48
3.2.2. Pengaruh faktor abiotik terhadap laju produksi biogas
Pengaruh masing-masing faktor akan diuraikan dalam sub perlakuan :
1. Pengaruh penambahan NaOH dan CaOH
2
NaOH dan CaOH
2
adalah bahan yang digunakan untuk memacu peningkatan pH substrat LCPMKS yang bersifat asam, pengaruh penambahan
bahan penetral pH terhadap produksi biogas dapat dilihat dalam Gambar 4. dan Tabel 4.
Gambar 4. Interaksi pemberian bahan penetral pH dan waktu fermentasi terhadap laju produksi biogas
Tabel 4. Pengaruh penambahan NaOH dan CaOH
2
terhadap produksi biogas Bahan penetral pH
Produksi biogas L NaOH
34 CaOH
2
55 Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pengaruh penambahan bahan
penetral pH memberikan dampak meningkatkan produksi biogas, dan CaOH
2
berpengaruh lebih baik dibanding NaOH Gambar 4., Tabel 4. Total biogas yang diperoleh masing-masing sebesar 55 dan 34 L. Untuk peningkatan pH umumnya
digunakan CaOH
2
karena harganya murah, dan hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa CaOH
2
memberikan hasil yang lebih baik dibanding dengan NaOH. Hal tersebut dapat dipahami, sekalipun NaOH juga bisa digunakan untuk peningkatan pH,
namun unsur tersebut jika bertemu dengan lemak atau minyak akan terjadi penyabunan, sehingga dapat menghambat produksi biogas Achmad et al. 2003.
LCPMKS kaya akan bahan organik diantaranya lemak, sehingga penambahan NaOH mungkin dapat mengganggu proses perombakan substrat, sehingga secara
NaOH CaOH2
0.005 0.01
0.015 0.02
0.025
2 4
6 8
10 12
Waktu fermentasi minggu ke .... La
ju pr o
duk s
i bi ogas
L ha
ri k
g C
O D
NaOH CaOH2
49
tidak langsung akan mengganggu produksi biogas. Peningkatan pH optimal akan memacu proses pembusukan, sehingga meningkatkan efektifitas kerja mikroba,
dampaknya pada peningkatan produksi biogas.
2. Pengaruh pH awal 4,4; 5,5 dan 7
Pengaruh pH awal substrat terhadap produksi biogas dapat dilihat pada Gambar 5. dan Tabel 5.
Gambar 5. Interaksi pH awal dan waktu fermentasi terhadap laju produksi
biogas Tabel 5. Pengaruh perbedaan pH substrat awal terhadap produksi biogas
pH substrat Produksi biogas L
pH 4,4 15.0
pH 5,5 20.5
PH7 55.0 Perlakuan pH substrat dapat berpengaruh terhadap produksi biogas, dan pH 7
memberikan hasil terbaik untuk meningkatkan produksi biogas, bila dibandingkan dengan pH yang lain. Hal tersebut dapat dipahami, karena pH netral dapat
mempercepat pembusukan, sehingga berdampak pada percepatan perombakan dan secara tidak langsung dapat meningkatkan produksi biogas. Pengaruh perubahan pH
sangat sensitif terhadap aktifitas mikroba dalam proses fermentasi anaerob Metcalf dan Eddy 2003.
pH netral memacu perkembangan bakteri metana metanogen, sehingga pada pH tersebut bakteri perombak asam asetat tumbuh dan berkembang secara
optimal, hal tersebut berdampak terhadap produksi biogas. Perombakan anaerob
pH 4,4 pH 5,5
pH 7
0.005 0.01
0.015 0.02
2 4
6 8
10 12
Waktu fermentasi minggu ke....... L
aj u p
rodu k
s i bi
og as
L h
a ri
k g
CO D
pH 4,4 pH 5,5
pH 7
50
merupakan proses biologis, yang sangat kuat dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan. Faktor pengendali utama antara lain, suhu, pH, dan senyawa beracun
de Mez et al. 2003.
3 Pengaruh agitasi terhadap laju produksi biogas
Faktor abiotik lain adalah agitasi yang berpengaruh terhadap produksi biogas Gambar 6. dan Tabel 6. .
