biogas pada jenis substrat Bg, Ns dan BNs dan variasi CN CN 25, 30 dan 35 memberikan perbedaan yang nyata. Pengaruh CH
4
pada jenis substrat menunjukkan perbedaan yang nyata, sedangkan pengaruh CH
4
pada variasi CN menunjukkan perbedaan yang tidak nyata Lampiran 18.
4.2. Penelitian Sistem Semi-Kontinyu.
Reaktor UASB Up-flow Anaerobic Sludge Blanket volume 300 L digunakan dalam penelitian sistem semi- kontinyu yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh
laju pengumpanan terhadap laju produksi biogas dan efisiensi pengurangan bahan organik. Berdasarkan hasil produksi biogas skala laboratorium dengan menerapkan
perlakuan Ns-35 yang menghasilkan produksi biogas kumulatif sebesar 17,2 L atau 203,1 L kg TS dalam 40 hari atau produksi harian rata-rata sebesar 0,431 Lhari, maka
dilakukan pengumpanan mulai dari laju umpan 1,4 kg TS L hari ; 2,3 kg TS Lhari dan 4,1 kg TS m
3
hari masing-masing diberikan selama 3 hari. Sebagai kontrol bioreaktor diisi dengan kotoran sapi dengan laju umpan 24,8 kg TSL. Ini
dilakukan untuk menentukan Residence Time. Setiap tahap pengumpanan, diukur pH, suhu, COD dan produksi biogas yang diperoleh.
4.2.1. Pengaruh Laju Pengumpanan
Interaksi laju pengumpanan, produksi biogas dan suhu substrat bertujuan untuk mengetahui kondisi optimal laju penyimpanan substrat. Pengadukan dilakukan untuk
memperoleh homogenitas substrat dalam perlakuan peningkatan laju penyimpanan. Hasil interaksi ketiga parameter dapat ditunjukkan dalam Gambar 24.
Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa produksi biogas berfluktuasi. Pada awal proses dilakukan pengumpanan dengan kotoran ternak yang digunakan sebagai
kontrol, laju produksi biogas mencapai 64,4 Lhari, kemudian diberikan laju umpan 1,4 kg TSLhari, 2,3 kg TSL hari dan 4,1 kg TSL hari masing-masing selama 3
hari untuk melihat pengaruh laju pengumpanan terhadap produksi biogas. Pada awal pengumpanan terjadi penurunan produksi biogas, dan selanjutnya laju produksi
biogas
Gambar 24. Pengaruh laju pengumpanan terhadap produksi biogas dan suhu. kembali meningkat seiring dengan meningkatnya laju pengumpanan hingga mencapai
86,6 Lhari pada laju pengumpanan 4,1 kg TSL hari. Ini menunjukkan bahwa laju pengumpanan yang diberikan tidak cukup mempengaruhi laju produksi biogas. Hal
ini dimungkinkan karena limbah nanas didekomposisi secara cepat dan hanya sebagian kecil yang tersisa dalam proses fermentasi anaerob. Menurut Chanakya et al
2006 limbah buah-buahan dalam bentuk Solid state Stratified Bed SSB dengan laju umpan sebesar 2 gr TSLhari tidak mempengaruhi proses fermentasi anaerobik.
Pada awal proses fermentasi anaerob, suhu substrat mencapai 29,4 C dan meningkat
sampai hari ke-8 mencapai 32,2 C, sedangkan pada hari ke-9 suhu mengalami
penurunan mencapai 30,6 C. Hal ini mungkin disebabkan pengadukan yang kurang
homogen, sehingga mengganggu aktivitas mikroba pendegradasi. Pada hari ke-14 suhu mengalami peningkatan mencapai 33,8
– 34,6 C dan cenderung stabil seiring
dengan penambahan laju pengumpanan. Hal ini menunjukkan bahwa Residence Time yang diperoleh adalah 14 hari. Penambahan umpan awal dapat mengoptimalkan
aktivitas mikroba yang menyebabkan peningkatan suhu, namun setelah Residence Time
kecenderungan suhu menjadi tetap, dimungkinkan karena jenis mikroba yang bekerja adalah mesofilik dengan rentang suhu 29,4
C – 34,6 C.
Gambar 25. Pengaruh laju pengumpanan terhadap produksi biogas dan nilai pH. Hasil yang diperoleh pada Gambar 25 menunjukkan bahwa produksi biogas yang
fluktuatif dengan nilai pH substrat 6,38 – 7,78 menunjukkan kecenderungan nilai pH yang stabil sampai pada laju pengumpanan 4,1 kg TSLhari Menurut Yacoeb et al.
2006 bahwa kondisi pH hasil perombakan masih memungkinkan mendukung aktivitas bakteri metanogenik sehingga produksi biogas masih dapat meningkat. Nilai
pH yang tidak kurang dari 7 mengindikasikan bahwa biodegradasi asam-asam organik berlangsung dengan baik. Menurut Berardino et al 2000 proses digestasi anaerobik
dengan sistem semi kontinyu pada limbah cair industri makanan berlangsung baik pada kondisi pH 7,2 – 8,4.
Proses fermentasi anaerob memanfaatkan berbagai macam mikro organisme yang bekerja didalam perombakan substrat yang kaya akan bahan organik. Dalam proses
perombakan tersebut menghasilkan berbagai macam zat yang mungkin dapat menghambat kinerja mikroba perombak, karena mikroba tersebut sangat sensitif
terhadap perubahan lingkungan, khususnya pH dan suhu. Dilain pihak penurunan pH akan mengganggu aktivitas mikroba perombak, dan hasil perombakan yang berupa
asam-asam organik siap untuk diubah menjadi biogas dalam proses metanogenik Reith et al. 2003.
Gambar 26. Pengaruh laju umpan terhadap produksi biogas dan nilai COD. Hasil yang diperoleh pada Gambar 26 menunjukkan bahwa efisiensi COD pada
kontrol sebesar ± 30 bahkan pada pengumpanan awal sebesar 1,4 kg TSLhari, efisiensi COD turun menjadi 6,3 . Selanjutnya sampai laju umpan 4,1 kg TSLhari
efisiensi COD dapat mencapai 80. Efisiensi COD yang berfluktuatif disebabkan proses perombakan fermentasi anaerob terjadi pada berbagai tingkatan dan dilakukan
oleh berbagai jenis mikroba yang peka terhadap lingkungan. Efisiensi COD yang diperoleh sesuai dengan yang diperoleh Chinnaraj et al 2005 bahwa dengan reaktor
UASB didapatkan efisiensi COD sebesar 80 – 85 , dimana dengan waktu retensi 20 jam dan laju umpan 5,75 kg COD m
3
hari mampu menghasilkan biogas sebesar 520 Lkg COD.
Dari hasil analisa kandungan CH
4
pada sistem kontinyu diperoleh kandungan CH
4
sebesar ± 70 . Hasil ini sesuai dengan hasil yang diperoleh Chaiprasert 2001 bahwa limbah nanas dengan masa inkubasi 30 hari mempunyai kandungan metan CH
4
berkisar 60.
4.2.2. Analisis Kelayakan Ekonomi Limbah Nanas sebagai Bahan Baku Biogas
