Potensi Biodegradasi Anaerobik Ulva sp. dan Gracilaria sp. dalam Memproduksi Biogas dengan Metode Batch

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul ”Potensi Biodegradasi
Anaerobik Ulva sp. dan Gracilaria sp. dalam Memproduksi Biogas dengan
Metode Batch” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.

Bogor, April 2015

Krisye
NRP. C551120051

RINGKASAN
Krisye. Potensi Biodegradasi Anaerobik Ulva sp. dan Gracilaria sp. dalam
Memproduksi Biogas dengan Metode Batch. Dibimbing oleh MUJIZAT
KAWAROE dan UDIN HASANUDIN.

Ulva sp. dan Gracilaria sp. merupakan jenis makroalga yang banyak
tumbuh dan berkembang di Indonesia. Kandungan karbohidrat yang tinggi dan
lignin yang rendah pada kedua jenis makroalga ini dapat dijadikan sebagai
substrat untuk biogas. Biogas dapat dihasilkan melalui proses biodegradasi
anaerobik menggunakan metode batch. Tujuan dari penelitian ini yang pertama
adalah untuk menganalisis karakteristik kimia dari Ulva sp. dan Gracilaria sp.,
kedua untuk menganalisis proses aklimatisasi antara starter dengan susbtrat
makroalga dan ketiga untuk menganalisis produksi biogas dari Ulva sp. dan
Gracilaria sp. menggunakan metode batch.
Penelitian ini dilaksanakan dari Desember 2013 sampai Juli 2014 di
Laboratorium Surfactant and Bioenergy Research Centre (SBRC) Institut
Pertanian Bogor Kampus IPB Baranangsiang, Laboratorium Pengujian
Departemen Teknologi Industri Pertanian IPB dan Laboratorium Pengelolaan
Limbah Agroindustri Universitas Lampung. Penelitian ini diawali dengan
karakteristik kimia, kemudian pembuatan starter yakni dari kotoran sapi,
dilanjutkan dengan aklimatisasi dan proses biodegradasi anaerobik dengan metode
batch.
Kadar proksimat Ulva sp. dan Gracilaria sp. yang dihasilkan penelitian ini
yaitu kadar air 16.73% dan 19.17%, kadar abu 14.86% dan 10.12% lemak 2.86%
dan 0.82%, protein 5.26% dan 4.43%, karbohidrat (by difference) 60.29% dan

65.46%, lignin 4.57% dan 13.20%, total organik karbon 26.09% dan 33.39%,
nitrogen 1.28% dan 1.12%, rasio C/N 20.46 dan 29.82. Biogas yang dihasilkan
selama proses aklimatisasi dari 8.825 L biomassa Ulva sp. sebesar 70.9 L dengan
rentang pH 6.3 sampai 7.1 sedangkan dari 4.025 L biomassa Gracilaria sp.
sebesar 62.7 L dengan rentang pH 6.2 sampai 7.1. Proses biodegradasi anaerobik
dengan metode batch didapatkan bahwa dari 4 kg Ulva sp. dapat menghasilkan
153.9 L biogas dengan kandungan metana 51.1 L sedangkan Gracilaria sp. dapat
menghasilkan 131.1 L biogas dengan kandungan metana sebesar 46.7 L. Potensi
biogas dari Ulva sp. sebesar 38.4 L/kg atau 0.038 m3/kg dengan kandungan
metana sebesar 12.7 L/kg sedangkan Gracilaria sp. sebesar 32.7 L/kg atau 0.032
m3/kg dengan kandungan metana sebesar 11.6 L/kg.
Kata kunci: Biodegradasi Anaerobik, Metode Batch, Biogas, Metana, Ulva sp.,
Gracilaria sp.

SUMMARY
Krisye. The Potential of Biogas Production on Batch Anaerobic Biodegradation of
Ulva sp. and Gracilaria sp. Supervised by MUJIZAT KAWAROE and UDIN
HASANUDIN.
Ulva sp. and Gracilaria sp. are types of macroalgae grow and flourish in
Indonesia. High carbohydrate content and low lignin in both types of macroalgae

can be used as a substrate for biogas. Biogas can produced through anaerobic
biodegradation process using the batch method. This study analyzed chemical
characteristics of Ulva sp. and Gracilaria sp., analyzed acclimatization process
between starter and substrate of macroalgae and analyzed biogas production by
Ulva sp. and Gracilaria sp with batch method.
The research was conducted from December 2013 to July 2014 at the
Laboratory of Surfactant and Bioenergy Research Centre (SBRC) IPB Bogor
Agricultural Institut Campus IPB Baranangsiang, Laboratory Testing Agricultural
Industrial Technology Department, Bogor Agricultural Institut and Agroindustrial
Waste Management Laboratory of University of Lampung. The study begins with
an analyzed chemical characteristics, and then followed with starter enrichment
from cow manure, acclimatization and anaerobic biodegradation using the batch
method.
Proximate levels Ulva sp. and Gracilaria sp. of this study generated water
content 16.73% and 19.17%, ash content 14.86% and 10.12%, fat 2.86% and
0.82%, protein 5.26% and 4.43%, carbohydrate (by difference) 60.29% and
65.46%, lignin 4.57% and 13.20%, total organic carbon 26.09% and 33.39%,
nitrogen 1.28% and 1.12%, C/N ratio 20.46 and 29.82. Biogas produced during
acclimatization process from 8.825 L biomass of Ulva sp. is 70.9 L with pH range
of 6.3 to 7.1, while from 4.025 L biomass of Gracilaria sp. is 62.7 L with pH

range of 6.2 to 7.1. Anaerobic biodegradation with batch method was found that
from 4 kg of Ulva sp. can produce 153.9 L biogas with methane content 51.1 L
while Gracilaria sp. can produce 131.1 L biogas with methane content 46.7 L.
Biogas potential from Ulva sp. 38.4 L/kg or 0.038 m3/kg with methane content
12.7 L/kg while Gracilaria sp. 32.7 L/kg or 0.032 m3/kg with methane content
11.6 L/kg.
Keywords : Anaerobic Biodegradation, Batch Method, Biogas, Methane, Ulva sp.,
Gracilaria sp.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

POTENSI BIODEGRADASI ANAEROBIK Ulva sp. dan

Gracilaria sp. DALAM MEMPRODUKSI BIOGAS
DENGAN METODE BATCH

KRISYE

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Kelautan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof Dr Ir Dedi Soedharma, DEA

Judul Tesis
Nama

NIM

: Potensi Biodegradasi Anaerobik Ulva sp. dan Gracilaria sp.
dalam Memproduksi Biogas dengan Metode Batch
: Krisye
: C551120051

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Ir Mujizat Kawaroe, MSi
Ketua

Dr Ir Udin Hasanudin, MT
Anggota

Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Kelautan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr Ir Neviaty P Zamani, MSc