Gambar 6. Interaksi pemberian agitasi dan waktu fermentasi terhadap laju produksi biogas
Tabel 6. Pengaruh agitasi terhadap produksi biogas Perlakuan
Produksi biogas L Agitasi 55
Tanpa agitasi 6
Perlakuan agitasi dimaksudkan untuk membuat kondisi substrat homogen, agar inokulum menyatu dengan substrat, sehingga diharapkan inokulum dapat bekerja
secara optimal. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pemberian agitasi berpengaruh lebih baik terhadap peningkatan produksi biogas, dibanding tanpa
agitasi. Hasil yang diperoleh masing-asing sebesar 55 L untuk agitasi, dan 6 L tanpa diagitasi Gambar 6 dan Tabel 6. Hal tersebut dapat dimengerti dengan agitasi
substrat akan homogen, inokulum kontak langsung dengan substrat dan merata, sehingga proses perombakan lebih efektif. Agitasi dapat mempengaruhi intensitas
kontak antara organisme dan substrat lebih baik dibanding tanpa agitasi. Selanjutnya dikatakan bahwa, pengadukan dimaksudkan agar kontak antara
limbah segar dan bakteri perombak yang aktif lebih baik, dan menghindari
tanpa agitasi
0.005 0.01
0.015 0.02
2 4
6 8
10 12
Waktu fermentasi minggu ke... L
aj u p
rodu k
s i
bi og
as L
k g
C O
D har
i
agitasi tanpa
51
padatan terbang atau mengendap, yang akan mengurangi keefektifan digester dan menimbulkan ‘plugging’ gas dan luaran lumpur, sehingga dapat dikatakan bahwa
pengadukan atau agitasi 100 rpm dapat meningkatkan produksi biogas Barford dan Cail 1983
4 Pengaruh peningkatan suhu
Pengaruh peningkatan suhu substrat dapat mempercepat proses perombakan, sehingga dapat meningkatkan produksi biogas, yang dapat dilihat pada Gambar 7.
dan Tabel 7.
Gambar 7. Interaksi peningkatan suhu dan waktu fermentasi terhadap produksi biogas
Tabel 7. Pengaruh suhu substrat terhadap produksi biogas Suhu substrat
Produksi biogas L Suhu substrst 30
o
C 55 Suhu substrst 40
o
C 68,5 Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa poduksi biogas meningkat pada
suhu substrat lebih tinggi 40
o
C, sedang suhu lebih rendah 30
o
C dihasilkan biogas relatif lebih rendah, masing–masing sebesar 68 L dan 55 L Tabel 7. Hasil tersebut
menunjukkan bahwa suhu substrat berpengaruh meningkatkan produksi biogas. Suhu tinggi dapat memacu perombakan secara kimiawi, perombakan yang cepat akan
dimanfaatkan oleh bakteri metanogenik untuk menghasilkan gas metana. Perombakan senyawa kompleks menjadi senyawa lebih sederhana memudahkan
bakteri metanogenik membentuk biogas Metcalf dan Eddy 2003, NAS 1981, Bitton 1999 dan Wellinger 1999. Temperatur air limbah yang hangat dapat meningkatkan
Suhu 30°C Suhu 40°C
0.05 0.1
0.15 0.2
0.25 0.3
0.35
2 4
6 8
10 12
Waktu fermentasi minggu ke.... La
ju pr
o d
uk s
bi o
g as
L k
g C
O D
h a
ri
Suhu 30°C Suhu 40°C
52
reaksi biokimia pada kolam anaerob, dimana bahan organik dirombak menjadi biogas pada kisaran temperatur hangat mesofilik antara 30 dan 38
o
C. Secara rinci faktor abiotik yang menghasilkan biogas tertinggi adalah pH netral yaitu 6,9 – 7,3, temperatur
30 – 38
o
C Metcalf dan Eddy 2003. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa faktor waktu fermentasi dengan
interval 2 minggu berpengaruh terhadap parameter yang diukur salah satunya adalah laju produksi biogas. Hal tersebut dapat dijelaskan karena proses perombakan anaerob
berjalan empat tahap oleh kelompok masing-masing organisme konsorsium Werner et al. 1989. Setiap tahap proses perombakan membutuhkan waktu cukup, sehingga
pengaruh faktor waktu fermentasi terhadap substrat dalam kondisi anaerob memberikan hasil yang berbeda pada produksi biogas, semakin lama proses fermentasi
semakin meningkat produksi biogas.
3.3.1 . Pengaruh faktor biotik terhadap efisiensi pengurangan bahan organik
Kategori