Mempelajari Cara Pembuatan Biogas Melalui Proses "Rumen Derived Anaerobic Digestion" (Rudad)
MELALIBI PROSES "RUMEN BEWIVED ANAEROBlC DIGESTION"
Oleh
T R I Y A N T O
F 24.
0951
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI
PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Triyanto.
F 24.0951. Mempelajari Cara Pembuatan Biogas
Melalui Proses "Rumen Derived Anaerobic ~igestion" (RUDAD).
Di bawah bimbingan Djumali ~angunwidjajadan R. Sudrajat.
RINGKASAN
Bahan-bahan organik alami seperti kotoran , limbah perkebunan, limbah pertanian, limbah industri dan bahan
perta-
nian lainnya mengandung senyawa yang sukar atau tidak terdegradasi.
Dalam biogas cara konvensional ha1 ini menjadi
kendala yang belum terpecahkan sehingga efisiensi perombakan
(degradability) terhadap bahan-bahan tersebut masih rendah.
Cara yang dilakukan dalam penelitian ini adalah
sistem
pembuatan biogas melalui proses "Rumen Derived Anaerobic Digestion" atau disebut dengan proses "RUDAD".
Kelebihan dari
cara ini adalah penggunaan mikroba rumen ruminansia yang lebih beragam dibandingkan dengan mikroba yang terdapat
kotoran hewan.
kan
Mikroba yang terlibat dalam proses
dalam
peromba-
meliputi berbagai jenis bakteri, protozoa siliata
ditemukan
secara
alami di tempat lain)
dan
(tak
kapang
fiko-
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan tiga
jenis
misetes.
bahan
baku (substrat) yaitu rumput gajah, sampah
serbuk gergaji.
tanpa agitasi.
rumen
kota
dan
Masing masing dilakukan dengan agitasi dan
Sumber mikroba yang digunakan berupa
cairan
kambing yang diambil langsung dengan menggu.nakan se-
lang pengisap
Hasil penelitian menunjukkan bahwa substrat rumput
jah
menghasilkan
1.06
1 per hari (tanpa agitasi) dan
aqitasi).
0.44
tinqkat perombakan paling
(dengan
Substrat sampah kota menghasilkan biogas
sebesar
1
hari
penurunan
persen
padatan
(denqan agitasi)
Selain
substrat
menquap
qajah
sebesar
persen per
2.0442
3.4269
persen per
3.8714
kadar padatan menguap nilai
sebesar
g/q (dengan aqitasi).
sebesar
hari
1.7582
persen per
hari
masing-masinq
rumput
qajah
-
g/g (tanpa aqitasi)
2.03
Sampah kota mengalami
g/q (tanpa agitasi) dan
q/g (dengan aqitasi).
gajah menurun sebesar
COD
Substrat
0.94
Serbuk gerqaji menurun sebesar
0.41
yanq
.
penurunan
0.80
(VS)
7.3899
Serbuk gerqaji menurun
juga mengalami penurunan.
menqalami
dan
dengan
Sampah kota menurun sebesar
per hari (tanpa agitasi) dan
sebesar
per hari
Substrat Rumput
per hari (tanpa aqitasi) dan
(dengan aqiatasi).
si)
kadar
(dengan agitasi).
asi).
1
persen per hari (tanpa agitasi) dan
persen
2.31
0.50
1 per hari (tanpa agitasi) dan
0.21
per hari (dengan aqitasi).
mengalami
6.4342
1.20
Substrat serbuk gerqaji menqhasilkan bioqas
lebih rendah laqi, yaitu
0.22
yaitu
1 per hari
1 per hari (tanpa agitasi) dan
agitasi.
tinqqi,
qa-
g/q
0.36
Kadar
-
dan
penurunan
(dengan agit-
q/q (tanpa aqitaselulosa
rumput
persen (tanpa agitasi) dan
14.45
Sampah kota menurun sebesar
8.86
13.16
persen
(dengan agitasi).
persen
(tanpa agitasi) dan
10.81
persen
Serbuk gerqaji mengalami penurunan sebesar
(dengan aqitasi).
1.20
persen (tan-
pa agitasi) dan 1.79 persen (dengan aqitasi) .
Kadar liqnin
rumput qajah menurun sebesar 1.82 persen (tanpa agitasi) dan
0.59
persen (dengan aqitasi).
nan
sebesar
Sampah kota mengalami penuru-
1.34 persen (tanpa aqitasi)
(dengan agitasi).
dan
1.62
Serbuk qerqaji menurun sebesar 0.32
sen (tanpa aqitasi) dan
0.29
persen
per-
(dengan aqitasi).
Kesimpulan yang dapat diambila dari penelitian ini adalah
bahwa mikroba rumen ruminansia dapat dihidupkan
diluar
rumen dengan memberikan kondisi yang menyerupai keadaan yang
sebenarnya.
