang diakibatkan oleh penggundulan hutan deforestation dan perusakan tanah.
4. Dapat meningkatkan nilai manfaat dari limbah yang pada awalnya tidak mempunyai manfaat.
5. Produk sampingnya yang berupa sludge, dapat digunakan sebagai pupuk. Proses
fermentasi anaerobik
terdiri dari
beberapa kelompok
mikroorganisme yang membuat proses menjadi kompleks dan sensitif, serta membutuhkan persoalan khusus dalam pengontrolan dan optimisasi. Proses
penting di dalam fermentasi anaerobik adalah hidrolisis, fermentasi asidogenesis, asetogenesis, dan metanogenesis, dimana hidrolisis merupakan
subjek dari proses fermentasi asidogenesis, dimana asetogenesis dan metanogenesis berhubungan. Proses hidrolisis adalah proses ekstraselular dimana
bakteri hidrolitik dan fermentatif mengeluarkan enzim untuk mengkatalis hidrolisis dari bahan organik kompleks menjadi unit sederhana yang kemudian
akan dimanfaatkan oleh bakteri fermentasi asidogenesis. Produk fermentasi seperti asetat, hidrogen, dan karbondioksida dapat secara langsung dimanfaatkan
oleh bakteri metanogenik untuk memproduksi metan dan karbondioksida. Ketika produk lain lebih banyak dikurangi seperti alkohol dan asam lemak volatil untuk
dioksidasi lebih lanjut oleh bakteri asetogen yang berhubungan dengan metanogen [35]. Gambar berikut menunjukkan diagram alir dari proses pembentukan biogas :
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
19 Gambar 2.1 Diagram Alir dari Proses Pembentukan Biogas [35]
2.4 TAHAPAN METABOLISME DALAM DEGRADASI ANAEROBIK
Kategori