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian: 27 Maret 2015

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa
yang telah melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan tesis ini dengan judul “Potensi Biodegradasi Anaerobik Ulva
sp. dan Gracilaria sp. dalam Memproduksi Biogas dengan Metode Batch”.
Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Sains
pada Program Studi Ilmu Kelautan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian
Bogor.
Penulis mengikuti pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB ini tidak lepas
dari dukungan berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak terima kasih dan

penghargaan yang tinggi kepada Dr Ir Mujizat Kawaroe MSi dan Dr Ir Udin
Hasanudin MT. selaku pembimbing yang telah memberikan waktunya untuk
membimbing dan mengarahan selama penelitian dan penyusunan tesis ini. Dr
Neviaty P Zamani, M.Sc selaku ketua Program Studi Ilmu Kelautan yang telah
memberikan masukan dan ajaran yang sangat berharga. Dr Agus S Atmadipoera,
DESS dari Gugus Kendali Mutu (GKM) yang telah memberikan masukan dalam
perbaikan tesis ini. Bapak dan Ibu dosen pengajar Program Studi Ilmu
Kelautan, dan staf administrasi Program Studi Ilmu Kelautan. Pusat Penelitian
Surfaktan dan Bioenergi, mba dahlia, mba dina, beserta staf Pusat Penelitian
Surfaktan dan Bioenergi LPPM IPB yang telah membantu selama kegiatan
penelitian. Bapak dan Ibu serta staf Laboratorium Pengujian Departemen
Teknologi Industri Pertanian IPB yang telah membantu selama kegiatan
penelitian. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) atas Beasiswa
Unggulan (BU) yang telah diberikan sehingga penulis dapat melanjutkan studi S2
di IPB Bogor. Prof Dr Ir Andi Niartiningsih, MP, Prof Dr Ir Chair Rani, MSi, dan
Dr. Ir Amir Hamzah Muhiddin, MSi (Dosen Ilmu Kelautan Unhas) yang telah
memberikan rekomendasi untuk melanjutkan studi S2 di IPB Bogor. Kedua orang
tua tercinta, Ayahanda Albertus David Pasanea dan Ibunda Yolanda PasaneaSahalessy, atas semua yang telah diberikan. Ananda hanya bisa membalasnya
dengan doa serta kasih sayang yang tulus dan tanpa henti. Adikku Marissa atas
doa dan semangat yang diberikan. Semoga Kakakmu ini bisa menjadi manusia

yang berguna di tengah-tengah keluarga, masyarakat, bangsa dan negara. Teman
penelitian Tri Dian Oktiana, dan teman-teman pasca sarjana Ilmu Kelautan
(Hendra, Edwin, Berto, Ali, Afni, Nezar, Bang Wayan, Kang Asep, Nica, Bujana
Ani) atas kerjasama yang baik selama menempuh studi serta segala motivasi,
persahabatan, dan diskusi selama penulis menempuh studi. Alumni Ilmu Kelautan
Unhas 07 di bogor : Haerul, Syamsidar, Ilham, Alda, Nurma, Adam dan Rhojim.
Kawan-kawan kosan di Pondok Tana Doang (PTD). Afni, Imha, Putra, dan Janer
yang telah banyak berbagi dalam suka dan duka selama penulis menempuh studi.
Serta semua pihak yang tidak sempat saya sebutkan satu persatu.
Semoga karya ilmiah ini membawa manfaat terutama bagi masyarakat,
bangsa dan negara
Bogor, April 2015

Krisye

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

xii

DAFTAR GAMBAR

xii

DAFTAR LAMPIRAN

xii

1

2

3

4

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Rumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

2

Hipotesis

2

Manfaat Penelitian

2

METODE

3

Waktu dan Tempat

3

Alat dan Bahan

3

Prosedur Penelitian

4

HASIL DAN PEMBAHASAN

7

Karakterisitik Makroalga

7

Proses Aklimatisasi

8

Biodegradasi Anaerobik Metode Batch

9

COD

10

Total Solid dan Volatil Solid

11

SIMPULAN DAN SARAN

12

Simpulan

12

Saran

12

DAFTAR PUSTAKA

13

LAMPIRAN

15

RIWAYAT HIDUP

51

DAFTAR TABEL
1. Karakteristik kimia Ulva sp. dan Gracilaria sp. berdasarkan berat kering

7

DAFTAR GAMBAR
1. Skema biodegradasi anaerobik untuk Ulva sp. dan Gracilaria sp.
2. Proses karakteristik kimia Ulva sp. dan Gracilaria sp.
3. Proses pembuatan starter dan aklimatisasi
4. Pengoperasian metode batch
5. Volume biogas dan pH (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp.
6. Volume biogas, CH4 dan pH (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp.
7. COD dan volume gas CH4 (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp.
8. Total solid dan volatile solid dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. (a) total
solid, (b) volatil solid

3
4
5
5
8
10
11
12

DAFTAR LAMPIRAN
1. pH aklimatisasi
2. pH metode batch
3. Volume biogas aklimatisasi Ulva sp.
4. Volume biogas aklimatisasi Gracilaria sp.
5. Volume biogas metode batch Ulva sp.
6. Volume biogas metode batch Gracilaria sp.
7. COD slurry Ulva sp. dan Gracilaria sp.
8. Kadar air
9. Kadar abu
10. Lemak
11. Protein
12. Lignin
13. Total Organik Karbon
14. Nitrogen
15. Total solid Ulva sp. dan Gracilaria sp.
16. Volatil solid Ulva sp. dan Gracilaria sp.
17. Biaya penerapan di lapangan dalam menghasilkan 1 m3 biogas
18. Dokumentasi Penelitian

16
17
19
20
21
24
27
30
30
31
31
31
32
32
32
40
48
49

1

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang
Bahan bakar fosil merupakan sumber daya alam yang tidak dapat
diperbaharui. Kebutuhan masyarakat akan bahan bakar fosil yang semakin tinggi
menjadi suatu keharusan untuk mencari sumber energi lain (Yokoyama 2008).
Laut Indonesia memliki tingkat biodiversitas yang cukup tinggi sehingga dapat
menjadi solusi yang tepat untuk mendapatkan sumber energi baru khususnya
pemanfaatan tumbuhan laut menjadi biogas.
Ulva sp. dan Gracilaria sp. merupakan jenis makroalga yang banyak
tumbuh dan berkembang di Indonesia. Di beberapa daerah, Ulva sp. banyak yang
ditemukan membusuk di sekitar pesisir pantai. Beberapa hasil budidaya
Gracilaria sp. banyak juga yang tidak memenuhi standar pabrik sehingga tidak
bisa dimanfaatkan lagi. Hal ini dapat dijadikan sebagai suatu pemanfaatan dari
substrat makroalga untuk menghasilkan biogas.
Makroalga diketahui memiliki karakteristik yang cocok sebagai bahan
baku biogas. Kadar air pada makroalga cukup tinggi yaitu 68 - 94% w/w
(McDermid dan Stuercke 2003). Kadar air yang tinggi dapat membantu proses
biodegradasi (Saputro et al. 2009). Selain itu, makroalga juga memiliki
kandungan karbohidrat yang tinggi yaitu 4 - 83% (McDermid dan Stuercke 2003,
Sanger 2010). Karbohidrat pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. berupa selulosa dan
agar sehingga dapat diurai oleh bakteri (Ventura dan Castañón 1998, Norziah dan
Ching 2000). Rasio C/N makroalga yang berkisar 14 - 24 juga dapat menunjukkan
bahwa proses biodegradasi dapat berjalan dengan baik (Gunaseelan 1997).
Salah satu faktor yang berpengaruh dalam proses biodegradasi adalah
lignin. Lignin merupakan polimer berstruktur heterogen dan kompleks yang
menyelimuti karbohidrat pada tumbuhan sehingga enzim dari bakteri sulit untuk
mendegradasinya (Briand dan Morand 1997). Tumbuhan darat seperti batang
pisang memiliki kadar lignin berkisar 15 - 20% sedangkan tumbuhan laut seperti
makroalga Ulva reticulata dan Gracillaria salicornia memiliki kadar lignin lebih
rendah (13% dan 9%) (Kalia et al. 2000, Yoza dan Masutani 2013).
Biogas dapat dihasilkan melalui proses biodegradasi secara anaerobik.
Proses biodegradasi anaerobik yaitu proses fermentasi (tanpa udara) oleh bakteri
metana atau Methanobacterium. Biodegradasi anaerobik berjalan dalam empat
tahap reaksi yaitu hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis dan metanogeensis (Horn
2000). Komposisi biogas yang dihasilkan sebagian besar terdiri dari metana
(CH4) 50 - 75% , karbondioksida (CO2) 25 - 50%, dan gas lain dalam jumlah
kecil (Huang dan Crookes 1998, Karellas et al. 2010).
Pada umumnya biodegradasi anaerobik untuk menghasilkan biogas dapat
menggunakan metode kontinu, semi-kontinu dan metode batch. Perbedaan dari
metode kontinu, semi-kontinu dan metode batch adalah dalam hal pemasukan
substrat. Pemasukan substrat pada metode kontinu dilakukan secara terus menerus
dan produksi biogas juga berlangsung secara terus menerus. Pada metode semikontinu sejumlah substart dimasukkan setiap hari atau periode tertentu sehingga
dapat diketahui sebarapa banyak substrat yang perlu dimasukkan sehingga dapat
menghasilkan biogas yang optimal. Kedua metode tersebut tidak dapat digunakan

