17 drastis dari tingkat konversi dan dengan demikian diharapkan produksi biogas dapat
terbentuk. Jika tingkat aliran tinggi yang digunakan dan substrat yang digunakan adalah
biowastes , maka proses termofilik akan menjadi keuntungan. Proses termofilik mencapai
kecepatan dekomposisi lebih tinggi, produksi gas lebih tinggi dan lebih stabil untuk sejumlah beban. Operasi mesofilik dan operasi termofilik berbeda dalam hal adaptasi
bakteri untuk suhu lingkungan dan tidak boleh cepat berubah [25].
2.4.1.2 Nilai pH
Pada pH dikendalikan, biogas yang terbentuk adalah lebih besar daripada pH yang tidak terkendali. Pengaruh perubahan pH sangat sensitif terhadap proses fermentasi
yang dilakukan oleh aktivitas bakteri. Oleh karena itu, kontrol pH adalah parameter penting untuk aplikasi produksi biogas. Penurunan pH disebabkan oleh bakteri
asidogenesis yang menghasilkan asetat, gas hidrogen, karbon dioksida, dan beberapa lainnya VFA seperti asam propionat dan butirat. Nilai pH yang rendah menghambat
aktivitas mikroorganisme yang terlibat dalam produksi biogas terutama bakteri metanogen.
Kondisi pH rendah disebabkan oleh dua sumber keasaman H
2
CO
3
dan VFA, yang dihasilkan oleh aktivitas bakteri. Asam ini diperlukan alkalinitas untuk netralisasi
sehingga aktivitas bakteri tidak terganggu dengan penurunan pH. Natrium karbonat Na
2
CO
3
dapat meningkatkan alkalinitas atau penyangga kapasitas fermentasi untuk mengontrol pH substrat. Hubungan yang sempurna antara tahap asidogenesis dan
metanogenesis adalah saat pH tetap pada 7,0 dan tidak ada peningkatan drastis dalam keasaman atau alkalinitas [37].
2.4.1.3 Nutrisi
Substrat untuk produksi bisa berupa kotoran cair dari sapi, babi dan unggas digunakan sebagai substrat dasar untuk banyak pabrik biogas karena mereka mudah
untuk ditangani dan dapat dipompa. Selain itu, pupuk cair merupakan substrat yang ideal karena zat biokimia. Pupuk cair memiliki kapasitas buffer yang tinggi, mengandung
18 mikronutrien yang cukup dan tersedia populasi bakteri yang diperlukan untuk fermentasi
anaerobik [25]. Tabel 2.5 berikut merupakan kebutuhan nutrisi mikroba dalam fermentasi.
Tabel 2.5 Kebutuhan Nutrisi Mikroba [38].
Bahan Jumlah Kebutuhan
mggr asetat
NH
4
-N 3.3
PO
4
-P 0.1
S 0.33
Ca 0.13
Mg 0.018
Fe 0.023
Ni 0.004
Co 0.003
Zn 0.02
2.4.1.4 Kecepatan pengadukan
Kecepatan upflow yang lebih tinggi berpengaruh terhadap pengadukan dalam reaktor sehingga mikroorganisme dan substrat dapat bercampur dengan lebih baik dan
memudahkan mikroorganisme dalam mendegradasi zat organik. Kecepatan upflow yang tinggi memberikan kontak yang baik antara substrat dan biomassa yang menyebabkan
peningkatan efisiensi penyisihan dalam reaktor. Menurunkan kecepatan upflow dapat mengurangi pencampuran dalam reaktor dan karenanya yang mengganggu kontak antara
substrat dan biomassa [39].
2.4.1.5 Hydraulic Retention Time HRT
Kebanyakan sistem anaerob dirancang untuk mempertahankan limbah agar tetap jumlahnya setiap harinya. Jumlah hari bahan tetap dalam tangki disebut Hydraulic
Retention Time
HRT. HRT sama dengan volume tangki dibagi dengan aliran harian HRT = V Q. HRT penting karena menetapkan jumlah waktu yang tersedia untuk
pertumbuhan bakteri dan konversi berikutnya dari bahan organik ke gas [40]. Waktu retensi hidrolik HRT adalah parameter penting untuk digestasi
anaerobik. Untuk reaktor CSTR, HRT tidak hanya parameter operasional yang baik
19 yang mudah untuk mengontrol, tetapi juga waktu makro-konseptual untuk bahan organik
untuk tinggal di reaktor. Dalam rekayasa bio-reaksi, kebalikan dari HRT didefinisikan sebagai tingkat pengenceran, yang jika lebih besar dari laju pertumbuhan sel-sel mikroba
dalam reaktor, mikroba akan dicuci, dan sebaliknya mikroba akan terakumulasi dalam reaktor. Salah satu dari situasi ini dapat mengakibatkan kerusakan biologis dalam
reaktor [41].
2.4.1.6 Alkalinitas