Mikroba
tersebut mampu
terhadap substrat dengan cukup baik.
melakukan
perombakan
MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS
MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION"
(R U D A D)
Oleh
T R I Y A N T O
F 24.0951
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada F a k u l t a s Teknologi ~ e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS
MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION"
( R U D A D )
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
T R I Y A N T O
F
24.0951
Penulis dilahirkan pada tanggal 8 Juni 1968
di Yogyakarta
Tanggal lulus :
Januari
..
--
Dosen Pembimbing I
1992
KATA PENGANTAR
Puji
dan
syukur penulis panjatkan ke
hadirat
Allah
yang maha kuasa, atas rahmat dan karunia yang telah diberikan
sehingga
disusun
skripsi ini bisa
berdasarkan
Penelitian
dan
tersusun.
Skripsi
penelitian yang dilakukan
Pengembangan Hasil
Hutan,
ini
di
Pusat
Gunung
Batu,
Bogor.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada :
1. Dr.
Ir. Djumali Mangunwidjaja, DEA selaku
dosen
bimbing selama penulis menyelesaikan studi di
pem-
institut
Pertanian Bogor.
2.
Dr.
Ir.
R. Sudrajat, MSc., staf peneliti
pada
Pusat
Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan (PPPHH), Gunung
Batu, Bogor, selaku dosen pembimbing kedua.
3. Seluruh
energi
4. Balai
staf
dan karyawan
biomassa
laboratorium
PPPHH, Gunung
Batu,
pengembangan
Bogor.
Penelitian Ternak, Ciawi, Bogor, yang
telah
membantu penulis dalam penyediaan cairan rumen kambing.
5. Ayah,
ibu, kakak dan adik atas segala
dukungan
moral
dan material.
Penulis
menyadari
bahwa
skripsl
ini
nasih
banyak
kekurangan, oleh sebab itu kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya.
Bogor, januari 1992
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
.................................. iii
iv
DAFTAR IS1 ......................................
DAFTAR TABEL .................................... Vii
DAFTAR GAMBAR ...................................
X
DAFTAR LAMPIRAN .................................. Vi
PENDAHULUAN ......................................
1
TINJAUAN PUSTAKA .................................
4
A. BIOGAS ........................................ 4
KATA PENGANTAR
I.
11.
B. MIKROBA RUMEN YANG TERLIBAT DALAM DEGRADASI
1. Bakteri Rumen
...
..............................
2. Siliata Rumen...............................
6
7
..........................
8
.
8
...........................
10
3. Kapang Fikomisete
C. PROSES DEKOMPOSISI BAHAN DALAM PROSES "RUDAD"
1. Tahap Hidrolisis
6
......
(Asetogenesis) ....
2. Tahap Pembentukan Asam (Asidogenesis)
12
3. Tahap Pembentukan Asetat
14
4. Tahap Pembentukan Gas Metana (Metanogenesis) 15
D. FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH DALAM FERMENTASI
SISTEM "RUDAD"
16
................................
................................
.......................................
1. pH Substrat
2.
Suhu
3. Kebutuhan Nutrisi
16
18
.......................... 18
.
.................................
19
.......................
6 . Bahan Substrat .................... L ........
7 . "C/N ratio" ................................
I11 . BAHAN DAN METODE .................................
A . BAHAN DAN ALAT ................................
19
4
5
Inhibitor
. Pengadukan
(Agitasi)
'
B
. METODE PENELITIAN .............................
1. Penelitian Pendahuluan .....................
2 . Penelitian Utama ...........................
a . Penyiapan media fermentasi ..............
b . Penyiapan substrat dan inokulum .........
c . Proses fermentasi sistem "RUDAD"
. Analisis
COD
21
23
23
23
23
25
25
26
........ 26
d . Analisis kadar padatan menguap (VS)
(APHA. 1980)
e
20
............................
(APHA. 1980) ...............
30
30
f . Analisis kadar selulosa dan lignin (Goe31
ring dan Van Soest. 1970)
...............
g . Pengukuran pH dan biogas ................
3 . Rancangan Percobaan ........................
IV . HASIL DANN PEMMBAHASAN ...........................
A . PENELITIAN PENDAHULUAN ........................
1 . Analisis Bahan (Substrat) ..................
Produksi
35
35
35
36
.............................
Biogas Harian .....................
40
................
52
B . PENELITIANN UTAMA
.
2.
33
.....................
2 . Fermentasi Pendahuluan
1
33
Penurunann Padatan Menguaap
40
.
4.
5.
3
V
.
..................
(pH) ......................
Selulosa .........‘.........
KeGutuhan oksigen kimiawi
61
Derajat Keasaman
69
Kadar Lignin dan
.............................
....................................
