Metode Penelitian Penelitian I: Produksi Pupuk Organik Cair dan Biogas dari Pemanfaatan Limbah Cair
Gambar 1. Rancang Bangun Pembuatan Biodigester Sederhana
Tahap selanjutnya adalah tahap pembibitan sebagai starter awal proses digesti. Limbah cair segar yang ditambahkan dalam digester umumnya memiliki
kisaran pH 4.0-4.5 dengan suhu 42-47
o
C. Karena bahan baku yang digunakan untuk menghasilkan biogas tersebut mengandung sedikit atau bahkan tidak
mengandung bakteri metanogenik, maka perlu dilakukan pembibitan sebelum digester
diaktifkan dengan menambahkan limbah yang berasal dari acid pond. Perbandingan awal substrat yang diisikan dalam digester adalah ± 4.2 m
3
volume limbah yang berasal dari acid pond dan ± 2.8 m
3
volume raw material. Ketika digester mulai diaktifkan pertama kali, gas yang diproduksi harus
dibuang karena gas tersebut dimungkinkan masih mengandung udara yang berasal dari tabung, pipa saluran, maupun tabung penyimpanan gas. Lamanya proses
dekomposisi dan produksi biogas dipengaruhi oleh karakteristik bahan baku, pH, suhu, serta jumlah dan aktivitas mikroorganisme yang berperan. Pada penelitian
ini lamanya proses dekomposisi bahan waktu retensi diperkirakan 65-75 hari yang ditandai dari stabilnya penurunan produksi biogas, sehingga jumlah
penambahan limbah cair segar ke dalam digester setiap harinya adalah sebanyak 100-150 l. Pada digester tipe aliran kontinyu yang digunakan, substrat akan
bergerak dari inlet menuju outlet selama waktu tertentu akibat terdorong bahan segar yang dimasukkan, setelah itu substrat akan keluar dengan sendirinya.
Apabila terlalu banyak volume bahan yang dimasukkan overload akan mengakibatkan lama pengisian menjadi terlalu singkat sehingga bahan akan
terdorong keluar sedangkan potensi biogas yang dapat diproduksi masih dalam jumlah yang cukup banyak.
Secara skematis pembuatan biodigester sederhana disajikan pada gambar berikut:
Gambar 2. Skema Pembuatan Biodigester Sederhana
Kemudian sebagian
effluent biodigester yang diperoleh diaerasikan
menggunakan aerator untuk mensuplai oksigen ke dalam limbah tersebut untuk mendapatkan pupuk organik cair effluent biodigester yang diaerasikan.
2. Pengamatan lapang dan analisis laboratorium Pengamatan yang dilakukan terhadap limbah cair yang terdigesti dan
biogas yang dihasilkan secara periodik meliputi: suhu, pH, volume gas yang dihasilkan, serta uji kesetaraan energi sebagai bahan bakar. Adapun metode
analisis laboratorium yang dilakukan disajikan pada Tabel 3 berikut: Tabel 3. Metode Analisis Parameter Pengamatan
Parameter Metode Analisis
Sifat Kimia pH pH
meter C organik
Walkley and Black N total
Kjeldahl P, S total
Spectrophotometer K, Na
Flamephotometer Ca, Mg, Hara mikro
AAS Atomic Absorption Spectrophotometer BOD BOD
meter COD Titrasi
CH
4
GC Gas Chromatography
EC EC meter
Eh Eh meter
Senyawa humat Ekstraksi dengan NaOH 0.5 N dan HCl 0.5 N
Gugus fungsional FTIR Fourier Transform Infra Red
Sifat Fisik Suhu Thermometer
Kadar air Gravimetrik
Total padatan Gravimetrik
Volume biogas Volumetrik
Kesetaraan energi Uji bahan bakar mendidihkan air
Sifat Biologi Koloni bakteri
Cawan tuang Koloni selulolitik
Cawan tuang Koloni metanogen
Kesetaraan CH
4
yang dihasilkan
Ket : Gugus fungsional pada padatan limbah cair segar dan limbah cair terdigesti Beberapa metode analisis diambil dari Alaerts dan Santika 1987; Anas 1989; Juo 1985;
Stevenson 1994
Berdasarkan hasil analisis awal, limbah cair pengolahan sawit segar raw material
yang digunakan sebagai bahan baku untuk menghasilkan pupuk organik cair maupun biogas disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Karakteristik Limbah Cair Pengolahan Sawit Awal
Parameter Umum Limbah Cair Pengolahan Sawit
Kandungan Unsur lainnya
pH 4.43
Fosfor ppm 148.35
Minyak dan lemak mgl 6890
Kalium ppm 1625.00
BOD mgl 4000
Kalsium ppm 467.51
COD mgl 31634
Magnesium ppm 485.41
Nitrogen total mgl 6000
Belerang ppm 34.95
C organik mgl 12500
Besi ppm 31.32
Total padatan 5.21
Mangan ppm 1.59
Suhu
o
C 45 Tembaga
ppm 0.25
Zinc ppm
5.11 Boron ppm
25.57 Natrium ppm
150.11