Produksi Gas bio Gas Bio

73 yang saling menempel pada ketiga macam bahan, secara berurutan dari jumlah yang terbesar ke jumlah terendah adalah sampah, rumput, dan daun. Perbedaan jumlah bahan yang saling menempel memberi pengaruh terhadap waktu fermentasi. Tabel 14 Produksi gas bio pada bobot kering 4,97 kg Biomassa Percobaan 1 Percobaan 2 Percobaan 3 Rata-rata Waktu hari Gas bio liter Waktu hari Gas bio liter Waktu hari Gas bio liter Waktu hari Gas bio liter BT 01 63 1167,8 50 1022,9 52 1037,0 55 1075,9 BT 02 52 1563,7 50 1507,2 44 1528,0 48,67 1533,0 BT 03 56 1763,5 48 1799,3 46 1615,4 50 1726,0 BM 01 58 1552,0 52 1401,5 50 1504,4 53,33 1485,9 BM 02 54 1207,5 52 1372,8 52 1450,6 52,67 1343,6 BM 03 54 1543,8 50 1504,4 52 1513,0 52 1520,4 BM 04 56 1601,4 50 1557,0 50 1551,4 52 1569,9 Fenomena tersebut terlihat pada fermentasi bahan campuran, yang hampir tidak terjadi perbedaan waktu fermentasi rata-rata pada keempat macam komposisi cam- puran. Gambaran dari perbedaan waktu fermentasi rata-rata yang bersifat relatif pada bahan campuran, merupakan indikasi bahwa komponen campuran bahan daun dan bahan rumput gajah telah meningkatkan luas permukaan bahan dengan mengurangi saling penempelan permukaan pada bahan sampah. Pada Tabel 14, terlihat produksi gas bio dari ketiga macam biomassa menun- jukkan gas bio yang dihasilkan berbeda antara satu dengan lainnya. Hasil ketiga percobaan menunjukkan produksi gas bio bahan daun tertinggi. Demikian pula pada ketiga percobaan tersebut, produksi gas bio bahan rumput gajah lebih tinggi dari ba- han sampah. Perbedaan ini lebih disebabkan oleh resistensi molekulnya. 150 200 250 300 350 400 1 2 3 Ulangan G as B io Li te r kg bk BT 01 BT 02 BT 03 Gambar 13 Produksi gas bio tiga jenis biomassa 74 Produksi rata-rata gas bio setiap kilogram bobot kering dari ketiga jenis bahan organik juga bervariasi, bahan daun 347 liter, bahan rumput 308,45 liter, dan bahan sampah 216,96 liter. Perbedaan tingkat produksi gas bio yang terjadi pada ketiga jenis bahan, diduga disebabkan kandungan lignin yang berbeda nyata pada ketiga jenis bahan tersebut. Kandungan lignin yang terdapat pada sampah lebih besar dari kandungan lignin yang terdapat pada rumput dan kandungan lignin pada daun lebih rendah dari kandungan lignin pada sampah. Proporsi lignin dalam sampah terdapat pada kertas dan kayu yang merupakan komponen yang cukup besar dari sampah. Lignin pada rumput terdapat pada tangkai dan tulang daun yang merupakan bagian bobot terbesar dari rumput. Pada daun lignin terdapat pada ranting dan tangkai daun yang berserat kayu. Produksi gas bio bahan sampah menunjukkan terdapat perbedaan pada ketiga percobaan yang dilakukan. Kondisi lingkungan dengan indikator suhu dan tekanan atmosfir pada ketiga percobaan relatif tidak banyak berbeda pada ketiga percobaan, yaitu tekanan berkisar antara 75,5 dengan 75,8 cm dan suhu berkisar dari 29,0 sampai dengan 31,5 o C. Kondisi larutan fermentasi juga tidak banyak berbeda, pH rata-rata 7,6 dan suhu berkisar dari 30,0 sampai dengan 32,5 o C. Perbedaan produksi gas bio pada ketiga percobaan lebih disebabkan oleh perbedaan kualitas bahan dan komposisi komponen biomassa yang terdapat pada sampah yang digunakan pada ke- tiga percobaan. Hal yang sama terjadi pada bahan rumput dan daun. Perbedaan pro- duksi gas bio pada bahan rumput terjadi, kualitas bahan, yang digunakan ada perbe- daan usia dan perbedaan lahan panen. Perbedaan kualitas rumput bersifat sangat relatif, dan sifat perbedaan yang sama terjadi pada tingkat produksi gas bionya. Per- bedaan produksi gas bio pada bahan daun, karena perbedaan kualitas dan perbedaan komposisi daun dengan ranting. Daun