2

untuk mengetahui potensi produksi biogas dari suatu substrat. Pada metode batch
pemasukan substat hanya dilakukan satu kali selama periode dekomposisi
sehingga dapat diketahui berapa banyak dan berapa lama biogas dapat dihasilkan
dari substart tersebut.
Di Indonesia, penelitian tentang biogas dari makroalga Ulva sp. telah
dilakukan Sitompul et al. (2012) menggunakan metode semi-kontinu. Terkait
dengan hal tersebut, maka pada kesempatan kali ini akan dilakukan penelitian
tentang biogas secara batch dengan menggunakan kotoran sapi sebagai starter dan
dua spesies makroalga yaitu Ulva sp. dan Gracilaria sp. sebagai substrat.
Rumusan Masalah
Indonesia memiliki biodiversitas makroalga yang cukup tinggi tetapi
penelitian potensi makroaga untuk diproses menjadi biogas masih jarang
dilakukan. Ulva sp. dan Gracilaria sp. merupakan dua jenis makroalga yang
banyak tumbuh dan berkembang di perairan Indonesia. Ulva sp. dan Gracilaria
sp. berasal dari dua kelas yang berbeda yaitu alga hijau dan alga merah.
Karakteristik dari dua jenis makroalga alga tersebut bisa dimanfaatkan sebagai
substrat untuk biogas. Potensi biogas yang dihasilkan dari kedua jenis makroalga
ini bisa dijadikan sebagai sumber energi alternatif pengganti bahan bakar fosil.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Menganalisis karakteristik kimia dari Ulva sp. dan Gracilaria sp.
2. Menganalisis proses aklimatisasi antara starter dengan susbtrat makroalga
3. Menganalisis proses produksi biogas dari Ulva sp. dan Gracilaria sp.
menggunakan metode batch
Hipotesis
Adapun hipotsis pada penelitian ini adalah :
1. Ulva sp. dan Gracilaria sp. memiliki karakteristik kimia yang sesuai untuk
dijadikan sebagai substrat dalam memproduksi biogas
2. Proses aklimatisasi antara starter dengan susbtrat makroalga berjalan dengan
baik sehingga dapat menghasilkan biogas
3. Ulva sp. dan Gracilaria sp. sesuai digunakan dalam proses biodegradasi
anaerobik menggunakan metode batch untuk memproduksi biogas
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan informasi tentang potensi
dari tumbuhan laut khususnya makroalga sebagai energi baru terbarukan dalam
bentuk produk biogas yang dapat diterapkan di kawasan pesisir dan pulau-pulau
kecil.

3

2 METODE

Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari Desember 2013 sampai Juli 2014 di
Laboratorium Surfactant and Bioenergy Research Centre (SBRC) Institut
Pertanian Bogor Kampus IPB Baranangsiang, Laboratorium Pengujian
Departemen Teknologi Industri Pertanian IPB dan Laboratorium Pengelolaan
Limbah Agroindustri Universitas Lampung.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah digester berukuran 30 L.
Digester ini diperoleh dari PT SWEN IT, kemudian dilakukan penambahan
modifikasi alat untuk pengukuran volume dan pengambilan sampel biogas
(Gambar 1). Starter dari kotoran sapi serta substrat dari Ulva sp. dan Gracilaria
sp. dimasukkan ke dalam digester kemudian diaduk agar substrat dapat bercampur
dengan starter yang mengandung bakteri pendegradasi. Substrat yang telah
bercampur dengan starter ini disebut slurry. Untuk pengukuran pH, COD, total
solid dan volatil solid, slurry dikeluarkan dari digester. Biogas yang dihasilkan
akan mengalir dari digester ke penampung gas. Penampung gas yang berisi air
nantinya akan mengalir ke penampung air jika ada aliran biogas dari digester.
Volume biogas yang dihasilkan dapat diketahui berdasarkan volume air yang
tertampung pada penampung air. Biogas yang berada pada penampung gas
diambil untuk dianalisis konsentrasi metananya.
Air masuk
Gas mengalir

Substrat
masuk

Pengadukan

Air mengalir

Air
tertampung

Gas
tertampung
Pengeluaran Slurry

Gambar 1. Skema biodegradasi anaerobik untuk Ulva sp. dan Gracilaria sp.
Keterangan : (1) digester, (2) tempat pemasukan, (3) tempat pengeluaran, (4) kran
pengeluaran slurry, (5) pengaduk, (6) saluran gas, (7) selang pengaliran gas, (8)
kran pemasukan dan pengambilan gas, (9) penampung gas, (10) kran pengeluran
air, (11) corong pemasukan air, (12) kran pemasukan air, (13) selang pengaliran
air, (14) penampung air

4

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah susbtrat berupa Ulva
sp., dan Gracilaria sp. yang diperoleh dari Banten dan starter berupa kotoran sapi
yang diperoleh dari kandang sapi di Kampus MB-IPB Padjajaran.
Prosedur Penelitian
Karakteristik Kimia Ulva sp. dan Gracilaria sp.
Biomassa Ulva sp. dan Gracilaria sp. dibersihkan dari kotoran dan pasir,
setelah itu dikeringkan dengan cahaya matahari. Sampel yang telah kering
digunakan untuk menganalisis kadar air, kadar abu, karbohidrat, lemak, protein,
nitrogen berdasarkan AOAC (2005), lignin (Van Soest dan Wine 1967) dan total
organik karbon (Walkley dan Black 1934).
Ulva sp. dan Gracilaria sp.
Dibersihkan
Dikeringkan
Analisis :
Kadar Air, Kadar Abu,
Karbohidrat, Lemak, Protein,
Lignin, Nitrogen, TOK

Gambar 2. Proses karakteristik kimia Ulva sp. dan Gracilaria sp.
Pembuatan Substrat Ulva sp. dan Gracilaria sp.
Ulva sp. dan Gracilaria sp. dibersihkan dari kotoran dan pasir, setelah itu
direndam dengan aquades selama 2 jam untuk mengembalikan bentuk awal
seperti di laut. Ulva sp. dan Gracilaria sp. kemudian dicampurkan dengan
aquades dengan perbandingan 1:2 setelah itu dihaluskan menggunakan blender
sehingga menjadi substrat yang dapat digunakan dalam proses aklimatisasi
maupun metode batch.
Pembuatan Starter dan Proses Aklimatisasi
Starter dibuat dari hasil saringan campuran kotoran sapi dan aquades (1:1).
Starter kemudian dimasukkan ke dalam digester yang berukuran 30 L sebanyak 24
L (volume kerja). 6 L yang tersisa disiapkan sebagai ruang untuk produksi biogas.
Setelah itu dibiarkan selama beberapa hari sampai nilai pH netral dan
menghasilkan biogas. Selanjutnya setiap hari ditambahkan substrat Ulva sp. dan
Gracilaria sp. untuk aklimatisasi sebesar 0.353 L dan 0.161 L kemudian diikuti
dengan pengeluran slurry dari digester dengan jumlah volume yang sama dan
terus dilakukan sampai pH mendekati netral dan stabil. 0.353 L dan 0.161 L dari
substrat Ulva sp. dan Gracilaria sp. didapatkan berdasarkan hasil perhitungan laju
pembebanan 0.5 kg (COD)/(L.hari) dikali volume kerja dan dibagi dengan nilai

