28 0.1-0.5 cm memiliki nilai COD terkecil yaitu 0.459 gkg untuk digestat pada proses 1. Hal ini
seiring dengan banyaknya gas yang dihasilkan oleh unit perlakuan tersebut. Hanya saja tidak semua unit waktu mengalami penurunan COD, tetapi terjadi juga peningkatan COD serta
nilai penurunan yang berfluktuatif. Menurut Triyanto 1992, kenaikan nilai COD disebabkan oleh hadirnya senyawa-senyawa organik sederhana akibat hidrolisis polimer organik tetapi
senyawa tersebut belum dirombak lebih lanjut oleh bakteri menjadi biogas. Nilai yang fluktuatif kemungkinan disebabkan oleh kelebihan substrat yang
diumpankan kedalam biorektor sehingga bakteri acidogen dan acetogen semakin aktif dan semakin cepat tumbuh, dengan semakin banyaknya bahan organik yang dikonversi menjadi
asam lemak berdampak pada menurunnya pH. Pada kondisi ini menyebabkan bakteri metanogen tidak dapat bekerja secara optimal, sehingga produksi biogas menurun walaupun
penyisihan COD lebih besar. Hal ini menyebabkan ketidakseimbangan antara acidogenesis dan methanogenesis karena proses didominasi oleh proses acidogenic dan aktivitas
methanogenesis kurang baik didalam sistem. Harikishan 2008 menjelaskan bahwa produksi metan bisa diperkirakan dari nilai
COD. Berdasarkan percobaan menyebutkan bahwa 1 kg COD yang diuraikan bisa memproduksi 0.35 m
3
CH
4
5.62 ft
3
lb COD terurai pada kondisi ruang Standart Temperature Pressure. Dohanyos dan Zabranska 2001 di dalam Romli 2010 menyatakan
bahwa nilai COD dapat dikorelasikan dengan kandungan VS suatu sampel. Nilai VS dapat digunakan untuk memperkirakan produksi biogas. Namun, hubungan COD dan VS bersifat
empiris, bervariasi dari satu sampel ke sampel lainnya. Nilai rasio CODVS untuk sludge proses lumpur aktif berkisar antara 1.35-1.60 dan untuk sludge primer berkisar antara 1.0-1.6.
Dengan demikian estimasi produksi biogas akan lebih tepat bila dihitung dari neraca masa berbasis COD.
Selain mendapatkan perkiraan mengenai bahan organik yang dapat direduksi oleh mikroorganisme, nilai COD dapat juga digunakan untuk menghitung kadar karbon substrat.
Perhitungannya adalah sebagai berikut: 1 gr COD = 0.5 gr C.
4.3. KARAKTERISTIK DIGESTAT DAN LINDI
Di samping mengurangi volume buangan, teknologi biogas juga memberikan keuntungan lain berupa lumpur yang dikeluarkan dari effluent biogas yang dapat
dimanfaatkan sebagai pupuk organik. Romli 2010, digestat merupakan lumpur yang terdiri dari padatan tak tercerna, massa sel, nutrient terlarut, bahan inert, dan air. Digestat dengan
kualitas baik dapat digunakan untuk perbaikan struktur tanah dan yang kurang baik dapat digunakan untuk landfilling atau bioremediasi tanah. Lindi adalah larutan dari hasil
pembusukan bahan-bahan organik yang berasal dari tanaman, kotoran hewan, dan manusia yang kandungan unsur haranya lebih dari satu unsur. Menurut Schmidt 2005, kondisi
sludge biogas mempunyai karakteristik sebagai berikut: Tabel 14. Kondisi sludge biogas
COD mgl BODCOD
Kandungan unsur hara utama
500-2500 0.5
N P
K 1.45
1.10 1.10
29 Berdasarkan hasil penelitian, nilai N, P, K serta C yang dihasilkan oleh tiap
bahan digestat dan lindi diperlihatkan oleh tabel berikut: Tabel 15. Kadar fosfat
Hari Ke-
Komposisi 3:5 Komposisi 5:3
0.1-0.5 cm 1.5-2 cm
0.1-0.5 cm 1.5-2 cm
Digestat Lindi
Digestat Lindi
Digestat Lindi
Digestat Lindi
0.01 0.01
0.01 0.01
0.01 0.01
0.01 0.01
9 0.95
0.07 0.80
0.03 0.33
0.50 0.31
0.40 15
0.56 1.19
1.34 0.91
0.68 1.97
1.88 1.54
21 1.15
0.63 1.88
0.78 1.30
0.90 0.36