dipanen dari pohon yang sama pada waktu berbeda, sehingga sulit dicapai keseragaman usia dan proporsi ranting dengan daun. Menurut laporan Soemarwoto 1997, produksi gas bio rata-rata daun enceng gondok 620 liter setiap kilogram bobot kering pada tekanan 8 cm kolom air, dan produksi rata-rata daun dan batang enceng gondok 331,4 liter setiap kilogram bahan kering. Produksi rata-rata gas bio enceng gondok tersebut jauh lebih tinggi dari pro- duksi rata-rata gas bio daun dan rumput. Perbedaan yang besar tersebut diduga sa- ngat kuat oleh perbedaan kandungan bahan yang dapat langsung difermentasi. 75 Dibandingkan dengan kotoran sapi, produksi rata-rata gas bio pada rumput 308,45 lkg bk lebih tinggi dari produksi gas bio bahan kotoran sapi yang rata-rata 240 lkg bk Kadir, 1995. Gambaran tersebut sejalan dengan keadaan yang sesung- guhnya, rumput sebagai makanan utama sapi telah mengalami fermentasi anaerobik di lambung sapi yang menghasilkan gas bio, sehingga produksi gas bio dari kotoran sapi lebih rendah dari produksi gas bio rumput segar. Produksi gas bio bahan rumput gajah lebih besar dari produksi dengan bahan alang-alang yang sebesar 50 lkg bk Komarayati et al, 1994a. Masa pembentukan gas bio berlangsung selama 40 hari sampai dengan 50 hari Tabel 15. Tampak pada Tabel 15, rata-rata 30 gas bio terbentuk pada sepuluh hari pertama, sebesar 58 pada periode sepuluh hari kedua, dan sampai periode se- puluh hari ketiga mencapai 83,2 , serta pada akhir periode sepuluh hari keempat gas bio yang terbentuk mencapai 97,5 . Waktu produksi tersebut relatif tidak ber- beda dengan waktu produksi yang menggunakan bahan limbah ternak. Pada sistem tak-kontinyu dengan bahan limbah ternak lebih dari 66 pembentukan gas bio terjadi pada waktu kurang dari 30 hari dengan suhu larutan 30 o C Pandey,1997. Tabel 15 Produksi gas bio berdasarkan periode Biomassa Ulangan Hari ke 10 Hari ke 20 Hari ke 30 Hari ke 40 Hari ke 50 Liter Liter Liter Liter Liter BM 01 1 334 28,6 744 63,7 979 83,9 1118 95,8 1168 100 2 302 29,5 648 63,3 892 87,3 1021 99,8 1023 100 3 380 36,6 558 53,8 754 72,7 978 94,3 1037 100 BM 02 1 476 30,4 942 60,2 1339 85,6 1564 100 2 454 30,1 848 56,2 1225 81,3 1466 97,3 1507 100 3 431 28,3 882 57,7 1338 87,5 1528 100 BM 03 1 497 28,2 995 56,4 1404 79,6 1728 98 1764 100 2 570 31,7 983 54,6 1382 76,8 1765 98,1 1799 100 3 478 29,6 925 57,2 1314 81,4 1589 98,4 1615 100 CB 01 1 511 34,0 966 64,2 1300 86,4 1471 97,8 1552 100 2 386 27,5 841 60 1178 84,0 1349 96,2 1402 100 3 599 39,8 1072 50,4 1339 89,0 1501 99,8 1504 100 CB 02 1 295 24,5 682 56,5 1024 84,8 1176 97,4 1208 100 2 369 26,9 745 54,5 1107 80,6 1354 98,6 1373 100 3 403 27,8 808 55,7 1148 79,1 1355 93,4 1451 100 CB 03 1 425 27,5 896 58,1 1303 84,4 1522 98,6 1544 100 2 415 27,6 825 54,9 1198 79,6 1443 95,9 1504 100 3 495 32,7 957 63,3 1334 88,2 1463 96,7 1513 100 CB 04 1 404 25,2 845 52,8 1297 81,0 1529 95,5 1601 100 2 432 27,7 874 56,2 1300 83,5 1488 95,5 1557 100 3 555 35,8 1063 68,5 1394 89,8 1551 100 76 Laju pembentukan gas bio diantara bahan yang digunakan relatif tidak banyak berbeda. Laju rata-rata pembentukan gas bio tertinggi pada sepuluh hari pertama se- besar 3,00 perhari, kemudian pada periode sepuluh hari kedua 2,80 perhari, pe- riode sepuluh hari ketiga sebesar 2,52 perhari, dan pada periode sepuluh hari ke- empat sebesar 1,43 perhari, serta yang terendah pada periode sepuluh hari yang kelima sebesar 0,25 perhari. Pola dari laju pembentukan gas bio mendekati kurva linier pada periode tiga hari pertama, dan mempunyai pola eksponensial pada dua- puluh hari terakhir. Gambaran ini menunjukkan rata-rata 90 pembentukan gas bio dalam masa produksi 35 hari.

