13
III. METODE PENELITIAN
3.1 WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN
Penelitian ini dimulai pada bulan Maret 2010 hingga Januari 2011. Penelitian dilakukan di laboratorium Teknologi dan Manajemen Lingkungan, Departemen Teknologi
Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
3.2 ALAT DAN BAHAN
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi reaktor biogas kapasitas 10 liter dengan aksesorisnya, aerator, kemasan air mineral 1.5 liter, selang akuarium, akuarium
penampung air, heater air, pH meter, suntikan dan botol sampling. Peralatan untuk analisis penelitian diantaranya adalah gelas ukur, gelas piala, erlenmeyer, buret, pipet, alat destilasi, labu
ukur, labu kjeldhal, oven, tanur, cawan, desikator, gegep, dan timbangan digital. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampah organik padat yang diambil
dari salah satu pasar tradisional di kota Bogor. Adapun komposisi sampah tesebut adalah daun pisang 7.5, kulit jagung 24.2, pare 14.8, kol 19.9, sosin 6.2, kangkung 8.0, sawi
8.0, dan wortel 11.5 b:b. Selain itu jenis sampah kulit pisang, kulit nanas, dan kol juga digunakan dalam penelitian pendahuluan-1. Sedangkan bahan-bahan kimia untuk analisis yang
digunakan adalah H
2
SO
4
0,02N, NaOH 6N, Asam Borat 2, CuSO
4
.5H
2
O, K
2
SO
4
, H
2
SO
4
pekat, larutan PO
4
0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mgl, larutan amonium molibdat, larutan SnCl
2
, larutan K
2
Cr
2
O
7
0.0167 M, reagen H
2
SO
4
, Larutan FAS 0.1 M, indikator ferroin, dan aquades.
3.3 TAHAPAN PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan dalam 3 tahapan, yaitu penelitian pendahuluan-1 untuk mencari jenis sampah pasar yang berpotensi menghasilkan biogas tertinggi, penelitian
pendahuluan-2 proses identifikasi terhadap degradasi bahan yang terpilih pada proses fermentasi, dan penelitian utama tahap uji kinerja kondisi pada skala 10 liter terhadap penambahan feed baru.
3.3.1 Penelitian Pendahuluan-1
Penelitian pendahuluan-1 ini merupakan proses identifikasi produksi biogas sampah pasar organik dari beberapa bahan berbeda yang berpotensi menghasilkan biogas tertinggi.
Penelitian pendahuluan-1 ini dilakukan di dalam kemasan air mineral 1.5 liter, sedangkan bobot bahan yang digunakan adalah 500 gram. Bahan yang digunakan dalam penelitian pendahuluan ini
adalah kulit pisang, kulit nanas, kol, dan sampah organik dari 2 pasar yang berbeda. Langkah pertama sampah dirajang sampai ukuran 2-5 cm, kemudian di masukan
kedalam kemasan air mineral dan dikondisikan dalam keadaan anaerob. Proses ini dilakukan pada suhu kamar tanpa ada kontrol suhu yang tetap. Gas yang terbentuk disalurkan ke dalam gelas
ukur yang diletakkan terbalik berisi air penuh, sehingga jumlah gas yang terbentuk adalah jumlah ruang udara yang terdapat di dalam gelas ukur tersebut. Untuk lebih memperjelas kondisi dan
prinsip kerja alat Gambar 4 menunjukkan proses fermentasi pada penelitian pendahuluan-1. Proses fermentasi dihentikan sampai bahan tidak menghasilkan gas lagi. Analisis yang dilakukan
14
meliputi perhitungan jumlah gas yang terbentuk, karakterisasi bahan awal, dan karakterisasi kompos dan lindi. Diagram alir penelitian pendahuluan-1 dijelaskan pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram alir penelitian pendahuluan-1
Gambar 4. Penelitian pendahuluan-1 biogas
Kompos dan pupuk cair
Fermentasi anaerobik pada suhu kamar, sampai tidak
dihasilkan biogas
Pengukuran jumlah biogas yang terbentuk
Analisis : kadar air, kadar abu, TS, TVS, pH, COD, N, P
Karakterisasi bahan awal Bahan baku 500 g
Pengecilan ukuran sampai 2-5 cm Sampah pasar
15
3.3.2 Penelitian Pendahuluan-2
Penelitian pendahuluan-2 ini dilakukan setelah evaluasi dari penelitian pendahuluan-1, yaitu laju produksi gas disiang hari suhu 25-30
o
C lebih banyak dari malam hari yang suhunya relatif lebih rendah yaitu berkisar antara 20-25
o
C. Kemudian kurva akumulasi gas yang dihasilkan menunjukan bahwa fase eksponensial berhenti pada hari ke-17, selain itu jenis sampah yang
menghasilkan gas terbanyak adalah jenis sampah pasar-1 dengan komposisi sampah, daun pisang 7.5, kulit jagung 24.2, pare 14.8, kol 19.9, sosin 6.2, kangkung 8.0, sawi 8.0, dan
wortel 11.5 b:b. Pada penelitian pendahuluan-2 ini bahan yang digunakan adalah jenis sampah yang
menghasilkan biogas tertinggi, yaitu jenis sampah pasar-1, dengan komposisi sampah sebagaimana dijelaskan di atas. Dengan menggunakan botol air mineral 1.5 liter, selang
akuarium, dan gelas piala yang dipasang sebagaimana pada penelitian pendahuluan-1, sebanyak 600 gram sampah dianaerobkan pada botol tersebut dan suhu operasi dibuat konstan yaitu 32
o
C. Pengamatan dilakukan sampai hari ke-17. Analisis yang dilakukan pada penelitian pendahuluan-2
ini meliputi perhitungan jumlah gas yang terbentuk, kadar air, kadar abu, Total Solid dan kandungan bahan organik bahan. Diagram alir penelitian pendahuluan-2 dijelaskan pada Gambar
5. Adapun prinsip kerja fermentasi pada penelitian pendahuluan-2 ini adalah sejumlah bahan yang telah ditentukan jumlahnya difermentasi pada kondisi 32
o
C. Temperatur konstan tersebut diperoleh dari air yang dihangatkan dengan heater sampai suhu 32
o
C. Reaktor dibuat terendam di dalam air sehingga suhu reaktor adalah sama dengan suhu air. Gambar 6 menunjukkan proses
fermentasi pada peneitian pendahuluan-2.
Gambar 5. Diagram alir penelitian pendahuluan-2 Sampah pasar organik
Fermentasi anaerobik pada suhu 32
o
C, selama 17 hari Pengecilan ukuran
sampai 2-5 cm
Pengukuran jumlah biogas yang
terbentuk Pengukuran TS dan TVS
bahan setiap harinya untuk mengetahui penurunan bahan
organik Bahan baku 600 g
biogas
16
Gambar 6. Penelitian Pendahuluan-2
3.3.3 Penelitian Utama