70
KESIMPULAN DAN SARAN
77
DAFTAR PUSTAKA
80
LAMPIRAN
.........................................
82
MELALIBI PROSES "RUMEN BEWIVED ANAEROBlC DIGESTION"
Oleh
T R I Y A N T O
F 24.
0951
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI
PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Triyanto.
F 24.0951. Mempelajari Cara Pembuatan Biogas
Melalui Proses "Rumen Derived Anaerobic ~igestion" (RUDAD).
Di bawah bimbingan Djumali ~angunwidjajadan R. Sudrajat.
RINGKASAN
Bahan-bahan organik alami seperti kotoran , limbah perkebunan, limbah pertanian, limbah industri dan bahan
perta-
nian lainnya mengandung senyawa yang sukar atau tidak terdegradasi.
Dalam biogas cara konvensional ha1 ini menjadi
kendala yang belum terpecahkan sehingga efisiensi perombakan
(degradability) terhadap bahan-bahan tersebut masih rendah.
Cara yang dilakukan dalam penelitian ini adalah
sistem
pembuatan biogas melalui proses "Rumen Derived Anaerobic Digestion" atau disebut dengan proses "RUDAD".
Kelebihan dari
cara ini adalah penggunaan mikroba rumen ruminansia yang lebih beragam dibandingkan dengan mikroba yang terdapat
kotoran hewan.
kan
Mikroba yang terlibat dalam proses
dalam
peromba-
meliputi berbagai jenis bakteri, protozoa siliata
ditemukan
secara
alami di tempat lain)
dan
(tak
kapang
fiko-
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan tiga
jenis
misetes.
bahan
baku (substrat) yaitu rumput gajah, sampah
serbuk gergaji.
tanpa agitasi.
rumen
kota
dan
Masing masing dilakukan dengan agitasi dan
Sumber mikroba yang digunakan berupa
cairan
kambing yang diambil langsung dengan menggu.nakan se-
lang pengisap
Hasil penelitian menunjukkan bahwa substrat rumput
jah
menghasilkan
1.06
1 per hari (tanpa agitasi) dan
aqitasi).
0.44
tinqkat perombakan paling
(dengan
Substrat sampah kota menghasilkan biogas
sebesar
1
hari
penurunan
persen
padatan
(denqan agitasi)
Selain
substrat
menquap
qajah
sebesar
persen per
2.0442
3.4269
persen per
3.8714
kadar padatan menguap nilai
sebesar
g/q (dengan aqitasi).
sebesar
hari
1.7582
persen per
hari
masing-masinq
rumput
qajah
-
g/g (tanpa aqitasi)
2.03
Sampah kota mengalami
g/q (tanpa agitasi) dan
q/g (dengan aqitasi).
gajah menurun sebesar
COD
Substrat
0.94
Serbuk gerqaji menurun sebesar
0.41
yanq
.
penurunan
0.80
(VS)
7.3899
Serbuk gerqaji menurun
juga mengalami penurunan.
menqalami
dan
dengan
Sampah kota menurun sebesar
per hari (tanpa agitasi) dan
sebesar
per hari
Substrat Rumput
per hari (tanpa aqitasi) dan
(dengan aqiatasi).
si)
kadar
(dengan agitasi).
asi).
1
persen per hari (tanpa agitasi) dan
persen
2.31
0.50
1 per hari (tanpa agitasi) dan
0.21
per hari (dengan aqitasi).
mengalami
6.4342
1.20
Substrat serbuk gerqaji menqhasilkan bioqas
lebih rendah laqi, yaitu
0.22
yaitu
1 per hari
1 per hari (tanpa agitasi) dan
agitasi.
tinqqi,
qa-
g/q
0.36
Kadar
-
dan
penurunan
(dengan agit-
q/q (tanpa aqitaselulosa
rumput
persen (tanpa agitasi) dan
14.45
Sampah kota menurun sebesar
8.86
13.16
persen
(dengan agitasi).
persen
(tanpa agitasi) dan
10.81
persen
Serbuk gerqaji mengalami penurunan sebesar
(dengan aqitasi).
1.20
persen (tan-
pa agitasi) dan 1.79 persen (dengan aqitasi) .
Kadar liqnin
rumput qajah menurun sebesar 1.82 persen (tanpa agitasi) dan
0.59
persen (dengan aqitasi).
nan
sebesar
Sampah kota mengalami penuru-
1.34 persen (tanpa aqitasi)
(dengan agitasi).
dan
1.62
Serbuk qerqaji menurun sebesar 0.32
sen (tanpa aqitasi) dan
0.29
persen
per-
(dengan aqitasi).
Kesimpulan yang dapat diambila dari penelitian ini adalah
bahwa mikroba rumen ruminansia dapat dihidupkan
diluar
rumen dengan memberikan kondisi yang menyerupai keadaan yang
sebenarnya.
