24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 PENGARUH WAKTU FERMENTASI TERHADAP VOLUME GAS BIO HARIAN
Dalam penelitian ini dapat dilihat produksi gas bio harian pada berbagai variasi perbandingan berat limbah padat ampas dan limbah cair industri tapioka.
Hal ini dilakukan untuk melihat pengaruh waktu fermentasi terhadap gas bio yang terbentuk dari variasi campuran limbah padat dan limbah cair industri tapioka.
Oleh karena itu, dari gambar di bawah ini dapat dilihat produksi gas bio harian pada beberapa komposisi.
Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap Volume Gas Bio Harian Pada Beberapa Komposisi dengan Massa Total Limbah 225 kg
Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa semakin lama waktu fermentasi maka volume gas yang dihasilkan akan semakin meningkat walaupun terjadi penurunan
pada titik tertentu untuk tiap perbandingan antara limbah padat ampas singkong dan limbah cair yang berbeda dan untuk perbandingan berat antara limbah padat
dan limbah cair 70:30 menghasilkan volume gas bio paling besar. Untuk perbandingan berat antara limbah padat ampas singkong dan
limbah cair 70:30, gas bio mulai dihasilkan pada hari ke-15 dan menghasilkan
5 10
15 20
25 30
35 40
45
3 6
9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42
V olu
m e
G as
B io
Harian L
Waktu Fermentasi Hari
Padat:Cair 70:30
Padat:Cair 60:40
Padat:Cair 50:50
Padat:Cair 40:60
Padat:Cair 30:70
25 produksi gas bio optimal pada hari ke-33 dengan total perolehan gas bio sebesar
193,617 L. Untuk perbandingan berat antara limbah padat ampas singkong dan limbah cair 60:40, gas bio mulai dihasilkan pada hari ke-9, konstan pada hari ke-
36 dan menghasilkan produksi gas bio optimal pada hari ke-33 dengan total perolehan gas bio sebesar 191,835 L, pada perbandingan berat antara ampas
singkong dan limbah cair 50:50, gas bio mulai dihasilkan pada hari ke-9, konstan pada hari ke-33 dan menghasilkan produksi gas bio optimal pada hari ke-30
dengan total gas bio sebesar 191,256 L. Selanjutnya untuk perbandingan berat antara limbah padat ampas singkong dan limbah cair 40:60, gas bio mulai
dihasilkan pada hari ke-12, konstan pada hari ke-39 dan menghasilkan produksi gas bio optimal pada hari ke-36 dengan total perolehan gas bio sebesar 150,282 L.
Pada perbandingan berat 30:70 dengan perbandingan limbah cair lebih banyak daripada ampas, mulai dihasilkan gas bio pada hari ke-18, konstan pada hari ke-33
dan menghasilkan produksi gas bio optimal pada hari ke-30 dengan total volume gas bio sebesar 104,023 L. Dalam hal ini, campuran ampas singkong dan limbah
cair dengan perbandingan 70:30 menghasilkan gas bio paling banyak yaitu 193,617 L.
Menurut Deublein dan Steinhauser 2008, proses degradasi limbah berjalan secara perlahan. Jika waktu fermentasi lebih dari 20 hari maka material
yang sulit terdegradasi akan mengalami proses hidrolisis. Biasanya proses degradasi dari substrat oleh mikroba akan sampai pada 25 hari dimana hasil
perolehan gas bio terbesar akan bergantung pada tipe substratnya, apakah mudah untuk didegradasi atau sulit, karena ini akan mempengaruhi pertumbuhan dari
mikroba tersebut.
26 Gambar 4.2 Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap Produksi Gas Bio Harian Pada
Beberapa Komposisi Gambar 4.2 menunjukkan hubungan antara waktu fermentasi terhadap
produksi gas bio. Semakin lama waktu fermentasi maka produksi gas bio akan meningkat lalu menurun walaupun cenderung berfluktuasi. Pada perbandingan
berat antara limbah padat dan limbah cair 70:30, produksi gas bio optimum pada hari ke-24, yaitu sebesar 0,996 Lgr COD terkonversi. Untuk perbandingan 60:40,
produksi gas bio optimum pada hari ke-30, yaitu sebesar 0,578 Lgr COD terkonversi, pada perbandingan berat 50:50, produksi gas bio optimum pada hari
ke-21, yaitu sebesar 0,704 Lgr COD terkonversi. Selanjutnya untuk perbandingan 40:60, produksi gas bio optimum pada hari ke-36, yaitu sebesar 0,319 Lgr COD
terkonversi. Pada perbandingan berat 30:70 dengan perbandingan limbah cair lebih banyak daripada ampas, produksi gas bio optimum pada hari ke-33 dengan
produksi sebesar 0,359 Lgr COD terkonversi. Dalam hal ini, produksi gas bio terbesar diperoleh pada perbandingan campuran ampas singkong dan limbah cair
70:30 , yaitu 0,996 Lgr COD terkonversi. Secara umum, produksi gas bio diawali dari proses hidrolisis senyawa
kompleks menjadi
senyawa sederhana
dimana hidrolisis
karbohidrat membutuhkan waktu beberapa jam, hidrolisis protein dan lemak membutuhkan
waktu beberapa hari, sedangkan senyawa seperti lignoselulosa dan lignin sangat lambat untuk terdegradasi dan tidak sempurna.
0.1 0.2
0.3 0.4
0.5 0.6
0.7 0.8
0.9 1
1.1 1.2
3 6
9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42
P rod
u k
si G as
B io
Lgr COD
T er
k on
ve rsi
Waktu Fermentasi Hari
Padat:Cair 70:30
Padat:Cair 60:40
Padat:Cair 50:50
Padat:Cair 40:60
Padat:Cair 30:70
27 Tahap selanjutnya adalah proses asidogenesis yang meliputi proses
pembentukan asam volatil, hidrogen dan karbon dioksida dimana bakteri asidogenesis akan tumbuh pada hari pertama dilanjutkan dengan pertumbuhan
bakteri asetogenesis yang memiliki periode regenerasi yang cukup panjang, lebih dari 84 jam. Tahap akhir adalah pembentukan gas metan oleh bakteri
metanogenesis yang tumbuh pada hari ke-5 sampai hari ke-16 dimana jumlah metana dalam biogas akan meningkat. Tahap ini memiliki laju pembentukan yang
lambat untuk fase awal start-up yang memerlukan waktu sekitar 3 bulan [21,39]. Adapun hasil yang berfluktuasi dapat disebabkan oleh adanya produk
tengah intermediate yang dapat membatasi proses degradasi, seperti proses degradasi lemak menghasilkan asam lemak yang dapat menghambat proses
degradasi selanjutnya dan adanya inhibisi pada metanogenesis karena peningkatan dari inhibitor tidak terhidrolisis seperti sulfida serta inhibisi dalam reaksi karena
adanya peningkatan dari amonia bebas [21].
4.2 PENGARUH WAKTU FERMENTASI TERHADAP PERSENTASE PENYISIHAN
Kategori