5

COD masing-masing makroalga. Selama proses pembuatan starter dan
aklimatisasi, pengadukan, pengukuran pH dan volume biogas dilakukan setiap
hari.
Kotoran sapi : aquades (1:1)
Disaring
Starter dimasukkan ke dalam
digester yang berukuran 30 liter
sebanyak 24 liter (volume kerja)
Dibiarkan selama beberapa hari
sampai pH netral dan stabil
serta menghasilkan biogas

Aklimatisasi (penambahan
substrat dan pengeluaran
limbah/slurry sampai pH netral
dan stabil)

Gambar 3. Proses pembuatan starter dan aklimatisasi
Biodegradasi Anaerobik Metode Batch
Biodegradasi anaerobik metode batch dilakukan dengan cara
mengeluarkan slurry dari dalam digester sebanyak setengah dari volume kerja
atau 12 L dan menambahkan substrat makroalga juga sebanyak 12 L (4 kg
makroalga + 8 L aquades). Pemasukan substrat ke dalam digester hanya satu kali
dilakukan selama penelitian.
Selama proses biodegradasi anaerobik metode batch, pengadukan,
pengukuran pH dan volume gas diukur setiap hari, COD, TS, VS dan konsentrasi
metana diukur setiap satu kali seminggu.

24 L

24 L

Mengeluarkan
12 L slurry

Menambahkan
12 L substart

Gambar 4. Pengoperasian metode batch

Pengukuran pH,
volume gas setiap
hari sedangkan
konsentrasi metana,
TS, VS dan COD
setiap satu kali
minggu

6

Produksi Volume Biogas dan Derajat Keasaman (pH)
Volume biogas yang dihasilkan diamati berdasarkan pada volume air yang
tertampung pada penampung air (Gambar 1). Penampung gas diisi air sampai
terisi penuh, kemudian keran gas pada digester dibuka agar biogas yang
dihasilkan pada digester dapat mengalir ke penampung gas sehingga memberikan
tekanan pada air untuk mengalir keluar dan tertampung pada penampung air,
setelah itu diukur volumenya. Pengukuran pH dilakukan dengan cara
mengeluarkan slurry dari digester sebanyak 100 ml dan ditampung pada gelas
kimia 200 ml, setelah itu diukur pHnya menggunakan pH meter digital dengan
ketelitian 0.1. Pengukuran volume biogas dan pH dilakukan setiap hari.
Konsentrasi Metana (CH4) dan Chemical Oxygen Demand (COD)
Biogas yang berada pada penampung gas diambil dengan terlebih dahulu
melepas selang gas dari digester yang terpasang pada penampung gas kemudian
diganti dengan memasang plastik sampel gas, setelah itu air dimasukkan pada
penampung gas agar biogas yang tertampung dapat masuk ke dalam plastik
sampel gas. Selanjutnya plastik sampel gas pada penampung gas dilepas dan
dipasang kembali dengan selang gas dari digester. Keran gas pada digester harus
ditutup agar biogas tidak keluar pada saat mencabut selang gas yang terpasang
pada penampung gas. Biogas pada plastik sampel gas kemudian diukur
konsentrasi metananya menggunakan (GC) gas kromatografi (AOAC 2005) dan
dilakukan setiap sekali seminggu.
Slurry dari dalam digester diambil sebanyak yang dibutuhkan (100 - 200
ml) untuk melakukan analisis kadar COD. Analisis COD dilakukan sekali
seminggu berdasarkan APHA (1998).
Total Solid (TS) dan Volatil Solid (VS)
Slurry dari dalam digester diambil sesuai kebutuhan kemudian ditaruh
pada cawan porselen setelah itu dipanaskan dalam oven pada suhu 105OC selama
5 jam kemudian timbang berat akhirnya untuk mengetahui kadar total solidnya.
Sampel yang telah diukur kadar total solidnya kemudian dimasukkan ke dalam
tanur untuk diabukan dengan suhu 600OC selama 3 jam setelah itu timbang berat
akhirnya untuk mengetahui kadar volatil solidnya. Pengukuran kadar total solid
dan volatil solid dilakukan setiap satu kali seminggu. Analisis total solid dan
volatil solid berdasarkan APHA (1998).
Analisis Statistik
Untuk melihat korelasi antara COD dan volume gas kumulatif metana
maka digunakan program SPSS 17.

7

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakterisitik Makroalga
Hasil analisis karakteristik makroalga Ulva sp. dan Gracilaria sp. dapat
dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Karakteristik kimia Ulva sp. dan Gracilaria sp. berdasarkan berat kering
Karakteristik Kimia
Ulva sp.
Gracilaria sp.
Kadar Air (%)
16.73±0.86
19.17±0.82
Kadar Abu (%)
14.86±2.01
10.12±1.48
Kadar Lemak (%)
2.86±0.51
0.82±0.33
Kadar Protein (%)
5.26±0.04
4.43±0.03
Kadar Karbohidrat (%)*
60.29
65.46
Lignin (%)
4.57±0.03
13.20±0.03
Total Organik Karbon (%)
26.09±0.35
33.39±0.23
Nitrogen (%)
1.28±0.01
1.12±0.03
Rasio C/N
20.46
29.82
*by difference
Kadar air pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. masing - masing sebesar
16.73% dan 19.17%. Kadar air yang cukup akan membantu proses biodegradsi
(Saputro et al. 2009). Kadar abu pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. cukup tinggi,
masing- masing 14.86% dan 10.12%. Kadar abu merupakan zat anorganik/mineral
sisa hasil pembakaran makroalga. Menurut (Tabarsa et al. 2012), Ulva lactuta
dan Gracilaria salicornia memiliki kadar abu yang cukup tinggi (39.81% dan
18.03%) dimana terdiri dari beberapa mineral utama seperti kalium, natrium, dan
kalsium.
Lemak, karbohidrat dan protein pada makroalga merupakan kandungan
organik yang dihidrolisis oleh mikroorganisme. Ulva sp. dan Gracilaria sp.
memiliki kadar karbohidat paling tinggi dibandingkan lemak dan protein.
Karbohidrat dari Ulva sp. sebesar 60.29% sedangkan Gracilaria sp. sebesar
65.46%. Biomassa tanaman laut khususnya makroalga memiliki kandungan
karbohidrat 4 - 83% (McDermid dan Stuercke 2003, Sanger 2010). Karbohidrat
pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. berupa selulosa dan agar sehingga dapat terurai
oleh bakteri (Ventura dan Castañón 1998, Norziah dan Ching 2000). Karbohidrat
yang cukup tinggi dan dapat terurai ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan
biogas melalui proses biodegradasi secara anaerobik.
Penelitian ini mendapatkan bahwa Ulva sp. dan Gracilaria sp. memiliki
kadar lignin yg rendah, yaitu sebesar 4,57% dan 13.20%. Kadar lignin yang
rendah pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. membantu proses biodegradasi, sehingga
dapat berjalan dengan mudah. Tumbuhan darat seperti batang pisang memiliki
kadar lignin sebesar 15 - 20% (Kalia et al. 2000). Kadar lignin sebesar 15%
sudah dapat menghambat proses biodegradasi (Pfeffer dan Khan 1976).
Rasio C/N pada Ulva sp yaitu 20.46 sedangkan Gracilaria sp. 29.82.
Rasio C/N berpengaruh dalam proses biodegradasi dimana rasio C/N yang
optimum untuk biodegradasi anaerobik berkisar antara 20 - 30 (Dioha et al.