4.1.2. Efek Biomassa Campuran

Produksi gas bio bahan campuran dari tiga jenis bahan organik menunjukkan adanya perbedaan yang berarti antar komposisi campuran bahan Gambar 14. Terli- hat komposisi campuran bahan dengan proporsi daun yang tertinggi menghasilkan gas bio dalam jumlah yang terbesar. Gejala yang sama berlaku pula pada komposisi campuran bahan dengan proporsi rumput yang tertinggi menghasilkan gas bio dalam jumlah yang lebih besar dari produksi gas bio komposisi campuran bahan dengan proporsi sampah yang tertinggi. Hal ini menunjukkan bahwa perombakan bahan organik ter-banyak terjadi pada campuran daun dominan dan diikuti pada campuran rumput dominan serta yang terendah pada campuran sampah dominan. Gejala yang ditunjukkan oleh hasil percobaan, secara kuat mengindikasikan fermentasi campuran bahan pada hakekatnya berlangsung menurut karakteristik asal masing-masing bahan campuran dan bebas dari pengaruh komponen-komponen ba- han yang lain. Hal ini memperlihatkan, bahwa produksi gas bio campuran bahan me- rupakan jumlah dari produksi setiap bahan komponen campuran sesuai dengan jum- lah komponen tersebut di dalam campuran. Gejala tersebut dapat diterangkan, bahwa pada tekanan rendah sekitar atmosfir campuran dari berbagai bahan yang secara kimiawi tidak bereaksi satu dengan lainnya merupakan campuran zat-zat bebas, dan setiap komponen campuran memiliki sifat-sifat aslinya Moran et al, 2004. Berda- sarkan gejala tersebut, produksi gas bio bahan campuran dapat diformulasikan seba- gai penjumlahan dari semua perkalian antara proporsi komponen bahan dalam cam- puran dengan tingkat produksi gas bio bahan yang sama. 77 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 1 2 3 Ulangan G as B io L it er kg b k BM 01 BM 02 BM03 BM 04 Gambar 14 Produksi gas bio bahan campuran

4.1.3. Kadar Metana

Pengujian kadar metana CH 4 dalam gas bio dilakukan sebanyak tiga kali pada setiap percobaan atau sembilan kali pada tiga ulangan. Kadar metana rata-rata sebagai hasil pengujian setiap percobaan gas bio pada tiga kali percobaan untuk se- luruh perlakuan seperti dalam Tabel 16. Kandungan metana dalam gas bio rata-rata yang tertinggi adalah hasil fermentasi anaerobik biomassa rumput gajah sebesar 58,64 , dan yang terendah adalah hasil fermentasi anaerobik biomassa sampah kota sebesar 52,29 . Tabel 16 Kadar rata-rata metana dalam gas bio Biomassa Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 Rata-rata BM 01 52,33 51,74 52,79 52,29 BM 02 59,21 58,77 57,94 58,64 BM 03 54,72 54,50 54,77 54,66 CB 01 55,27 54,43 55,99 55,23 CB 02 53,94 55,77 53,91 54,54 CB 03 57,87 57,11 55,13 56,70 CB 04 55,29 54,66 55,86 55,27 Rata-rata kandungan metana pada gas bio hasil biomassa campuran menunjuk- kan kadar tertinggi pada gas bio hasil fermentasi campuran biomassa rumput domi- nan CB03 sebesar 56,70 . Kemudian urutan tertinggi kedua pada gas bio hasil fermentasi campuran biomassa daun dominan CB04 sebesar 55,27 , disusul deng- an gas bio hasil fermentasi biomassa campuran komposisi setara CB01 sebesar