digunakan terutama adalah tabung digester, tabung penampung gas, pipa penyambung, katup, dan alat untuk identifikasi gas. Untuk mengetahui terbentuk atau tidaknya biogas
dari reaktor, salah satu uji sederhana yang dapat dilakukan adalah dengan uji nyala. Biogas dapat terbakar apabila mengandung kadar metana minimal 57 yang
menghasilkan api biru Hammad et al., 1999. Sedangkan menurut Hessami 1996, biogas dapat terbakar dengan baik jika kandungan metana telah mencapai minimal 60.
Pembakaran gas metana ini selanjutnya menghasilkan api biru dan tidak mengeluarkan asap.
2.4. Mekanisme pembentukan biogas
Sampah Organik sayur-sayuran dan buah-buahan seperti layaknya kotoran ternak adalah substrat terbaik untuk menghasilkan biogas. Proses pembentukan biogas melalui
pencernaan anaerobik merupakan proses bertahap, dengan 3 tahap utama yakni:
1. Tahap Hidrolisis
Dimana pada tahap ini bahan-bahan organik seperti karbohidrat, lipid, dan protein didegradasi oleh mikroorganisme hidrolitik menjadi senyawa terlarut seperti asam
karboksilat, asam keto, asam hidroksi, keton, alkohol, gula sederhana, asam-asam amino, H
2
dan CO
2
. • Lipida dirubah menjadi Asam lemak rantai panjang dan Gliserin
Lipida II-4
Universitas Sumatera Utara
• Protein dirubah menjadi Asam amino
Protein Asam amino
• Asam nukleat dirubah menjadi Purin dan Pirimidin
Asam nukleat
Pirimidin Purin
Asam phospat II-5
Universitas Sumatera Utara
Pada Asam nukleat terdapat Asam Posfat sebagai pembentuk, asam Pospat akan terionisasi secara sendirinya saat reaksi terjadi hal disebabkan gugus Posfat memiliki sifat
dapat larut didalam air. Sehingga pada Purin dan Pirimidin tidak lagi terdapat asam Posfat yang berasal dari asam nukleat.
• Polisakarida dirubah menjadi monosakarida. Polisakarida terbagi atas : - Pati
- Glikogen - Selulosa
Pati amilum merupakan polisakarida yang mengandung 75-80 amilopektin dan amilosa 20-25 yang mana terdiri atas D-
Glukopinarosa yang berikatan α1-4 glikosidik. Ikatan D-glikopinarosa merupakan polimer dari Glukosa.
D-Glukopinarosa Glukosa
Glikogen merupakan polisakarida yang memiliki rantai yang panjang. Sama halnya dengan pati. Glikogen memiliki gugus rantai lurus
α1-4 dan gugus rantai bercabang
α1-6 glikosidik, sehingga Glikogen memiliki ikatan yang lebih panjang dari pada pati.
α1-4 Glikogen Glukosa
Universitas Sumatera Utara
Selulosa merupakann polisakarida. Pati, glikogen, dan selulosa merupakan polisakarida yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan yang berupa kayu. Oleh sebab itu pati,
glikogen, selulosa memiliki cabang atau ikatan polimer yang panjang. Selulosa memiliki gugus rantai lurus.
2. Tahap Asidogenesis
Tahap asidogenesis merupakan tahap penguraian monomer-monomer dari Asam lemak rantai panjang, Gliserin, Asam amino, Glukosa, Purin dan Pyrimidin.
Monomer tersebut diuraikan hingga menjadi Asam lemak volatil, alkohol, H
2
S, CO
2
, N
2
, H
2
• Asam lemak rantai panjang diuraikan menjadi Asam lemak volatil. .
Asam lemak rantai panjang terdiri atas : -
Asam lemak stearat -
Asam lemak palmitat -
Asam lemak oleat
Asam lemak stearat Asam butirat Metana
Universitas Sumatera Utara
Asam lemak palmitat Asam propionat
Hidrogen
• Gliserin dirubah menjadi Asam propionat
Gliserin Asam propionat Hidrogen
• Asam amino diurai menjadi asam akrilat
Asam amino Asam akrilat
Nitrogen Hidrogen • Glukosa diurai menjadi akohol etanol
Glukosa Etanol
• Purin diurai menjadi asam propionat
Purin Asam propionate phospat
3CH
3
-CH
2
-COOH + H
2
+ 2H
3
PO
4
Universitas Sumatera Utara
• Pirimidim diurai menjadi asam butirat
Pirimidin Asam butirat
1.Reaksi pada asam lemak rantai panjang + gliserin
Asam lemak stearat Asam butirat
Asam lemak palmitat Asam propionat
Gliserin Asam propionat
CH
3
CH
2
CH
2
COOH + ½N
2
+ H
2
+
5OH-C-C
3
H
7
+ 9CH
3
-CH
2
-COOH + CH
3
-CHOH-COOH + 7CO
2
+ 10H
2
+ 4CH
4
Asam butirat asam propionate asam laktat
Universitas Sumatera Utara
2. Reaksi pada Asam nukleat
Asam nukleat Pirimidin purin
Purin Asam propionate phospat
Pirimidin Asam butirat
Asam nukleat 3CH
3
-CH
2
-COOH + H
2
+ 2H
3
PO
4
CH
3
CH
2
CH
2
COOH + ½N
2
+ H
2
+
CH
3
CH
2
CH
2
COOH + 3CH
3
CH
2
COOH +
Asam propionate Asam butirat
½N
2
+ 2H
2
+ 2H
3
PO
4
Universitas Sumatera Utara
3. Reaksi pada keseluruhan Asam lemak rantai panjang + gliserin, Asam amino, Asam nukleat.
5OH-C-C
3
H
7
+ 9CH
3
-CH
2
-COOH + CH
3
-CHOH-COOH + 7CO
2
+ 10H
2
+ 4CH
Asam butirat asam propionate asam laktat
4
Asam nukleat
Asam amino Asam akrilat
+
CH
3
CH
2
CH
2
COOH + 3CH
3
CH
2
COOH +
Asam propionate Asam butirat
½N
2
+ 2H
2
+ 2H
3
PO
4
+
Universitas Sumatera Utara
Asam amino Asam nukleat 6CH
3
CH
2
COOH + 12CH
3
CH
2
CH
2
COOH + CH
3
-CHOH-COOH + CH
2
Asam butirat Asam propionat
Asam laktat Asam akrilat
=CH-
COOH + 7CO
2
2 27
+ H
2
+ 4CH
4
+ N
2
+ H
3
PO
4
3. Asetogenesis
