Hasil Penelitian

A. Hasil Penelitian

Sebelum proses fermentasi anaerob dimulai, penting diketahui karakter awal dari masing-masing kelompok substrat. Substrat terdiri dari tiga kelompok, yaitu : substrat 80% murni limbah rumah makan, tanpa penambahan molase (S1

atau K); substrat 60% limbah rumah makan ditambahkan 20% molase (S2 atau A); dan substrat 40% limbah rumah makan ditambahkan 40% molase (S3 atau B). Masing-masing kelompok substrat dibagi lagi dalam dua kelompok suhu lingkungan yang berbeda, yaitu suhu ruang (T1) dan suhu tinggi (T2).

Tujuan dari karakterisasi adalah untuk melihat nilai efisiensi perombakan substrat limbah organik terhadap beberapa sifat fisik, kimia, dan biologi dari limbah seperti pH, suhu, COD, TS, dan populasi bakteri, yang terjadi selama proses fermentasi. Selain itu, karakterisasi di awal juga dapat dijadikan acuan untuk mengetahui sifat limbah yang baik untuk produksi biogas, karena limbah

belum mendapat perlakuan. Berikut adalah karakter substrat sebelum dilakukan proses fermentasi anaerob :

Tabel 4. Karakterisasi awal substrat untuk percobaan Kelompok substrat

Parameter

pH

Suhu (°C) COD (g/l) TS (g/l) Populasi bakteri (sel/ml) LM 80% + M 0% (K) 6 7.11 31.2 88 174 7.83x10 LM 60% + M 20% (A) 7 7.13 31.4 219 314.88 2.62x10

LM 40% + M 40% (B) 7.07 31.9 259

449.98 3.26x10 7

Keterangan : LM : Limbah rumah makan M : Molase

Berdasarkan data pada Tabel 4 diketahui bahwa substrat dengan penambahan molase (A dan B) memiliki nilai COD dan TS lebih besar dibandingkan dengan substrat murni limbah rumah makan (K). Ini menandakan bahwa penambahan molase (tanpa pengenceran) dapat menambah beban organik pada substrat.

Selain itu perbedaan jenis substrat juga memberikan pengaruh terhadap nilai pH selama proses fermentasi anaerob. pH substrat akan mengalami sedikit

banyak perubahan. Berikut adalah rata-rata nilai pH dalam empat kali waktu pengamatan (minggu ke_n) selama proses fermentasi anaerob ber langsung :

Tabel 5. Rata-rata pH substrat dalam 4 kali waktu pengamatan

Kelompok substrat pH substrat

1. Suhu ruang (T1 : 31°C) LM 80% + M 0% (KI)

7.11 6.17 6.14 6.08 LM 60% + M 20% (AI)

7.12 5.23 5.15 4.95 LM 40% + M 40% (BI)

2. Suhu tinggi (T2 : 50°C) LM 80% + M 0% (KII)

7.13 6.64 6.89 6.98 LM 60% + M 20% (AII)

7.10 5.26 5.12 5.07 LM 40% + M 40% (BII)

Berdasarkan Tabel 5, pH substrat mulai mengalami penurunan pada minggu kedua. Seharusnya setelah itu pH dapat kembali netral, tetapi hal demikian hanya terjadi pada kelompok substrat murni limbah rumah makan pada

suhu tinggi (KII). Sedangkan kelompok substrat lain, pH cenderung menurun. pH paling rendah dimiliki oleh kelompok dengan penambahan molase 40% (kelompok B).

Selain faktor lingkungan seperti pH dan suhu, jenis substrat juga berpengaruh terhadap hasil produksi biogas. Berikut adalah hasil produksi biogas berdasarkan variasi jenis substrat dan perbedaan suhu lingkungan dalam biodigester sistem curah skala laboratorium dengan waktu fermentasi 6 minggu :

Tabel 6. Produksi biogas dari limbah organik rumah makan dan campuran molase menggunakan biodigester sistem curah dengan waktu fermentasi 6 minggu

Kelompok substrat Produksi biogas (ml) Tota l

M (0-2)

M (2-4)

M (4-6) (ml)

1. Suhu ruang (T1 : 31°C) LM 80% + M 0% (KI)

1103 10600 LM 60% + M 20% (AI)

1265 6715 LM 40% + M 40% (BI)

2. Suhu tinggi (T2 : 50°C) LM 80% + M 0% (KII)

14941 27521 LM 60% + M 20% (AII)

3727 8032 LM 40% + M 40% (BII)

Gambar 6. Produksi biogas pada suhu ruang (31°C) dan suhu tinggi (50°C) Keterangan : KI

: LM 80% + M 0% pada suhu ruang (31°C) KII

: LM 80% + M 0% pada suhu tinggi (50°C) AI : LM 60% + M 20% pada suhu ruang (31°C)

AII : LM 60% + M 20% pada suhu tinggi (50°C) BI :LM 40% + M 40% pada suhu ruang (31°C)

BII : LM 40% + M 40% pada suhu tinggi (50°C)

