BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Mei tahun 2008 sampai dengan bulan Juni tahun 2008. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi
Pusat Laboratorium Terpadu Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. 3.2. Bahan dan alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sampah padat organik yang berasal dari hasil olahan kantin UIN Syarif Hidayatullah, pupuk kandang
Kambing, larutan NaCl 0,85 Cairan fisiologis, ekstrak sampah organik, media NA, umbi kentang, dextrose, Bacto agar, spirtus, alkohol 70 , akuades,
kapas, kassa, H
2
SO
4
15 , NaOH, asam-5-sulfosalisilat dihidrat, alumunium foil, plastik tahan panas, kertas label, larutan standar VFA.
Alat yang digunakan adalah penangas air, Ose, Erlenmeyer, Brewer anaerob, kain kassa, pisau, inkubator, oven, Laminar air flow, pembakar bunsen, gelas ukur,
botol semprot, termometer, mikroskop, timbangan analitik, pipet, tabung reaksi, tabung eppendorf, gelas beaker, Syringe, Erlenmeyer, GC Gas Chromatography,
pH meter, Furnance, desikator, tabung sentrifus, Biuret, destilator VFA, mikropipet
3.3. Cara Kerja 3.3.1. Persiapan Sampah Padat Organik untuk Pembuatan Biogas
Tahap pertama adalah proses pemisahan sampah organik dan anorganik. Sampah organik diambil sebesar 300 g lalu dihancurkan sampai berukuran kecil,
kemudian dikombinasikan komposisinya sesuai pada tabel 2.
Tabel 2. Komposisi Bahan Biogas
Perlakuan Komposisi bahan
Kadar air K
A B
C Sampah organik + 0 Pupuk kandang
Sampah organik + 30 Pupuk kandang Sampah organik + 40 Pupuk kandang
Sampah organik + 50 Pupuk kandang 60
60 60
60
Proses biogas dilakukan di botol akuabides dengan penutup dari silikon. Setelah sampah organik yang dihancurkan dimasukkan ke dalam botol akuabides
maka ditambahkan konsentrasi pupuk kandang sesuai tabel. Penutup dari silikon ditutup dan divakum sampai tak ada udara dengan menggunakan syringe.
Pengulangan dilakukan sebanyak 3 kali dalam waktu 4 minggu. Syarat yang harus dipenuhi adalah kandungan isi dalam bahan, rasio CN antara 20-25, kadar air,
temperatur 30 -35
C, pH antara 7-7,2, jasad pemroses dan tanpa aerasi. Inkubasi dilakukan selama 4 minggu.
3.3.2. Pembuatan Media
Pembuatan media dilakukan untuk perhitungan total mikroba dengan total plate count
untuk mengetahui jumlah mikroorganisme yang terdapat pada kandungan biogas.
3.3.2.1. Pembuatan media PDA
Kentang dikupas bersih dan dipotong kecil-kecil setelah itu ditimbang sebanyak 150 gram. Kentang dimasukkan ke dalam gelas kimia lalu ditambahkan
300 ml akuades steril. Dipanaskan dengan menggunakan penangas air. Selanjutnya dilakukan penyaringan kedalam Erlenmeyer 500 ml dengan
menggunakan kain kasa steril 4 lapis dan ditambahkan akuades steril sampai volumenya 500 ml. Dextrose ditambahkan kedalam Erlenmeyer sebanyak 7,5
gram dan agar sebanyak 10 gram. Media tersebut dipanaskan sampai homogen dengan menggunakan hot plate, kemudian disterilkan dengan menggunakan
autoklaf pada suhu 121 C selama 15 menit.
3.3.2.2. Pembuatan media NA
Empat gram medium NA ditimbang dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer
, kemudian dilarutkan dalam 500 ml akuades steril. Medium tersebut dipanaskan dengan menggunakan penangas air sampai homogen. Setelah itu
medium disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121 C.