Mikroba
tersebut mampu
terhadap substrat dengan cukup baik.
melakukan
perombakan
MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS
MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION"
(R U D A D)
Oleh
T R I Y A N T O
F 24.0951
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada F a k u l t a s Teknologi ~ e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS
MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION"
( R U D A D )
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
T R I Y A N T O
F
24.0951
Penulis dilahirkan pada tanggal 8 Juni 1968
di Yogyakarta
Tanggal lulus :
Januari
..
--
Dosen Pembimbing I
1992
KATA PENGANTAR
Puji
dan
syukur penulis panjatkan ke
hadirat
Allah
yang maha kuasa, atas rahmat dan karunia yang telah diberikan
sehingga
disusun
skripsi ini bisa
berdasarkan
Penelitian
dan
tersusun.
Skripsi
penelitian yang dilakukan
Pengembangan Hasil
Hutan,
ini
di
Pusat
Gunung
Batu,
Bogor.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada :
1. Dr.
Ir. Djumali Mangunwidjaja, DEA selaku
dosen
bimbing selama penulis menyelesaikan studi di
pem-
institut
Pertanian Bogor.
2.
Dr.
Ir.
R. Sudrajat, MSc., staf peneliti
pada
Pusat
Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan (PPPHH), Gunung
Batu, Bogor, selaku dosen pembimbing kedua.
3. Seluruh
energi
4. Balai
staf
dan karyawan
biomassa
laboratorium
PPPHH, Gunung
Batu,
pengembangan
Bogor.
Penelitian Ternak, Ciawi, Bogor, yang
telah
membantu penulis dalam penyediaan cairan rumen kambing.
5. Ayah,
ibu, kakak dan adik atas segala
dukungan
moral
dan material.
Penulis
menyadari
bahwa
skripsl
ini
nasih
banyak
kekurangan, oleh sebab itu kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya.
Bogor, januari 1992
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
.................................. iii
iv
DAFTAR IS1 ......................................
DAFTAR TABEL .................................... Vii
DAFTAR GAMBAR ...................................
X
DAFTAR LAMPIRAN .................................. Vi
PENDAHULUAN ......................................
1
TINJAUAN PUSTAKA .................................
4
A. BIOGAS ........................................ 4
KATA PENGANTAR
I.
11.
B. MIKROBA RUMEN YANG TERLIBAT DALAM DEGRADASI
1. Bakteri Rumen
...
..............................
2. Siliata Rumen...............................
6
7
..........................
8
.
8
...........................
10
3. Kapang Fikomisete
C. PROSES DEKOMPOSISI BAHAN DALAM PROSES "RUDAD"
1. Tahap Hidrolisis
6
......
(Asetogenesis) ....
2. Tahap Pembentukan Asam (Asidogenesis)
12
3. Tahap Pembentukan Asetat
14
4. Tahap Pembentukan Gas Metana (Metanogenesis) 15
D. FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH DALAM FERMENTASI
SISTEM "RUDAD"
16
................................
................................
.......................................
1. pH Substrat
2.
Suhu
3. Kebutuhan Nutrisi
16
18
.......................... 18
.
.................................
19
.......................
6 . Bahan Substrat .................... L ........
7 . "C/N ratio" ................................
I11 . BAHAN DAN METODE .................................
A . BAHAN DAN ALAT ................................
19
4
5
Inhibitor
. Pengadukan
(Agitasi)
'
B
. METODE PENELITIAN .............................
1. Penelitian Pendahuluan .....................
2 . Penelitian Utama ...........................
a . Penyiapan media fermentasi ..............
b . Penyiapan substrat dan inokulum .........
c . Proses fermentasi sistem "RUDAD"
. Analisis
COD
21
23
23
23
23
25
25
26
........ 26
d . Analisis kadar padatan menguap (VS)
(APHA. 1980)
e
20
............................
(APHA. 1980) ...............
30
30
f . Analisis kadar selulosa dan lignin (Goe31
ring dan Van Soest. 1970)
...............
g . Pengukuran pH dan biogas ................
3 . Rancangan Percobaan ........................
IV . HASIL DANN PEMMBAHASAN ...........................
A . PENELITIAN PENDAHULUAN ........................
1 . Analisis Bahan (Substrat) ..................
Produksi
35
35
35
36
.............................
Biogas Harian .....................
40
................
52
B . PENELITIANN UTAMA
.
2.
33
.....................
2 . Fermentasi Pendahuluan
1
33
Penurunann Padatan Menguaap
40
.
4.
5.
3
V
.
..................
(pH) ......................
Selulosa .........‘.........
KeGutuhan oksigen kimiawi
61
Derajat Keasaman
69
Kadar Lignin dan
.............................
....................................
