Pengukuran pH Bahan dan Air Lindi

proses pemanenan digestat, sebaiknya dilakukan penyemprotan gas nitrogen pada reaktor sebelum reaktor digunakan kembali.

4.5.2. Pengukuran pH Bahan dan Air Lindi

Pengukuran terhadap pH dilakukan setiap dua hari sekali dengan mengambil sampel melalui lubang pengambilan sampel. Berdasarkan hasil pengamatan, seperti tampak pada Gambar 19, menunjukkan bahwa nilai pH awal yang diukur dari sampel jerami adalah 5.9. Dari hari pertama hingga hari ke 18, nilai pH berselang antara 5.7-5.9. Pada hari ke 20 sampai 30 nilai pH naik menjadi 6.9-7.9 dan sedikit turun pada hari ke 30-40 menjadi nilai pH 7. Nilai pH awal lindi dari perlakuan ini pada hari pertama hingga hari ke 12 berkisar 6.5-6.9 dan meningkat menjadi 7.5, stabil sampai hari ke 22 dan naik menjadi 8.2 sampai hari ke 36, kemudian turun pada kisaran pH 7.3-7.5. Hasil analisis pada sampel sampah pH bahan menunjukkan pada pH asam yaitu sekitar 5.1 sama halnya dengan Alvarez dan Liden 2007 yang melakukan percobaan fermentasi anaerobik untuk menghasilkan biogas menggunakan bahan sampah sayuran dan buah-buahan, pada karakteristik bahan awal menunjukkan nilai pH 4.9. Kondisi ini yang mungkin membuat proses fermentasi anaerobik tidak optimal mengingat bahwa bakteri metanogen optimal hidup pada kondisi pH netral. Keasaman bertambah dengan terbentuknya asam asetat selama proses fermentasi terjadi. Gambar 19 menyajikan nilai pH sampah padat selama proses fermentasi berlangsung. Hasil pengamatan menunjukkan pH sampah padat awal kontrol berkisar antara 5.1-4.6, sementara itu untuk pH sampah padat umpan 50 berkisar antara 4.2-7.9. Kemudian pada pH sampah padat umpan 75 nilai pH menunjukkan kondisi asam yaitu berkisar antara 2.5-4.2. Kegagalan proses pencernaan anaerobik dalam reaktor biogas bisa dikarenakan tidak seimbangnya populasi bakteri metanogenik terhadap bakteri asam yang menyebabkan lingkungan menjadi sangat asam pH kurang dari 7 yang selanjutnya menghambat kelangsungan hidup bakteri metanogenik. Kondisi keasaman yang optimal pada pencernaan anaerobik yaitu sekitar pH 6,8 sampai 8, laju pencernaan akan menurun pada kondisi pH yang lebih tinggi atau rendah. 2 4 6 8 10 12 14 2 4 6 8 10 12 14 N il ai p H Li n d i Nilai pH Bahan a 2 4 6 8 10 12 14 2 4 6 8 10 12 14 N il ai p H L in d i Nilai pH Bahan b Gambar 19. Nilai pH bahan dan air lindi a jerami serta b sampah pada perlakuan kontrol -- , umpan 50 -- dan umpan 75 -- Kondisi pertumbuhan mikroorganisme optimal pada proses fermentasi adalah pada pH netral, hanya beberapa mikroorganisme saja yang hidup pada kondisi ekstrim. Nilai pH pada awal perlakuan pertama menunjukkan proses pengasaman dan perombakan bahan organik. Hal ini menunjukkan bahwa fermentasi masih berada dalam tahap asidifikasi, dimana bakteri asetogenik mendominasi proses dekomposisi bahan. Pembentukan asam asetat oleh bakteri asetogenik penting untuk kelanjutan produksi gas metana pada proses selanjutnya. Gambar 19 memperlihatkan bahwa nilai pH bahan dan air lindi untuk jerami berada pada selang pH netral yaitu 6-9, sedangkan pH untuk sampah berada pada kondisi asam yaitu rentang 3-6. Apabila bakteri fermentasi tumbuh lebih cepat dari pada metanogen, maka akan terjadi akumulasi asam. Ketika pH mulai turun akibat akumulasi VFA Volatile Fatty Acid, alkalinitas yang ada dalam sistem akan menetralkan asam dan menghambat penurunan pH lebih lanjut. Jika alkalinitas tidak cukup untuk menyangga pH perlu ditambahkan bahan kimia untuk menjaga pH. Sistem penanganan anaerobik memiliki kapasitas untuk menyangga pH karena adanya alkalinitas yang dihasilkan oleh kesetimbangan karbon dioksida dan ion karbonat dengan ion ammonium sebagai kation utamanya. Dalam reaktor, karbon dioksida ada dalam kesetimbangan dengan asam karbonat, yang terdisosiasi memberikan hidrogen dan ion karbonat. Proses anaerobik juga mengandung sistem penyangga berbasis asam-asam lemah lainnya, ammonia dan asam-asam ortofosfat serta asam- asam mudah menguap, tetapi sistem asam karbonat adalah yang memiliki peranan paling penting pada pH reaktor Romli, 2010. Alvarez dan Liden 2007 pada percobaanya menggunakan sampah sayur dan buah-buahan, kondisi steady state reaktor dicapai pada kondisi pH 4.4 dengan produksi biogas 0.3 lhari. Total VFA pada hari ke-1 sampai hari ke-10 meningkat tajam dari 2.5-8.1 gl dan meningkat secara perlahan sampai hari ke-25. Kandungan VFA yang paling dominan adalah asam asetat sekitar 50-70 dari total FVA dan sisanya adalah asam propionat dan asam butirat. Gambar 19 menunjukkan bahwa nilai pH bahan padat berhubungan dengan nilai pH lindi, karena lindi merupakan cairan rembesan hasil degradasi bahan padat. Jika nilai pH bahan padatnya asam maka pH lindinya pun tidak jauh berbeda dengan nilai pH bahan padatnya.

4.5.3. Produksi Air Lindi