3.3.3. Parameter Pengukuran Produksi Gas 3.3.3.1. Berat Kering dan Kandungan Air
Bahan organik ditimbang sebanyak 10 gram, kemudian dikeringkan di dalam oven dengan suhu 105
C, hingga beratnya konstan. Bahan tersebut ditimbang kembali. Kandungan air dalam bahan organik dapat dihitung dengan
rumus : Kandungan air = Berat basah – Berat kering x 100
Berat basah
3.3.3.2. Berat Organik
Bahan organik dari hasil berat kering, ampasnya di panaskan kedalam furnance
dengan suhu 600 C 4jam sampai terbentuk abu. Berat organik dapat
dihitung dengan rumus : Setelah melakukan perhitungan berat organik maka dilakukan perhitungan
degradasi berat organik dengan rumus : Degradasi Berat organik :
Berat Organik awal – Berat Organik akhir x 100 Berat Organik awal
Berat Organik : Berat Kering – Abu x 100
Berat Basah
3.3.3.3. Perhitungan Total Mikroba
Sebanyak 5 g masing masing sampel dimasukkan dalam 45 ml larutan NaCl 0,85 dalam Erlenmeyer 50 ml sebagai pengenceran pertama 10
-1
dan di
vortex . Selanjutnya diambil 1 ml larutan dari pengenceran pertama dan
dimasukkan ke dalam 9 ml larutan NaCl 0,85 dalam tabung reaksi berikutnya. Pengenceran tersebut dilakukan sebanyak 6 kali. Seri pengenceran ke 4, 5 dan 6
diambil 1 ml dan diinokulasikan pada media Na dan PDA dengan metode tuang dan di inkubasi. Pertumbuhan mikroorganisme diamati dengan melakukan
perhitungan jumlah mikrorganisme yang terlihat dalam cawan Petri.
3.3.3.5. Analisa Asam-asam Organik dengan GC Gas Chromatography
untuk Penentuan kandungan CH
4
dan CO
2
Sampel perlakuan hasil dari proses biogas, dihentikan reaksinya dengan menambahkan H
2
SO
4
15, kemudian disaring dan diambil cairan-nya untuk dianalisis VFA dengan GC. Cairan sampel diambil 1ml dengan pipet ke dalam
tabung eppendorf, kemudian ditambahkan 0,003 gram asam sulfo-5-salisilat dihidrat. Campuran dalam tabung tersebut disentrifugasi selama 10 menit pada
12000 rpm dan suhu 7 C. Selanjutnya sampel diinjeksikan ke dalam GC
Perhitungan : VFA mM
= Area VFA sampel x kandungan VFA standar x 1000 Area standar VFA x BM
VFA = Volatile Fatty Acid asam asetat, asam propionat, asam butirat
atau asam valerat mmol100ml BM
= Berat Molekul VFA parsial Balitnak, 2008
3.3.3.6. Perhitungan Komposisi Gas CO
2
dan CH
4
Setelah didapatkan jenis asam-asam dari GC Gas Chromatography maka dilakukan perhitungan dengan rumus :
CO
2
mmol = a2 + p4 + 1,5b CH
4
mmol = a + 2b - CO
2
Keterangan : a = kandungan asam asetat CH
3
COOH b = kandungan asam butirat CH
3
CH
2
CH
2
COOH p = kandungan asam propionat CH
3
CH
2
COOH 1 mmol SCFA menghasilkan 48,7 ml gas IAEA, 2001
3.3.3.7. Suhu
Perhitungan suhu dengan menggunakan termometer. Pengukuran suhu dilakukan 2 kali yaitu pada hari 0 dan hari ke 28. Suhu yang baik untuk proses
biogas adalah 30 -35
C.
3.3.3.8. Derajat Keasaman pH
Derajat keasaman pH selama proses biogas diukur dengan pH meter, dimana sampel sebanyak 20 ml yang telah dikocok diukur pH-nya menggunakan
pH meter. Pengukuran dilakukan pada hari ke-0 dan hari ke-28.
3.3.3.9. Rasio CN
Pengukuran CN dilakukan pada hari ke-0 dan ke-28 selama 4 minggu, dan Rasio CN yang baik untuk biogas adalah 20-25. Untuk pengukuran karbon
digunakan metode Medius dan nitrogen dengan menggunakan metode Kjeldah.
3.4. Analisa Data