Berdasarkan data yang diperoleh, diketahui bahwa produksi biogas tertinggi diperoleh dari kelompok substrat murni limbah rumah makan pada suhu tinggi (KII). Sedangkan produksi terendah adalah kelompok substrat dengan

penambahan molase 40% pada suhu ruang (BI). Selain produksi biogas, fermentasi anaerob juga dapat menurunkan tingkat pencemaran dari limbah organik sehingga lebih aman bagi lingkungan. Besar atau kecilnya penurunan tersebut dapat dilihat dari nilai efisiensi perombakan atau degradasi limbah. Berikut merupakan nilai efisiensi perombakan dilihat dari nilai rata-rata COD dan TS nya : Tabel 7. Nilai efisiensi degradasi perombakan organik (%) pada nilai COD

substrat limbah rumah makan dan campuran molase pada fermentasi anaerob

Kelompok substrat Nilai efisiensi degradasi COD (%) M (0-2) M (0-4) M (0-6) M (2-4)

M (4-6)

1. Suhu ruang (T1 : 31°C) LM 80% + M 0% (KI)

20.02 46.74 66.27 33.41 36.67 LM 60% + M 20% (AI)

16.13 31.58 42.71 18.41 16.27 LM 40% + M 40% (BI)

2. Suhu tinggi (T2 : 50°C) LM 80% + M 0% (KII)

27.78 53.29 72.44 35.32 41.00 LM 60% + M 20% (AII) 17.54 32.87 46.74 18.60 20.66

LM 40% + M 40% (BII)

Tabel 8. Nilai efisiensi degradasi perombakan organik (%) total solids substrat limbah rumah makan dan campuran molase pada fermentasi anaerob

Kelompok substrat Nilai efisiensi degradasi TS (%)

M (0-2) M (0-4)

M (0-6)

M (2-4) M (4-6)

1. Suhu ruang (T1 : 31°C ) LM 80% + M 0% (KI)

20.39 45.18 64.05 31.14 34.43 LM 60% + M 20% (AI)

21.41 41.08 58.00 25.04 28.71 LM 40% + M 40% (BI)

2. Suhu tinggi (T2 : 50°C) LM 80% + M 0% (KII)

26.27 50.03 68.73 32.22 37.42 LM 60% + M 20% (AII) 22.95 38.58 56.86 20.28 29.76

LM 40% + M 40% (BII) 15.29 35.06 51.62 23.33 25.50

Tabel 7 dan 8 menunjukkan bahwa nilai efisiensi perombakan tertinggi baik COD maupun TS adalah dari kelompok substrat murni limbah rumah makan pada suhu tinggi (KII) dengan masing-masing memiliki nilai efisiensi 72.44% dan 68.73%. Sedangkan nilai efisiensi terendah adalah kelompok substrat dengan penambahan molase 40% kondisi suhu ruang, yaitu nilai efisiensi COD 4.48% dan TS 15.27%.

Adapun nilai rata-rata COD, TS, dan volume biogas dipengaruhi oleh interaksi antara jenis substrat dan suhu lingkungan terhadap lama waktu fermentasi berdasarkan uji ANAVA yang dilanjutkan uji DMRT 5% ditampilkan pada Tabel berikut :

Tabel 9. Pengaruh konsentrasi COD pada interaksi jenis substrat dan suhu lingkungan terhadap lama waktu (0-6 minggu) dalam biodigester anaerob No

Kelompok substrat

Rata-rata COD (g/l)

e e d c b b 1 a LM 80%+ M 0% (S1) 88 84.25 70.38 60.85 46.87 39.36 29.68 23.22 a

kl

h h g 2 f LM 60% + M 20% (S2) 219 215 183.67 177.3 149.85 144.33 125.46 114.51

3 LM 40% + M 40% (S3) 259 o 234.18 m 247.39 n 219.89 l 223.23 l 201.03 j 209.5 k 183.58 i

Tabel 10. Pengaruh konsentrasi TS pada interaksi jenis substrat dan suhu lingkungan terhadap lama waktu (0-6 minggu) dalam biodigester anaerob No

Kelompok substrat

Rata-rata TS (g/l)

1 LM 80%+ M 0% (S1) 174 f 99.04 cd 138.53 e 73.02 bc 95.39 cd 49.49 ab 62.55 b 30.97 a

2 LM 60% + M 20% (S2) 314.88 h 237.3 g 247.47 g 182.83 f 185.51 f 145.75 e 132.25 e 102.37 d

h h g g 3 f LM 40% + M 40% (S3) 449.98 359.46 381.25 304.49 293.71 233.44 220.93 173.91

Tabel 11. Pengaruh produksi biogas pada interaksi jenis substrat dan suhu lingkungan terhadap lama waktu (0-6 minggu) dalam biodigester anaerob No

Kelompok substrat

Rata -rata volume biogas (L)

1 LM 80%+ M 0% (S1)

0.96 abc 1.77 abc 2.21 bc 2.42 c 3.68 abc 4.98 d

2 abc LM 60% + M 20% (S2) 1.2 0.81 0.62 0.63 0.42 1.24

3 ab LM 40% + M 40% (S3) 0.19 0.78 0.41 1.57 0.56 0.19

Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata antar perlakuan (taraf uji 5%)

Berdasarkan tabel diatas, interaksi yang terjadi antara jenis substrat dan suhu lingkungan terhadap lama waktu fermentasi memberikan hasil yang beda nyata te rhadap nilai COD, TS, dan volume biogas. Interaksi terbaik adalah pada

jenis substrat 80% murni limbah rumah makan kondisi suhu tinggi dan pada minggu ke -6 waktu fermentasi (tanda cetak tebal).