8

2013). Rasio C/N yang rendah (kandungan unsur N yang tinggi) akan
meningkatkan emisi dari nitrogen sebagai amonium yang dapat menghalangi
perkembangbiakan bakteri. Sedangkan rasio C/N yang tinggi (kandungan unsur N
yang relatif rendah) akan menyebabkan proses degradasi berlangsung lebih lambat
karena nitrogen akan menjadi faktor penghambat (growth-rate limiting factor)
(Ristiati 2014).
Proses Aklimatisasi

1

8

15

22

29

36

(a)

8
7
6
5
4
3
2
1
0
8

15

22

29

36

Hari
pH

Volume Biogas

(b)

Gambar 5. Volume biogas dan pH (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp.

pH

pH

80
70
60
50
40
30
20
10
0
1

Hari
Volume Biogas

Volume biogas (L)

8
7
6
5
4
3
2
1
0

80
70
60
50
40
30
20
10
0

pH

Volume biogas (L)

Sampai hari ke enam belum terjadi produksi biogas dan pH mengalami
penurunan dari 7.0 - 5.8 dari hari pertama sampai pada hari ke sembilan pada
kedua digester (Gambar 5). Belum terbentuknya gas dan menurunnya pH karena
proses hidrolisis berlangsung sangat lambat dan secara umum merupakan
pembatas laju reaksi keseluruhan dari proses degradasi anaerobik. Adanya proses
asidifikasi juga menyebabkan penurunan pH dalam digester (Taherzadeh dan
Karimi 2008).
Pada kedua digester, biogas mulai terbentuk pada hari ke 7 dan terus
menghasilkan biogas pada hari-hari berikutnya. Sementara itu nilai pH juga
mengalami peningkatan pada hari ke 10 menjadi 6.6. Menurut Igoni et al. (2008),
biodegradasi anaerobik dapat berjalan dengan baik pada rentang pH 6 - 8. Hari ke
13, pH kedua digester (7.0, 6.8) dan ini menunjukkan bahwa bakteri telah
beradaptasi dengan digester. Oleh sebab itu, pada hari ke 13 dilakukan
penambahan substrat Ulva sp. dan Gracilaria sp. yang bertujuan agar bakteri
dapat beradaptasi dengan substrat yang baru. Penambahan substrat makroalga
sebesar 0.353 ml untuk Ulva sp. dan 0.161 ml untuk Gracilaria sp. dilakukan
sampai hari ke 38. Mulai hari ke 14 terjadi peningkatan volume biogas yang
berlangsung sampai hari ke 38. Biogas yang dihasilkan dari 8.825 L substrat Ulva
sp. selama proses aklimatisasi adalah 70.9 L dengan rentang pH 6.3 sampai 7.1
sedangkan biogas yang dihasilkan dari 4.025 L substrat Gracilaria sp. sebesar
62.7 L dengan rentang pH 6.2 sampai 7.1. Nilai pH slurry yang sudah mencapai
7.1 menunjukkan bahwa proses aklimatisasi telah berlangsung dengan baik.

9

Biodegradasi Anaerobik Metode Batch
Proses aklimatisasi yang telah dilakukan selama 38 hari telah menunjukan
bahwa substrat dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. dapat terdegradasi dengan baik
sehingga menghasilkan biogas. Tahap selanjutnya adalah biodegradasi anaerobik
dengan metode batch yang bertujuan untuk melihat potensi biogas yang
dihasilkan dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. Pada proses biodegradasi anaerobik
metode batch, biogas yang dihasilkan dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. terus
mengalami kenaikan sampai hari ke 85 (Gambar 6). Sejak hari ke 85, volume
biogas mulai berkurang kenaikannya dan cenderung konstan sampai hari ke 106.
Begitu juga dengan volume gas metana dimana gas metana yang dihasilkan terus
mengalami kenaikan sampai hari ke 85, lalu cenderung konstan sampai hari ke
106. Hal ini dikarenakan substrat yang terdegradasi oleh bakteri semakin lama
semakin berkurang dan akhirnya habis, sehingga produksi biogas juga akan
semakin menurun (Gerardi 2003).
Volume biogas kumulatif dari 4 kg Ulva sp. sebesar 153.9 L dengan
volume gas kumulatif metana sebesar 51.1 L sedangkan volume biogas kumulatif
dari 4 kg Gracilaria sp. sebesar 131.1 L dengan volume gas kumulatif metana
sebesar 46.7 L. Hasil ini menunjukkan Ulva sp. memiliki volume biogas dan
metana yang lebih tinggi dibandingkan Gracilaria sp. Perbedaan yang terjadi
karena pengaruh konsentrasi lignin pada kedua jenis makroalga dimana Ulva sp.
memiliki kadar lignin lebih rendah dibandingkan Gracilaria sp. (Tabel 1). Kadar
lignin yang rendah dapat mempermudah bakteri untuk mendegradasi bahan
organik. Kandungan karbohidrat utama pada kedua spesies makroalga ini juga
mempengaruhi biogas yang dihasilkan. Ulva sp. merupakan makroalga hijau yang
memiliki kandungan polisakarida yang mudah terdegradasi yaitu amilum dan
selulosa (Ventura dan Castañón 1998) sedangkan Gracilaria sp. merupakan
makroalga merah yang memiliki kandungan polisakarida berupa agar (Norziah
dan Ching 2000) yang lebih resisten terhadap aktivitas bakteri. Kelly dan
Dworjanyn (2008) juga menambahkan, urutan kemudahan untuk degradasi
makroalga oleh bakteri anaerobik adalah algae cokelat, hijau dan merah.
Berdasarkan hasil percobaan menggunakan 4 kg Ulva sp. dan Gracilaria
sp. maka dapat diketahui bahwa potensi biogas dari 1 kg Ulva sp. sebesar 38.4 L
atau 0.038 m3 dengan kandungan metana sebesar 12.7 L sedangkan Gracilaria sp.
sebesar 32.7 L atau 0.032 m3 dengan kandungan metana sebesar 11.6 L. Menurut
Widyastuti dan Purwanto (2013), potensi biogas yang dihasilkan dari 1 kg kotoran
sapi sebesar 0.023 - 0.040 m3 dan hasil ini tidak berbeda jauh dengan potensi
biogas dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. Untuk menghasilkan 1 m3 biogas maka
dibutuhkan sebanyak 26.3 kg untuk Ulva sp dan 31.2 kg untuk Gracilaria sp.
Menurut Fadli et al. (2013) dan Kristoferson dan Bokalders (2013), 1 m3 biogas
setara dengan 0.46 kg LPG, 0.62 L minyak tanah, 3.5 kg kayu bakar dan 1.25
kWh energi listrik sehingga dalam penggunaanya dapat dimanfaatkan untuk
penerangan lampu 60-100 Watt selama 6 jam, memasak 3 jenis makanan untuk 56 orang atau dapat menjalankan satu motor tenaga kuda selama 2 jam.
Grafik pH mengalami fluktuasi dari hari ke 1 sampai hari ke 71 tetapi
selanjutnya konstan sampai hari ke 106. pH yang berfluktuasi menunjukan bahwa
proses biodegradasi bahan organik sedang berlangsung sedangkan pH yang
konstan menunjukkan bahwa proses biodegradasi semakin lambat karena substrat

10

120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0

120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0

1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106

0.0

140.0

1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106

Volume biogas (L)

140.0

9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

160.0
Volume biogas (L)

9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

pH

160.0

pH

yang semakin berkurang dan akhirnya habis. Rentang pH pada Ulva sp. dan
Gracilaria sp. adalah 6.4 - 7.7 dan termasuk dalam kisaran normal. Menurut Igoni
et al. (2008), biodegradasi anaerobik dapat berjalan dengan baik pada kisaran pH
6-8.
Produksi biogas dari proses biodegradasi anaerobik metode batch masih
terus dihasilkan setelah hari ke 106 namun pada hari 106 produksi biogas yang
dihasilkan sudah sangat rendah sehingga grafik peningkatan biogas tidak
mengalami kenaikan lagi tetapi cenderung mendatar.