70
KESIMPULAN DAN SARAN
77
DAFTAR PUSTAKA
80
LAMPIRAN
.........................................
82
Oleh
T R I Y A N T O
F 24.
0951
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI
PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Triyanto.
F 24.0951. Mempelajari Cara Pembuatan Biogas
Melalui Proses "Rumen Derived Anaerobic ~igestion" (RUDAD).
Di bawah bimbingan Djumali ~angunwidjajadan R. Sudrajat.
RINGKASAN
Bahan-bahan organik alami seperti kotoran , limbah perkebunan, limbah pertanian, limbah industri dan bahan
perta-
nian lainnya mengandung senyawa yang sukar atau tidak terdegradasi.
Dalam biogas cara konvensional ha1 ini menjadi
kendala yang belum terpecahkan sehingga efisiensi perombakan
(degradability) terhadap bahan-bahan tersebut masih rendah.
Cara yang dilakukan dalam penelitian ini adalah
sistem
pembuatan biogas melalui proses "Rumen Derived Anaerobic Digestion" atau disebut dengan proses "RUDAD".
Kelebihan dari
cara ini adalah penggunaan mikroba rumen ruminansia yang lebih beragam dibandingkan dengan mikroba yang terdapat
kotoran hewan.
kan
Mikroba yang terlibat dalam proses
dalam
peromba-
meliputi berbagai jenis bakteri, protozoa siliata
ditemukan
secara
alami di tempat lain)
dan
(tak
kapang
fiko-
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan tiga
jenis
misetes.
bahan
baku (substrat) yaitu rumput gajah, sampah
serbuk gergaji.
tanpa agitasi.
rumen
kota
dan
Masing masing dilakukan dengan agitasi dan
Sumber mikroba yang digunakan berupa
cairan
kambing yang diambil langsung dengan menggu.nakan se-
lang pengisap
Hasil penelitian menunjukkan bahwa substrat rumput
jah
menghasilkan
1.06
1 per hari (tanpa agitasi) dan
aqitasi).
0.44
tinqkat perombakan paling
(dengan
Substrat sampah kota menghasilkan biogas
sebesar
1
hari
penurunan
persen
padatan
(denqan agitasi)
Selain
substrat
menquap
qajah
sebesar
persen per
2.0442
3.4269
persen per
3.8714
kadar padatan menguap nilai
sebesar
g/q (dengan aqitasi).
sebesar
hari
1.7582
persen per
hari
masing-masinq
rumput
qajah
-
g/g (tanpa aqitasi)
2.03
Sampah kota mengalami
g/q (tanpa agitasi) dan
q/g (dengan aqitasi).
gajah menurun sebesar
COD
Substrat
0.94
Serbuk gerqaji menurun sebesar
0.41
yanq
.
penurunan
0.80
(VS)
7.3899
Serbuk gerqaji menurun
juga mengalami penurunan.
menqalami
dan
dengan
Sampah kota menurun sebesar
per hari (tanpa agitasi) dan
sebesar
per hari
Substrat Rumput
per hari (tanpa aqitasi) dan
(dengan aqiatasi).
si)
kadar
(dengan agitasi).
asi).
1
persen per hari (tanpa agitasi) dan
persen
2.31
0.50
1 per hari (tanpa agitasi) dan
0.21
per hari (dengan aqitasi).
mengalami
6.4342
1.20
Substrat serbuk gerqaji menqhasilkan bioqas
lebih rendah laqi, yaitu
0.22
yaitu
1 per hari
1 per hari (tanpa agitasi) dan
agitasi.
tinqqi,
qa-
g/q
0.36
Kadar
-
dan
penurunan
(dengan agit-
q/q (tanpa aqitaselulosa
rumput
persen (tanpa agitasi) dan
14.45
Sampah kota menurun sebesar
8.86
13.16
persen
(dengan agitasi).
persen
(tanpa agitasi) dan
10.81
persen
Serbuk gerqaji mengalami penurunan sebesar
(dengan aqitasi).
1.20
persen (tan-
pa agitasi) dan 1.79 persen (dengan aqitasi) .
Kadar liqnin
rumput qajah menurun sebesar 1.82 persen (tanpa agitasi) dan
0.59
persen (dengan aqitasi).
nan
sebesar
Sampah kota mengalami penuru-
1.34 persen (tanpa aqitasi)
(dengan agitasi).
dan
1.62
Serbuk qerqaji menurun sebesar 0.32
sen (tanpa aqitasi) dan
0.29
persen
per-
(dengan aqitasi).
Kesimpulan yang dapat diambila dari penelitian ini adalah
bahwa mikroba rumen ruminansia dapat dihidupkan
diluar
rumen dengan memberikan kondisi yang menyerupai keadaan yang
sebenarnya.
