27
27,8°C; 26,0-27,5°C; dan 26,2-27,5°C. Nilai suhu harian dapat dilihat pada Lampiran 18. Suhu dalam penelitian ini adalah kondisi mesofilik, yaitu berkisar antara 25,7-27,8°C, seperti terlihat pada
Gambar 15.
Gambar 15. Suhu digester Nilai suhu yang digunakan pada penelitian ini mengalami fluktuasi mengikuti perubahan suhu
lingkungan dan lebih tinggi ± 2°C dari suhu lingkungan. Pada proses fermentasi anaerobik, reaksi yang terjadi selama degradasi bahan organik tidak memberikan pengaruh yang besar terhadap
peningkatan suhu digester, karena energi yang dihasilkan oleh fermentasi anaerobik sangat kecil. Saat substrat didegradasi di dalam sel bakteri, sejumlah energi dihasilkan dari elektron yang
dilepaskan dari pemutusan ikatan kimia pada substrat. Elektron ini akan melalui sejumlah molekul pembawa elektron-sistem transpor elektron, menuju akseptor elektron akhir. Akseptor elektron akhir
yang digunakan tiap bakteri berbeda-beda dipengaruhi oleh ketersediaan oksigen di lingkungan dan kemampuran molekul dalam menangkap dan melepaskan elektron, yang disebut oksidasi-reduksi
potensial ORP. Akseptor elektron yang digunakan dapat berupa O
2
, NO
2 -
, SO
4 2
-, CH
2
O, atau CO
2
Gerardi, 2003. Pada fermentasi anaerobik, oksigen tidak tersedia untuk digunakan sebagai akseptor elektron
akhir dan mikroorganisme tidak mempunyai kemampuan dalam menggunakan senyawa inorganik seperti NO
2 -
, SO
4 2
-. Mikroorganisme hanya menggunakan CO
2
dan intermediate organic CH
2
O sebagai akseptor elektron, sehingga energi yang dihasilkan hanya 2 ATPmol glukosa. Menurut
Gerardi 2003, yang menggunakan glukosa sebagai sampel untuk menjelaskan perolehan energi yang terjadi dalam fermentasi glukosa sebagai berikut :
Glikolisis : Glukosa +2ADP + 2 NAD
+
2 Piruvat + 2 ATP + 2 NADH Fermentasi :
2 Piruvat 2 Asetaldehid + 2 CO2 2 Asetaldehid + 2 NADH 2 Etanol + 2 NAD
+
4.4 TOTAL VOLATILE SOLID TVS
Total volatile solid adalah nilai yang menunjukkan jumlah padatan dalam bahan yang menguap pada pembakaran di atas suhu 550 °C. Total padatan menguap sering disebut juga sebagai organik
total. Nilai ini dapat digunakan sebagai parameter pendegradasian bahan organik. Perubahan nilai TVS dari awal fermentasi hingga akhir fermentasi dapat dilihat pada Gambar 16.
Nilai TVS mengalami perubahan selama masa fermentasi anaerobik. Pada akhir masa fermentasi, nilai TVS mengalami penurunan karena terjadi proses pendegradasian bahan organik
28
berlangsung secara optimal melalui empat tahap reaksi pembentukan biogas. Campuran limbah cair dan lumpur aktif mengandung senyawa organik kompleks, seperti karbohidrat, protein, dan minyak.
Senyawa organik kompleks ini dihidrolisis menjadi senyawa organik sederhana, seperti glukosa, asam amino, dan asam lemak agar bisa ditransportasikan melewati membran sel bakteri. Senyawa organik
sederhana didegradasi menghasilkan VFA asam butirat, asam propionat, asam asetat, asam laktat, etanol, CO
2
, dan H
2
. Volatile fatty acid dikonversi menjadi asam asetat, H
2
, dan CO
2
agar bisa dijadikan substrat oleh bakteri pembentuk metana. Pada tahap akhir, asam asetat dikonversi menjadi
metana dan CO
2
, sedangkan CO
2
dan H
2
dikonversi menjadi metana dan H
2
O. Senyawa organik didegradasi oleh bakteri untuk mendapatkan energi dan menghasilkan produk
berupa gas, seperti metana dan CO2 sehingga nilai TVS mengalami penurunan selama 40 hari fermentasi. Penurunan nilai TVS pada kombinasi 90
LC
:10
LA
, 80
LC
:20
LA
, dan 70
LC
:30
LA
berturut-turut sebesar 70,31, 59,59, dan 38,58.
Hasil analisis ragam nilai TVS menunjukkan bahwa kombinasi limbah cair dan lumpur aktif memberikan pengaruh nyata terhadap perolehan nilai TVS akhir, baik pada digester tahap I dan
digester tahap II. Hasil analisis ragam ini dapat dilihat pada Lampiran 19. Uji lanjut Duncan terhadap perolehan nilai TVS akhir pada digester tahap I menunjukkan
adanya pengaruh berbeda nyata antara kombinasi 90
LC
:10
LA
dengan 70
LC
:30
LA,
sedangkan kombinasi 90
LC
:10
LA
dengan 80
LC
:20
LA
, dan 80
LC
:20
LA
dan 70
LC
:30
LA
tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata. Hasil uji lanjut Duncan terhadap perolehan nilai TVS akhir pada digester tahap II juga
menunjukkan adanya pengaruh berbeda nyata antara kombinasi 90
LC
:10
LA
dengan 70
LC
:30
LA,
sedangkan kombinasi 90
LC
:10
LA
dengan 80
LC
:20
LA
, dan 80
LC
:20
LA
dan 70
LC
:30
LA
tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata.
Keterangan : Huruf a
1
, ab
1
, dan b
1
adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap perlakuan kombinasi limbah cair dan lumpur aktif pada digester tahap I yang menunjukkan beda nyata p0,05. Huruf a
2
,ab
2
, dan b
2
adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap perlakuan kombinasi limbah cair dan lumpur aktif pada digester tahap II yang menunjukkan beda nyata p0,05.
Gambar 16. Histogram rata-rata perubahan nilai TVS pada awal dan akhir masa fermentasi Kombinasi 90
LC
:10
LA
memberikan penurunan nilai TVS tertinggi, sedangkan kombinasi lainnya tidak berbeda nyata. Penurunan nilai TVS tertinggi mengindikasikan tingginya bahan organik
yang didegradasi untuk memproduksi biogas, sehingga semakin tinggi penurunan nilai TVS akan menyebabkan semakin tinggi pula produksi biogas yang dihasilkan.
29
5 KESIMPULAN DAN SARAN