Hari

Hari
Volume Biogas Kumulatif

Volume Biogas Kumulatif
Volume Gas Kumulatif Metana
pH

Volume Gas Kumulatif Metana
pH

(b)

(a)

Gambar 6. Volume biogas, CH4 dan pH (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp.
COD
Biodegradasi anaerobik dapat dlihat dari adanya perubahan nilai COD.
Pada grafik terlihat bahwa nilai COD mengalami penurunan dari hari ke 1 sampai
hari ke 106 (Gambar 7). Nilai COD Ulva sp. dan Gracilaria sp. turun dari 47.5
g/L menjadi 21.4 g/L atau COD removalnya sebesar 26.1 g/L. Berbeda dengan
COD, volume gas kumulatif CH4 mengalami peningkatan dari hari ke 1 sampai ke
106 dimana dari 4 kg Ulva sp. dan Gracilaria sp. masing-masing menghasilkan
51.1 L dan 46.7 L. Berdasarkan uji analisis korelasi antara COD dan volume gas
kumulatif metana didapatkan bahwa ada hubungan korelasi negatif (Ulva sp. 0,971 dan Gracilaria sp. -0.965) yang berarti semakin turun nilai COD maka
volume gas kumulatif metana akan semakin meningkat. Penurunan nilai COD
berkaitan dengan aktivitas bakteri dalam mengurai bahan-bahan organik yang
berasal dari substrat untuk menghasilkan produk akhir berupa gas CH4.

60
54
48
42
36
30
24
18
12
6
0
Hari

Hari
COD

Volume gas metana (L)

60
54
48
42
36
30
24
18
12
6
0
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106

COD (g/L)

60
54
48
42
36
30
24
18
12
6
0

Volume gas metana (L)

60
54
48
42
36
30
24
18
12
6
0
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106

COD (g/L)

11

Volume Gas Kumulatif Metana

COD

(a)

Volume Gas Kumulatif Metana

(b)

Gambar 7. COD dan volume gas CH4 (a) Ulva sp. (b) Gracilaria sp.
Berdasarkan perhitungan secara teoritis dari nilai penurunan COD,
diketahui bahwa 1 kg Ulva sp. dan Gracilaria sp. dapat menghasilkan 27.4 L
CH4. Berdasarkan hasil percobaan diketahui bahwa 1 kg Ulva sp. dapat
menghasilkan 12.7 L CH4 sedangkan Gracilaria sp. 11.6 L CH4. Berdasarkan
hasil ini produksi gas metan dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. hanya mencapai
46.4% dan 42.3% dari angka teoritis. Kadar abu/mineral seperti natrium (garam)
yang sangat tinggi pada kedua jenis makroalga dapat menghambat aktifitas bakteri
anaerobik sehinga produksi gas metana relatif kecil (Oren et al. 1992).
Total Solid dan Volatil Solid
Total solid dapat mengetahui bahan-bahan organik dan anorganik yang
terakumulasi di dalam digester yang merupakan sumber makanan bagi
mikroorganisme. Pada grafik (Gambar 8), dapat terlihat bahwa hari ke 1 sampai
hari ke 106 terjadi penurunan nilai total solid pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. Hal
ini dikarenakan bahan organik dan anorganik yang terakumulasi di dalam digester
telah didegradasi oleh mikroorganisme. Total solid untuk Ulva sp. menurun dari
antara 80.7 g/L menjadi 31.5 g/L sedangkan untuk Gracilaria sp. menurun dari
94.9 g/L menjadi 36.7 g/L.
Volatil solid memiliki korelasi dengan bahan organik dalam substrat
termasuk mikroorganisme. Grafik volatil solid ini tidak jauh berbeda dengan
grafik total solid dimana pada hari ke 1 smpai hari ke 106 juga terjadi penurunan
nilai volatil solid pada Ulva sp. dan Gracilaria sp. Hal ini dikarenakan bahan
organik yang semakin berkurang akibat proses biodegradasi. Volatil solid untuk
Ulva sp. menurun dari 64.3 g/L menjadi 21.1 g/L sedangkan untuk Gracilaria sp.
menurun dari 78.7 g/L menjadi 23.8 g/L.

12

80.0

80.0

Volatil solid (g/L)

100.0

60.0

40.0
20.0

60.0
40.0
20.0
0.0

1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106

0.0
Hari

Ulva

Gracilaria

1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106

Total solid (g/L)

100.0

Hari

Ulva

Gracilaria

(b)

(a)

Gambar 8. Total solid dan volatile solid dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. (a) total
solid, (b) volatil solid

4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan hasil yang diperoleh dari penelitian ini dapat disimpulkan
bahwa :
1. Karakteristik kimia dari Ulva sp. dan Gracilaria sp. berupa karbohidrat
yang tinggi, lignin yang rendah dan rasio C/N yang optimal merupakan
kelebihan Ulva sp. dan Gracilaria sp. untuk dijadikan substrat dalam
menghasilkan biogas.
2. Proses aklimatisasi berjalan dengan baik selama 38 hari dimana dapat
menghasilkan biogas sebesar 70.9 L dari 8.825 L susbstrat Ulva sp. dan
62.7 L dari 4.025 L substrat Gracilaria sp.
3. Proses biodegradasi anaerobik menggunakan metode batch sesuai
digunakan untuk Ulva sp. dan Gracilaria sp. karena dapat menghasilkan
biogas sebanyak 38.4 L/kg (0.038 m3/kg) dengan kandungan metana
sebesar 12.7 L/kg untuk Ulva sp. dan 32.7 L/kg (0.032 m3/kg) dengan
kandungan metana sebesar 11.6 L/kg untuk Gracilaria sp. Dengan
demikian Ulva sp. dan Gracilaria sp. cukup potensial sebagai penghasil
biogas.
Saran
Adapun saran dari penelitian ini adalah meneliti lebih lanjut pengaruh
kandungan mineral/abu terhadap produksi biogas sehingga dapat menemukan
solusi untuk menghasilkan biogas/metana yang lebih optimal.

