6. KINETIKA PEMBENTUKAN BIOGAS Desain proses produksi biogas dari jerami padi dan sampah pasar dengan sistem fermentasi media padat

4. 6. KINETIKA PEMBENTUKAN BIOGAS

Berdasarkan perhitungan menggunakan persamaan Gompertz yang sudah dimodifikasi Budiyono et al, 2010 dan Nopharatana et al, 2007 yaitu dimana P adalah produksi biogas spesifik kumulatif lkg VS; A adalah produksi biogas potensial lkg VS; R max adalah laju produksi biogas maksimum lkg VS.day;  adalah periode phase lag waktu minimum untuk produksi biogas, hari diperoleh hasil seperti pada Tabel 13. Tabel 13. Kinetika produksi biogas Bahan Baku Perlakuan Rmax lkg VS.hari A lkg VS  hari Jerami Kontrol 1.37 28.10 2.0 Umpan 50 1.86 15.82 0.4 Umpan 75 2.07 42.25 0.6 Sampah Kontrol 3.55 51.84 1.2 Umpan 50 1.58 31.09 0.2 Umpan 75 2.07 39.71 0.8 Berdasarkan data pada Tabel 13, nilai R max tertinggi dihasilkan oleh sampah pada kondisi kontrol 3.55 lkg VS.hari, hal ini disebabkan karena kandungan bahan organik di reaktor lebih besar dibandingkan yang lainnya sehingga laju produksi biogas lebih besar. Nilai  pada umpan 50 dihasilkan nilai yang lebih kecil dibandingkan yang lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa semakin sedikit bahan yang di fermentasikan, maka semakin cepat bahan organik akan mulai mengalami degradasi. Budiyono et al 2010 melakukan penelitian terhadap produksi biogas dari kotoran sapi pada suhu 38.5 o C dihasilkan nilai parameter kinetika R max sebesar 9.49 mlgVS.d, nilai A sebesar 418.26 mlg.VS dan nilai  sebesar 4.46 hari. Tabel 14. Nilai ARD produksi biogas Bahan Baku Perlakuan ARD Persamaan Gompertz ARD Persamaan Logistic Jerami Kontrol 28.96 55.39 Umpan 50 14.21 16.72 Umpan 75 9.84 16.23 Sampah Kontrol 3.58 7.87 Umpan 50 5.26 10.24 Umpan 75 9.55 16.48 Dari nilai produksi biogas spesifik kumulatif berdasarkan Tabel 13, selanjutnya dihitung nilai ARD dengan membandingkan nilai persamaan model dengan nilai hasil eksperimen. Nilai ARD dari persamaan model modifikasi Gompertz dan model modifikasi Logistic disajikan pada Tabel 14. Nilai ARD model modifikasi Gompertz diperoleh nilai 3.58-28.96 persen, sedangkan model modifikasi Logistic dihasilkan nilai ARD kisaran 7.87-55.39 persen. Nilai ARD yang semakin kecil menunjukkan bahwa nilai model tidak terlalu jauh berbeda dengan nilai eksperimen. Nilai ARD model modifikasi Gompertz lebih kecil dibandingkan nilai model modifikasi Logistic. Hal ini menunjukkan bahwa persamaan model modifikasi Gompertz lebih mendekati dengan hasil penelitian ini. Lei et al 2010 melakukan penelitian dengan memproduksi metana dari jerami padi diperoleh nilai ARD untuk ordo satu dengan 2 tahap antara 9.05- 20.35 persen, sedangkan untuk 1 tahap diperoleh nilai ARD sebesar 55.96- 107.66 persen. 10 20 30 40 50 60 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Pr o d u ksi b io g as spes if ik ku mu lati f l kg .V S Hari Ke- a 10 20 30 40 50 60 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Pr o d u ksi b io g as spes if ik ku mu lati f l kg .V S Hari Ke- b Gambar 21. Hubungan hasil pemodelan modifikasi Gompertz dengan model modifikasi Logistic pada a jerami dan b sampah pada Gompertz kontrol -- , Gompertz umpan 50 -- , Gompertz umpan 75 -- , Logistic kontrol ---- , Logistic umpan 50 ---- serta Logistic umpan 75 ---- Gambar 21 menunjukkan hubungan antara produksi biogas spesifik kumulatif model modifikasi Gompertz dengan model modifikasi Logistic. Pada Gambar 21 dapat dilihat bahwa persamaan model modifikasi Gompertz memiliki kemiripan dengan persamaan model modifikasi Logistic.

4. 7. DESAIN TEKNOLOGI FERMENTASI MEDIA PADAT