Mikroba
tersebut mampu
terhadap substrat dengan cukup baik.
melakukan
perombakan
MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS
MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION"
(R U D A D)
Oleh
T R I Y A N T O
F 24.0951
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada F a k u l t a s Teknologi ~ e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS
MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION"
( R U D A D )
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
T R I Y A N T O
F
24.0951
Penulis dilahirkan pada tanggal 8 Juni 1968
di Yogyakarta
Tanggal lulus :
Januari
..
--
Dosen Pembimbing I
1992
KATA PENGANTAR
Puji
dan
syukur penulis panjatkan ke
hadirat
Allah
yang maha kuasa, atas rahmat dan karunia yang telah diberikan
sehingga
disusun
skripsi ini bisa
berdasarkan
Penelitian
dan
tersusun.
Skripsi
penelitian yang dilakukan
Pengembangan Hasil
Hutan,
ini
di
Pusat
Gunung
Batu,
Bogor.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada :
1. Dr.
Ir. Djumali Mangunwidjaja, DEA selaku
dosen
bimbing selama penulis menyelesaikan studi di
pem-
institut
Pertanian Bogor.
2.
Dr.
Ir.
R. Sudrajat, MSc., staf peneliti
pada
Pusat
Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan (PPPHH), Gunung
Batu, Bogor, selaku dosen pembimbing kedua.
3. Seluruh
energi
4. Balai
staf
dan karyawan
biomassa
laboratorium
PPPHH, Gunung
Batu,
pengembangan
Bogor.
Penelitian Ternak, Ciawi, Bogor, yang
telah
membantu penulis dalam penyediaan cairan rumen kambing.
5. Ayah,
ibu, kakak dan adik atas segala
dukungan
moral
dan material.
Penulis
menyadari
bahwa
skripsl
ini
nasih
banyak
kekurangan, oleh sebab itu kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya.
Bogor, januari 1992
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
.................................. iii
iv
DAFTAR IS1 ......................................
DAFTAR TABEL .................................... Vii
DAFTAR GAMBAR ...................................
X
DAFTAR LAMPIRAN .................................. Vi
PENDAHULUAN ......................................
1
TINJAUAN PUSTAKA .................................
4
A. BIOGAS ........................................ 4
KATA PENGANTAR
I.
11.
B. MIKROBA RUMEN YANG TERLIBAT DALAM DEGRADASI
1. Bakteri Rumen
...
..............................
2. Siliata Rumen...............................
6
7
..........................
8
.
8
...........................
10
3. Kapang Fikomisete
C. PROSES DEKOMPOSISI BAHAN DALAM PROSES "RUDAD"
1. Tahap Hidrolisis
6
......
(Asetogenesis) ....
2. Tahap Pembentukan Asam (Asidogenesis)
12
3. Tahap Pembentukan Asetat
14
4. Tahap Pembentukan Gas Metana (Metanogenesis) 15
D. FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH DALAM FERMENTASI
SISTEM "RUDAD"
16
................................
................................
.......................................
1. pH Substrat
2.
Suhu
3. Kebutuhan Nutrisi
16
18
.......................... 18
.
.................................
19
.......................
6 . Bahan Substrat .................... L ........
7 . "C/N ratio" ................................
I11 . BAHAN DAN METODE .................................
A . BAHAN DAN ALAT ................................
19
4
5
Inhibitor
. Pengadukan
(Agitasi)
'
B
. METODE PENELITIAN .............................
1. Penelitian Pendahuluan .....................
2 . Penelitian Utama ...........................
a . Penyiapan media fermentasi ..............
b . Penyiapan substrat dan inokulum .........
c . Proses fermentasi sistem "RUDAD"
. Analisis
COD
21
23
23
23
23
25
25
26
........ 26
d . Analisis kadar padatan menguap (VS)
(APHA. 1980)
e
20
............................
(APHA. 1980) ...............
30
30
f . Analisis kadar selulosa dan lignin (Goe31
ring dan Van Soest. 1970)
...............
g . Pengukuran pH dan biogas ................
3 . Rancangan Percobaan ........................
IV . HASIL DANN PEMMBAHASAN ...........................
A . PENELITIAN PENDAHULUAN ........................
1 . Analisis Bahan (Substrat) ..................
Produksi
35
35
35
36
.............................
Biogas Harian .....................
40
................
52
B . PENELITIANN UTAMA
.
2.
33
.....................
2 . Fermentasi Pendahuluan
1
33
Penurunann Padatan Menguaap
40
.
4.
5.
3
V
.
..................
(pH) ......................
Selulosa .........‘.........
KeGutuhan oksigen kimiawi
61
Derajat Keasaman
69
Kadar Lignin dan
.............................
....................................
70
KESIMPULAN DAN SARAN
77
DAFTAR PUSTAKA
80
LAMPIRAN
.........................................