13

DAFTAR PUSTAKA
AOAC. 2005. Official Methods of Analysis 18th ed. Maryland (USA): Association
of Official Analytical Chemists Inc.
APHA. 1998. Standar Methods for the Examination of Water and Wastewater
20th ed. Baltimore (USA): Victor Graphics Inc.
Briand X, Morand P. 1997. Anaerobic digestion of Ulva sp. 1. Relationship
between Ulva composition and methanisation. Applied Phycology. 9(6):
511-524.
Dioha I, Ikeme C, Nafi’u T, Soba N, Yusuf M. 2013. Effect of carbon to nitrogen
ratio on biogas production. International Research Journal of Natural
Sciences. 1(3): 1-10.
Fadli D, Irsyad M, Susila MD. 2013. Kaji Eksperimental Sistem Penyimpanan
Biogas Dengan Metode Pengkompresian Dan Pendinginan Pada Tabung
Gas Sebagai Bahan Bakar Pengganti Gas LPG. Jurnal Ilmiah Teknik
Mesin. 1(4).
Gerardi MH. 2003. The microbiology of anaerobic digesters. New Jersey (USA):
John Wiley & Sons.
Gunaseelan VN. 1997. Anaerobic digestion of biomass for methane production: a
review. Biomass and bioenergy. 13(1): 83-114.
Horn SJ. 2000. Bioenergy from brown seaweeds [thesis]. Norway (NOR):
Norwegian University of Science and Technology NTNU.
Huang J, Crookes R. 1998. Assessment of simulated biogas as a fuel for the spark
ignition engine. Fuel. 77(15): 1793-1801.
Igoni A, Ayotamuno M, Eze C, Ogaji S, Probert S. 2008. Designs of anaerobic
digesters for producing biogas from municipal solid-waste. Applied
energy. 85(6): 430-438.
Kalia V, Sonakya V, Raizada N. 2000. Anaerobic digestion of banana stem waste.
Bioresource Technology. 73(2): 191-193.
Karellas S, Boukis I, Kontopoulos G. 2010. Development of an investment
decision tool for biogas production from agricultural waste. Renewable
and Sustainable Energy Reviews. 14(4): 1273-1282.
Kelly MS, Dworjanyn S. 2008. The potential of marine biomass for anaerobic
biogas production: a feasibility study with recommendations for further
research. Scotland (SCO): The Crown Estate.
Kristoferson LA, Bokalders V. 2013. Renewable energy technologies: their
applications in developing countries: Elsevier.
McDermid KJ, Stuercke B. 2003. Nutritional composition of edible Hawaiian
seaweeds. Journal of Applied Phycology. 15(6): 513-524.
Norziah MH, Ching CY. 2000. Nutritional composition of edible seaweed
Gracilaria changgi. Food Chemistry. 68(1): 69-76.
Oren A, Gurevich P, Azachi M, Henis Y. 1992. Microbial degradation of
pollutants at high salt concentrations. Biodegradation. 3(2-3): 387-398.
Pfeffer JT, Khan KA. 1976. Microbial production of methane from municipal
refuse. Biotechnology and Bioengineering. 18(9): 1179-1191.
Ristiati NP. 2014. Pengembangan Briket Jerami Padi (Oryza Sativa) Yang
Mengandung Isolat Bakteri Pendegradasi Minyak Bumi Sebagai Upaya

14

Mengatasi Pencemaran Di Perairan Laut. Jurnal Sains dan Teknologi.
3(1).
Sanger G. 2010. Kandungan Fosfor Minuman Sari Rumput Laut (Eucheuma
cottonii). Pasific Journal. 1(5): 792-795.
Saputro RR, Putri DA, Artanti D. 2009. Pembuatan biogas dari limbah
peternakan. Semarang (ID), Universitas Diponegoro.
Sitompul J, P, Bayu A, Soerawidjaja T, H, Lee H, Woo. 2012. Studies of Biogas
Production from Green Seaweeds. Environment and Bioenergy. 3(3): 132144.
Tabarsa M, Rezaei M, Ramezanpour Z, Waaland JR. 2012. Chemical
compositions of the marine algae Gracilaria salicornia (Rhodophyta) and
Ulva lactuca (Chlorophyta) as a potential food source. Journal of the
Science of Food and Agriculture. 92(12): 2500-2506.
Taherzadeh MJ, Karimi K. 2008. Pretreatment of lignocellulosic wastes to
improve ethanol and biogas production: a review. International journal of
molecular sciences. 9(9): 1621-1651.
Van Soest Pu, Wine R. 1967. Use of detergents in the analysis of fibrous feeds.
IV. Determination of plant cell-wall constituents. J. Assoc. Off. Anal.
Chem. 50(1): 50-55.
Ventura M, Castañón J. 1998. The nutritive value of seaweed (Ulva lactuca) for
goats. Small Ruminant Research. 29(3): 325-327.
Walkley A, Black IA. 1934. An examination of the Degtjareff method for
determining soil organic matter, and a proposed modification of the
chromic acid titration method. Soil science. 37(1): 29-38.
Widyastuti FR, Purwanto H. 2013. Biogas Potential from the Treatment of Solid
Waste of Dairy Cattle: Case Study at Bangka Botanical Garden
Pangkalpinang. International Journal of Waste Resources.
Yokoyama S. 2008. Buku Panduan Biomassa Asia. Japan (JP): The Japan Institute
Of Energy.
Yoza BA, Masutani EM. 2013. The analysis of macroalgae biomass found around
Hawaii for bioethanol production. Environmental technology. 34(13-14):
1859-1867.

15

LAMPIRAN

16

Lampiran 1. pH aklimatisasi
Hari
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38

pH Ulva sp.
7
6.9
6.9
6.8
6.8
6.4
6
6
5.8
6.6
6.9
6.7
7
7
6.7
6.5
7
6.6
6.7
6.2
6.9
6.8
7
7.1
6.8
6.9
6.5
6.6
7
6.5
6.4
7
6.9
6.6
7.1
6.7
6.7
6.7

pH Gracilaria sp.
7
6.9
6.9
6.8
6.8
6.5
6.1
6
5.8
6.6
6.6
6.5
6.8
6.8
6.6
6
6.7
6.6
6.3
6.3
6.8
6.9
7
7.1
6.8
7
6.8
6.6
7.1
6.6
6.5
6.9
6.8
6.7
6.9
6.8
6.7
6.7

17

Lampiran 2. pH metode batch
Hari
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41

pH Ulva sp.
7
6.9
7
6.9
6.9
6.6
6.6
6.9
7.3
7.1
7.2
7.7
7.6
7.5
7.5
7.3
7.7
7.7
7.4
6.9
7.2
7.2
7.2
7.3
7.4
7.4
7.1
6.6
7.5
6.5
6.4
6.4
6.6
6.7
6.7
6.8
6.8
7
7.1
7.2
7

pH Gracilaria sp.
6.9
6.7
6.8
6.6
6.7
6.5
6.4
6.4
6.7
6.6
6.7
7.3
7.3
7.2
7.1
7
7.3
7.3
7.2
6.6
6.6
6.6
6.9
7
7.1
7.4
7
6.6
7.3
6.5
6.4
6.4
6.7
6.5
6.5
6.6
6.6
6.8
7
7
6.9

18

Hari
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84

pH Ulva sp.
7
6.9
6.9
6.8
6.8
6.7
6.7
6.7
6.5
6.5
6.5
6.7
6.8
6.8
6.7
6.8
6.9
7.2
7.3
7.3
7.4
7.4
7.5
7.4
7.5
7.3
7.3
7.4
7.4
7.5
7.4
7.5
7.5
7.5
7.5
7.6
7.6
7.6
7.6
7.6
7.6
7.6
7.6

pH Gracilaria sp.
6.7
6.6
6.6
6.7
6.7
6.6
6.6
6.6
6.5
6.5
6.5
6.7
6.6
6.8
6.7
6.7
6.8
7.1
7.2
7.2
7.3
7.3
7.4
7.3
7.5
7.1
7.2
7.2
7.1
7.2
7.2
7.3
7.3
7.3
7.3
7.4
7.4
7.4
7.4
7.4
7.4
7.4
7.4

19

Hari
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106

pH Ulva sp.
7.6
7.6
7.6
7.6
7.6
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7

pH Gracilaria sp.
7.4
7.4
7.4
7.4
7.4
7.5
7.5
7.5
7.5
7.5
7.5
7.5
7.5
7.5
7.5
7.5
7.5
7.6
7.6
7.6
7.7
7.7

Lampiran 3. Volume biogas aklimatisasi Ulva sp.

