Praktek demikian berkontribusi terhadap pengembangan pertanian yang berkelanjutan, yang merupakan tuntutan bagi praktek pertanian modern.
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan menguji kinerja metode daur-ulang bahan organik dan unsur hara dari limbah pertanian
melalui proses fermentasi media padat. Dengan metode ini diharapkan jumlah kehilangan unsur hara ke luar sistem pertanian melalui limbah
dapat diminimumkan dan input nutrien dari pupuk sintetik dari luar sistem pertanian dapat dikurangi, sekaligus dihasilkan energi terbarukan berupa
biogas. Dalam penelitian ini juga akan dianalisis kinetika pembentukan biogas.
1. 3. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian yang dilakukan adalah : 1.
Mengetahui pengaruh perlakuan pendahuluan dengan aerasi atau tanpa aerasi terhadap laju perombakan dan pembentukan biogas
2. Mendapatkan rasio penambahan umpan terbaik dalam kinerja
fermentasi media padat 3.
Mengetahui kinetika pembentukan biogas dari bahan organik limbah pertanian
4. Menghasilkan desain teknologi fermentasi media padat dari sumber
bahan organik limbah pertanian
1. 4. Ruang Lingkup
Ruang lingkup penelitian yang dilakukan adalah : 1.
Kajian proses pengolahan limbah pertanian menggunakan metode fermentasi media padat menggunakan limbah pertanian yang berasal
dari limbah jerami padi di sekitar Kecamatan Darmaga dan limbah sampah organik dari pasar Gunung Batu, Bogor.
2. Pengolahan limbah pertanian menggunakan metode fermentasi
media padat dalam skala laboratorium reaktor 10 l. 3.
Karakterisasi effluen yang dihasilkan dari proses pengolahan fermentasi media padat limbah pertanian meliputi nilai padatan total
TS, padatan volatil VS, pH, total kjeldahl nitrogen TKN, karbon organik, chemical oxygen demand COD dan kuantitas biogas.
1. 5. Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah : 1.
Metode fermentasi media padat dapat menghasilkan biogas dan hasil samping berupa kompos dan pupuk cair
2. Perlakuan pendahuluan dengan sistem aerasi berpengaruh terhadap
laju perombakan bahan organik dan produksi biogas 3.
Penambahan umpan berpengaruh terhadap kinerja fermentasi media padat
2. TINJAUAN PUSTAKA
2. 1. Biogas
Biogas yang didominasi oleh gas metana, merupakan gas yang dapat dibakar. Metana secara luas diproduksi di permukaan bumi oleh bakteri
pembusuk dengan cara menguraikan bahan organik. Sekurangnya 10 tipe bakteri pembusuk yang berbeda dari bakteri methanogenesis yang
berperan dalam pembusukan. Biogas merupakan campuran gas yang dihasilkan dari aktivitas bakteri metanogenik pada kondisi anaerobik atau
fermentasi bahan-bahan organik Wahyuni, 2010. Komposisi jenis gas dan jumlahnaya pada suatu unit biogas disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi jenis gas dan jumlahnya pada suatu unit biogas
Jenis Gas Karellas, 2010
Juanga, 2005
Metana CH
4
55 – 75
50 – 60
Karbon Dioksida CO
2
25 – 45
38 – 48
Karbon Monoksida CO
– 0.3 2
Nitrogen N
2
1 – 5
Hidrogen H
2
– 3 Hidrogen Sulfida
H
2
S 0.1
– 0.5 Oksigen
O
2
sedikit Seperti terlihat pada Tabel 1 komposisi biogas berkisar antara
50 – 75 metana dan 25 – 48 karbon dioksida. Biogas mengandung gas
lain seperti karbon monoksida, hidrogen, nitrogen, oksigen, hidrogen sulfida. Kandungan gas tergantung dari bahan yang masuk ke dalam
bioreaktor Karellas, 2010 dan Juanga, 2005. Biogas merupakan produk dari pendegradasian substrat organik
secara anaerobik. Karena proses ini menggunakan kinerja campuran mikroorganisme dan tergantung terhadap berbagai faktor seperti suhu, pH,
hydraulic retention, rasio C:N dan sebagainya sehingga proses ini berjalan lambat Yadvika et al, 2004.
Karakteristik dari metana murni adalah mudah terbakar, selain itu dapat mengakibatkan ledakan Meynell, 1976. Kandungan metana dengan
udara akan menentukan pada kandungan berapa campuran yang mudah meledak dapat dibentuk. Pada LEL lower explosive limit 5.4 metana
dan UEL upper explosive limit 13.9 basis volume. Dibawah 5.4 tidak cukup metana sedangkan, diatas 14 terlalu sedikit oksigen untuk
menyebabkan ledakan. Temperatur yang dapat menyebabkan ledakan sekitar 650
– 750
o
C, percikan api dan korek api cukup panas untuk menyebabkan ledakan Meynell, 1976.
Nilai kalori biogas tergantung pada komposisi metana dan karbondioksida, dan kandungan air di dalam gas. Biogas mengandung
banyak kandungan air akibat dari temperatur pada saat proses, kandungan air pada bahan dapat menguap dan bercampur dengan metana. Pada biogas
dengan kisaran normal yaitu 60-70 metana dan 30-40 karbondioksida, nilai kalori antara 20
– 26 Jcm
3
. Kesetaran biogas dengan sumber energi lain menurut disajikan pada Tabel 2. Nilai kalori bersih dapat dihitung dari
persentase metana seperti berikut Meynel, 1976 : Q = k × m ……………....................………………….…. 1
Dimana Q = Nilai kalor bersih joulecm
3
k = Konstanta 0.33 m = Persentase metana
Tabel 2. Kesetaraan biogas dengan sumber energi lain 1 m
3
biogas
Sumber Energi Kesetaraan
Elpiji Minyak Tanah
Minyak solar Bensin
Gas kota Kayu bakar
0.46 Kg 0.62 l
0.52 l 0.80 l
1.50 m
3
3.50 Kg Sumber : Wahyuni, 2010
2. 2. Jerami