82
MELALIBI PROSES "RUMEN BEWIVED ANAEROBlC DIGESTION"
Oleh
T R I Y A N T O
F 24.
0951
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI
PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Triyanto.
F 24.0951. Mempelajari Cara Pembuatan Biogas
Melalui Proses "Rumen Derived Anaerobic ~igestion" (RUDAD).
Di bawah bimbingan Djumali ~angunwidjajadan R. Sudrajat.
RINGKASAN
Bahan-bahan organik alami seperti kotoran , limbah perkebunan, limbah pertanian, limbah industri dan bahan
perta-
nian lainnya mengandung senyawa yang sukar atau tidak terdegradasi.
Dalam biogas cara konvensional ha1 ini menjadi
kendala yang belum terpecahkan sehingga efisiensi perombakan
(degradability) terhadap bahan-bahan tersebut masih rendah.
Cara yang dilakukan dalam penelitian ini adalah
sistem
pembuatan biogas melalui proses "Rumen Derived Anaerobic Digestion" atau disebut dengan proses "RUDAD".
Kelebihan dari
cara ini adalah penggunaan mikroba rumen ruminansia yang lebih beragam dibandingkan dengan mikroba yang terdapat
kotoran hewan.
kan
Mikroba yang terlibat dalam proses
dalam
peromba-
meliputi berbagai jenis bakteri, protozoa siliata
ditemukan
secara
alami di tempat lain)
dan
(tak
kapang
fiko-
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan tiga
jenis
misetes.
bahan
baku (substrat) yaitu rumput gajah, sampah
serbuk gergaji.
tanpa agitasi.
rumen
kota
dan
Masing masing dilakukan dengan agitasi dan
Sumber mikroba yang digunakan berupa
cairan
kambing yang diambil langsung dengan menggu.nakan se-
lang pengisap
Hasil penelitian menunjukkan bahwa substrat rumput
jah
menghasilkan
1.06
1 per hari (tanpa agitasi) dan
aqitasi).
0.44
tinqkat perombakan paling
(dengan
Substrat sampah kota menghasilkan biogas
sebesar
1
hari
penurunan
persen
padatan
(denqan agitasi)
Selain
substrat
menquap
qajah
sebesar
persen per
2.0442
3.4269
persen per
3.8714
kadar padatan menguap nilai
sebesar
g/q (dengan aqitasi).
sebesar
hari
1.7582
persen per
hari
masing-masinq
rumput
qajah
-
g/g (tanpa aqitasi)
2.03
Sampah kota mengalami
g/q (tanpa agitasi) dan
q/g (dengan aqitasi).
gajah menurun sebesar
COD
Substrat
0.94
Serbuk gerqaji menurun sebesar
0.41
yanq
.
penurunan
0.80
(VS)
7.3899
Serbuk gerqaji menurun
juga mengalami penurunan.
menqalami
dan
dengan
Sampah kota menurun sebesar
per hari (tanpa agitasi) dan
sebesar
per hari
Substrat Rumput
per hari (tanpa aqitasi) dan
(dengan aqiatasi).
si)
kadar
(dengan agitasi).
asi).
1
persen per hari (tanpa agitasi) dan
persen
2.31
0.50
1 per hari (tanpa agitasi) dan
0.21
per hari (dengan aqitasi).
mengalami
6.4342
1.20
Substrat serbuk gerqaji menqhasilkan bioqas
lebih rendah laqi, yaitu
0.22
yaitu
1 per hari
1 per hari (tanpa agitasi) dan
agitasi.
tinqqi,
qa-
g/q
0.36
Kadar
-
dan
penurunan
(dengan agit-
q/q (tanpa aqitaselulosa
rumput
persen (tanpa agitasi) dan
14.45
Sampah kota menurun sebesar
8.86
13.16
persen
(dengan agitasi).
persen
(tanpa agitasi) dan
10.81
persen
Serbuk gerqaji mengalami penurunan sebesar
(dengan aqitasi).
1.20
persen (tan-
pa agitasi) dan 1.79 persen (dengan aqitasi) .
Kadar liqnin
rumput qajah menurun sebesar 1.82 persen (tanpa agitasi) dan
0.59
persen (dengan aqitasi).
nan
sebesar
Sampah kota mengalami penuru-
1.34 persen (tanpa aqitasi)
(dengan agitasi).
dan
1.62
Serbuk qerqaji menurun sebesar 0.32
sen (tanpa aqitasi) dan
0.29
persen
per-
(dengan aqitasi).
Kesimpulan yang dapat diambila dari penelitian ini adalah
bahwa mikroba rumen ruminansia dapat dihidupkan
diluar
rumen dengan memberikan kondisi yang menyerupai keadaan yang
sebenarnya.