0.67 Tabel 16. Kadar carbon
Hari Ke-
Komposisi 3:5 Komposisi 5:3
0.1-0.5 cm 1.5-2 cm
0.1-0.5 cm 1.5-2 cm
Digestat Lindi
Digestat Lindi
Digestat Lindi
Digestat Lindi
9.71 9.71
9.71 9.71
2.75 2.75
2.75 2.75
9 6.15
6.15 5.58
5.58 7.94
1.41 0.46
6.92 15
7.55 1.74
7.50 2.28
6.24 3.84
10.05 2.63
21 7.52
1.60 10.25
1.92 8.10
2.78 5.44
1.20 Tabel 17. Kadar nitrogen
Hari Ke-
Komposisi 3:5 Komposisi 5:3
0.1-0.5 cm 1.5-2 cm
0.1-0.5 cm 1.5-2 cm
Digestat Lindi
Digestat Lindi
Digestat Lindi
Digestat Lindi
1.08 0.35
1.93 1.39
0.84 0.39
0.84 2.20
9 1.18
12.5470 ppm
- 780.08
ppm 1.60
578.10 ppm
1.92 619.89
ppm 15
1.32 0.06
1.15 0.11
0.87 661.68
ppm -
710.43 ppm
30 Berdasarkan nilai tersebut, sludge yang dihasilkan belum cukup memenuhi baku mutu yang
ditetapkan untuk dapat digunakan sebagai pupuk organik. Oleh karena itu, perlu dilakukan proses composting lanjutan untuk mendapatkan pupuk yang mendekati standar mutu.
31
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian terhadap fermentasi anaerobik sampah organik dengan starter sludge yang berasal dari instalasi pengolahan limbah cair IPAL industri dengan dua
ukuran bahan serta dua komposisi starter yang berbeda terhadap parameter volume, TS-TVS, COD, pH, kadar C, kadar N, dan kadar P didapatkan hasil sebagai berikut:
Gas terbesar dihasilkan oleh komposisi 3:5 ukuran 0.1-0.5 cm yaitu 14.414 Lkg TS pada proses 1 dan 22.028 Lkg TS pada proses 2 atau 0.005215 Lg VS proses 1 dan 0.005172 Lg VS
proses 2 dengan nilai COD sebesar 0.459 gkg. Adapun gas yang dihasilkan oleh penelitian Wildan 2011 dengan bahan yang sama yaitu sampah sayuran menghasilkan gas sebesar 4500
mlkg biomassa. Pada penelitian ini ternyata menghasilkan gas yang melebihi hasil tersebut. Hal ini bisa jadi disebabkan oleh kondisi sludge yang telah mengalami berbagai proses di dalam unit
pengelolaan limbah. Sama halnya dengan kotoran yang telah mengalami pemasakan di dalam perut ruminansia. Sludge banyak mengandung zat pengurai yang baik untuk menghidrolisis bahan
yang masih baru serta kondisi bahan yang lebih berair berpengaruh pada peningkatan produksi gas. Kondisi sampah yang telah busuk juga berdampak pada peningkatan produksi gas ditambah
lagi dengan adanya pengecilan ukuran karena berarti mengurangi kerja mikroorganisme dalam fase aklimatisasi penyesuaian. Namun berdasarkan padatan yang menguap, gas yang diproduksi
tidak optimum dikarenakan banyaknya air yang terkandung pada bahan serta lingkungan yang semakin asam seiring bertambahnya waktu.
Pupuk organik dengan kadar fosfat tertinggi dihasilkan oleh lindi komposisi 5:3 ukuran
0.1-0.5 cm yaitu 1.97 , karbon tertingi pada digestat komposisi 3:5 ukuran 1.5-2 cm yaitu 10.25 , dan nitrogen pada lindi komposisi 5:3 ukuran 1.5-2 cm yaitu 2.20 . Hal ini masih jauh dari
syarat mutu pupuk organik yang dianjurkan. Oleh karena itu diperlukan sistem composting lanjutan untuk mendapatkan mutu pupuk organik yang sesuai. Dengan begitu sludge bisa dijadikan
alternatif substrat dalam fermentasi anaerob dimana perlakuan terbaik terdapat pada komposisi 3:5 ukuran 1.5-2 cm.
5.2 SARAN
Penggunaan sludge sebagai starter biogas belum cukup memberikan hasil yang optimal berdasarkan padatan yang teruapkan. Oleh karena itu perlu dilakukan peningkatan skala operasi
serta sistem fermentasi lain dengan jarak ukuran yang lebih jauh sehingga pengaruhnya dapat dilihat lebih jelas. Selain itu perlu dilakukan proses composting lebih lanjut untuk mendapatkan
pupuk organik yang memenuhi standar mutu.