Hari
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Vol Biogas (L)
0
0
0
0
0
0
1.140
0.220
0.520
0.650
0.800
1.100
0.600
2.840
2.370

Vol Gas Kumulatif
(L)
0
0
0
0
0
0
1.140
1.360
1.880
2.530
3.330
4.430
5.030
7.870
10.240

20

Hari
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38

Vol Biogas (L)
2.460
2.360
2.770
2.630
1.910
2.200
2.950
2.570
3.030
2.890
2.950
2.950
2.480
3.830
2.320
1.800
1.980
2.070
2.350
3.860
2.000
4.000
2.300

Vol Gas Kumulatif (L)
12.700
15.060
17.830
20.460
22.370
24.570
27.520
30.090
33.120
36.010
38.960
41.910
44.390
48.220
50.540
52.340
54.320
56.390
58.740
62.600
64.600
68.600
70.900

Lampiran 4. Volume biogas aklimatisasi Gracilaria sp.

Hari

Vol Biogas (L)

Vol Gas Komulatif (L)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

0
0
0
0
0
0
1.210
0.250
0.480
0.640
0.690
1.100
0.530
2.600

0
0
0
0
0
0
1.210
1.460
1.940
2.580
3.270
4.370
4.900
7.500

21

Hari
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38

Vol Biogas (L)
2.200
2.460
2.430
2.540
2.190
2.310
2.840
2.970
3.000
2.150
2.080
2.110
2.350
2.120
3.500
2.450
1.930
1.900
2.000
2.030
2.030
1.900
1.920
1.800

Vol Gas Komulatif (L)
9.700
12.160
14.590
17.130
19.320
21.630
24.470
27.440
30.440
32.590
34.670
36.780
39.130
41.250
44.750
47.200
49.130
51.030
53.030
55.060
57.090
58.990
60.910
62.710

Lampiran 5. Volume biogas metode batch Ulva sp.

Hari

Vol Biogas (L)

Vol Biogas
Kumulatif (L)

Gas CH4
(%)

Vol Gas Kumulatif
CH4 (L)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

2.350
3.100
3.300
3.450
3.000
2.967
2.660
3.040
2.910
2.911
2.700
2.910

2.350
5.450
8.750
12.200
15.200
18.167
20.827
23.867
26.777
29.688
32.388
35.298

25.737
25.737
25.737
25.737
25.737
25.737
25.737
25.737
38.767
38.767
38.767
38.767

0.605
2.007
2.857
3.745
4.517
5.280
5.965
6.747
7.876
9.004
10.051
11.179

22

Hari

Vol Biogas (L)

13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53

1.790
1.870
2.500
2.490
2.690
2.580
2.300
2.700
1.700
1.650
1.580
1.370
1.480
1.560
1.570
1.310
1.720
1.740
1.730
1.710
1.600
1.520
1.500
1.430
1.020
1.000
1.100
1.490
1.430
1.500
1.470
1.280
1.350
1.350
1.110
1.070
1.040
1.000
1.200
1.150
1.520

Vol Biogas
Kumulatif (L)
37.088
38.958
41.458
43.948
46.638
49.218
51.518
54.218
55.918
57.568
59.148
60.518
61.998
63.558
65.128
66.438
68.158
69.898
71.628
73.338
74.938
76.458
77.958
79.388
80.408
81.408
82.508
83.998
85.428
86.928
88.398
89.678
91.028
92.378
93.488
94.558
95.598
96.598
97.798
98.948
100.468

Gas CH4
(%)
38.767
38.767
38.767
47.807
47.807
47.807
47.807
47.807
47.807
47.807
47.89
47.89
47.89
47.89
47.89
47.89
47.89
48.102
48.102
48.102
48.102
48.102
48.102
48.102
51.234
51.234
51.234
51.234
51.234
51.234
51.234
54.709
54.709
54.709
54.709
54.709
54.709
54.709
23.799
23.799
23.799

Vol Gas Kumulatif
CH4 (L)
11.873
12.598
13.567
14.757
16.043
17.277
18.376
19.667
20.480
21.269
22.025
22.681
23.390
24.137
24.889
25.517
26.340
27.177
28.009
28.832
29.602
30.333
31.054
31.742
32.265
32.777
33.341
34.104
34.837
35.605
36.358
37.059
37.797
38.536
39.143
39.728
40.297
40.844
41.130
41.404
41.765

23

Hari
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96

Vol Biogas
(ml)
1.150
1.320
1.250
1.170
1.290
1.320
1.490
1.600
1.880
1.530
1.980
1.700
1.890
1.690
1.940
1.610
1.720
1.200
1.260
1.350
1.420
1.520
1.290
1.320
1.650
1.420
1.320
1.210
1.090
0.950
0.830
0.770
0.870
0.650
0.570
0.500
0.810
0.710
0.510
0.550
0.500
0.530
0.310

Vol Biogas
Kumulatif (L)
101.600
102.938
104.188
105.358
106.648
107.968
109.458
111.058
112.938
114.468
116.4.48
118.148
120.038
121.728
123.668
125.278
126.998
128.198
129.458
130.808
132.228
133.748
135.038
136.358
138.008
139.428
140.748
141.958
143.048
143.998
144.828
145.598
146.468
147.118
147.688
148.188
148.998
149.708
150.218
150.768
151.268
151.798
152.108

Gas CH4
(%)
23.799
23.799
23.799
23.799
19.535
19.535
19.535
19.535
19.535
19.535
19.535
16.509
16.509
16.509
16.509
16.509
16.509
16.509
14.572
14.572
14.572
14.572
14.572
14.572
14.572
20.132
20.132
20.132
20.132
20.132
20.132
20.132
13.416
13.416
13.416
13.416
13.416
13.416
13.416
12.586
12.586
12.586
12.586

Vol Gas Kumulatif
CH4 (L)
42.172
42.353
42.651
42.929
43.181
43.439
43.730
44.043
44.410
44.709
45.096
45.376
45.688
45.967
46.288
46.553
46.837
47.035
47.219
47.416
47.623
47.844
48.032
48.225
48.465
48.751
49.017
49.260
49.480
49.671
49.838
49.993
50.110
50.197
50.273
50.340
50.449
50.544
50.613
50.682
50.745
50.812
50.851

24

Hari

Vol Biogas (L)

97
98
99
100
101
102
103
104
105
106

0.310
0.330
0.290
0.200
0.190
0.150
0.130
0.100
0.080
0.100

Vol Biogas
Kumulatif (L)
152.400
152.738
153.028
153.228
153.418
153.568
153.698
153.798
153.878
153.978

Gas CH4
(%)
12.586
12.586
12.586
11.462
11.462
11.462
11.462
11.462
11.462
11.462

Vol Gas Kumulatif
CH4 (L)
50.910
50.930
50.966
50.989
51.011
51.028
51.043
51.055
51.064
51.075

Lampiran 6. Volume biogas metode batch Gracilaria sp.
Hari

Vol Biogas
(L)

Vol Biogas
Kumulatif (L)

Gas CH4 (%)

Vol Gas Kumulatif
CH4 (L)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

1.810
1.810
1.900
1.750
1.810
1.570
1.730
1.750
1.810
1.811
1.400
1.590
1.460
1.390
1.500
1.570
1.250
1.610
1.890
2.100
1.900
1.890
1.750
1.520
1.620
1.780
1.750
1.710

1.810
1.810
3.710
5.460
7.270
8.840
10.570
12.320
14.130
15.941
17.341
18.931
20.391
21.781
23.281
24.851
26.101
27.711