Mikroba
tersebut mampu
terhadap substrat dengan cukup baik.
melakukan
perombakan
MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS
MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION"
(R U D A D)
Oleh
T R I Y A N T O
F 24.0951
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada F a k u l t a s Teknologi ~ e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS
MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION"
( R U D A D )
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
T R I Y A N T O
F
24.0951
Penulis dilahirkan pada tanggal 8 Juni 1968
di Yogyakarta
Tanggal lulus :
Januari
..
--
Dosen Pembimbing I
1992
KATA PENGANTAR
Puji
dan
syukur penulis panjatkan ke
hadirat
Allah
yang maha kuasa, atas rahmat dan karunia yang telah diberikan
sehingga
disusun
skripsi ini bisa
berdasarkan
Penelitian
dan
tersusun.
Skripsi
penelitian yang dilakukan
Pengembangan Hasil
Hutan,
ini
di
Pusat
Gunung
Batu,
Bogor.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada :
1. Dr.
Ir. Djumali Mangunwidjaja, DEA selaku
dosen
bimbing selama penulis menyelesaikan studi di
pem-
institut
Pertanian Bogor.
2.
Dr.
Ir.
R. Sudrajat, MSc., staf peneliti
pada
Pusat
Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan (PPPHH), Gunung
Batu, Bogor, selaku dosen pembimbing kedua.
3. Seluruh
energi
4. Balai
staf
dan karyawan
biomassa
laboratorium
PPPHH, Gunung
Batu,
pengembangan
Bogor.
Penelitian Ternak, Ciawi, Bogor, yang
telah
membantu penulis dalam penyediaan cairan rumen kambing.
5. Ayah,
ibu, kakak dan adik atas segala
dukungan
moral
dan material.
Penulis
menyadari
bahwa
skripsl
ini
nasih
banyak
kekurangan, oleh sebab itu kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya.
Bogor, januari 1992
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
.................................. iii
iv
DAFTAR IS1 ......................................
DAFTAR TABEL .................................... Vii
DAFTAR GAMBAR ...................................
X
DAFTAR LAMPIRAN .................................. Vi
PENDAHULUAN ......................................
1
TINJAUAN PUSTAKA .................................
4
A. BIOGAS ........................................ 4
KATA PENGANTAR
I.
11.
B. MIKROBA RUMEN YANG TERLIBAT DALAM DEGRADASI
1. Bakteri Rumen
...
..............................
2. Siliata Rumen...............................
6
7
..........................
8
.
8
...........................
10
3. Kapang Fikomisete
C. PROSES DEKOMPOSISI BAHAN DALAM PROSES "RUDAD"
1. Tahap Hidrolisis
6
......
(Asetogenesis) ....
2. Tahap Pembentukan Asam (Asidogenesis)
12
3. Tahap Pembentukan Asetat
14
4. Tahap Pembentukan Gas Metana (Metanogenesis) 15
D. FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH DALAM FERMENTASI
SISTEM "RUDAD"
16
................................
................................
.......................................
1. pH Substrat
2.
Suhu
3. Kebutuhan Nutrisi
16
18
.......................... 18
.
.................................
19
.......................
6 . Bahan Substrat .................... L ........
7 . "C/N ratio" ................................
I11 . BAHAN DAN METODE .................................
A . BAHAN DAN ALAT ................................
19
4
5
Inhibitor
. Pengadukan
(Agitasi)
'
B
. METODE PENELITIAN .............................
1. Penelitian Pendahuluan .....................
2 . Penelitian Utama ...........................
a . Penyiapan media fermentasi ..............
b . Penyiapan substrat dan inokulum .........
c . Proses fermentasi sistem "RUDAD"
. Analisis
COD
21
23
23
23
23
25
25
26
........ 26
d . Analisis kadar padatan menguap (VS)
(APHA. 1980)
e
20
............................
(APHA. 1980) ...............
30
30
f . Analisis kadar selulosa dan lignin (Goe31
ring dan Van Soest. 1970)
...............
g . Pengukuran pH dan biogas ................
3 . Rancangan Percobaan ........................
IV . HASIL DANN PEMMBAHASAN ...........................
A . PENELITIAN PENDAHULUAN ........................
1 . Analisis Bahan (Substrat) ..................
Produksi
35
35
35
36
.............................
Biogas Harian .....................
40
................
52
B . PENELITIANN UTAMA
.
2.
33
.....................
2 . Fermentasi Pendahuluan
1
33
Penurunann Padatan Menguaap
40
.
4.
5.
3
V
.
..................
(pH) ......................
Selulosa .........‘.........
KeGutuhan oksigen kimiawi
61
Derajat Keasaman
69
Kadar Lignin dan
.............................
....................................
70
KESIMPULAN DAN SARAN
77
DAFTAR PUSTAKA
80
LAMPIRAN
.........................................
82