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