yang terdapat dalam perut hewan ruminansia Meynell, 1976. Selama proses berlangsung, mikroba yang bekerja membutuhkan nutrien. Kebutuhan nutrien
tersebut diantaranya karbon, nitrogen, hidrogen, dan fosfor. Nutrisi yang paling penting diantara nutrien tersebut adalah karbon dan nitrogen Yani dan Darwis,
1990.
4.2.1. Produksi Biogas
Proses pembentukan biogas dilakukan secara anaerob. Bakteri methanogenik adalah bakteri yang sensitif terhadap kehadiran oksigen sehingga
alat-alat yang dibutuhkan harus kedap udara. Sedikit saja terjadi kebocoran pada alat dapat menyebabkan kegagalan terbentuknya biogas. Pada dasarnya efisiensi
produksi biogas sangat dipengaruhi berbagai faktor. Dalam penelitian ini, penambahan EM4 ke dalam sampel B
2
, adanya variasi suhu dan rasio CN akan diamati sehingga didapatkan kondisi terbaik untuk menghasilkan biogas yang
optimum.
A. Pengaruh Penambahan Bakteri
Produksi biogas melalui fermentasi anaerob dilakukan oleh aktivitas mikroorganisme. Berdasarkan hasil penelitian didapatkan bahwa penambahan
EM4 pada sampel B
2
dapat mempengaruhi produksi biogas yang dihasilkan. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 8.
40
9 0 8 0
7 0 CN 25 B0
6 0 CN 25 B2
5 0 CN 30 B0
4 0 CN 30 B2
CN 35 B0 3 0
CN 35 B2 2 0
1 0 1
3 5
7 9
11 1 3
1 5
W a ktu fe rm e n ta si h a ri
Gambar 8. Produksi Biogas pada Suhu 35°C Dari Gambar 8 terlihat bahwa sampel B
2
menghasilkan volume gas lebih banyak dibandingkan sampel B
. Hal ini dapat terjadi karena adanya penambahan bioaktivator EM4 pada sampel B
2
sehingga proses degradasi dapat berjalan dengan cepat.
Mikroorganisme EM4 mampu mendegradasi senyawa-senyawa organik dalam limbah lebih cepat daripada hanya tergantung dari mikroorganisme alami
dalam limbah Hanifah, 2001. Penambahan bioaktivator ini bertujuan untuk merangsang perkembangbiakan mikroorganisme dalam menguraikan bahan
organik Ginting, 2007. Kandungan mikroba dalam Effective Microorganism 4 terdiri dari bakteri aerob dan anaerob yang bekerjasama menguraikan bahan
organik secara terus menerus. Pada tahap pembentukan gas metan ini bakteri yang berperan adalah bakteri metanogenesis. Bakteri metanogenesis ini akan
membentuk gas metan dan karbondioksida dari gas hidrogen, karbondioksida, dan asam asetat yang dihasilkan pada tahap fermentasi aerob Amaru, 2004.
41
Hasil analisis SPSS menggunakan analisa variasi menunjukan sampel B dan B
2
berbeda nyata dengan nilai signifikansi 0,004 Lampiran 12. Hasil ini menunjukkan bahwa penambahan EM4 dalam sampel B
2
memberikan pengaruh yang baik sehingga volume biogas yang dihasilkan lebih besar dibandingkan
sampel B .
B. Pengaruh Suhu dan Rasio CN
Berdasarkan hasil yang didapatkan bahwa produksi biogas dari hari ke-0 sampai hari ke-15 mengalami peningkatan. Peningkatan volume biogas ini
menandakan bahwa proses degradasi bahan organik yang terdapat dalam sampel berjalan dengan baik. Pengamatan produksi biogas ini dilakukan selama 15 hari.
Menurut Hidayati 1999 lamanya proses fermentasi dari bahan organik hingga tercerna dan terbentuk biogas dalam digester membutuhkan waktu 12-60 hari.
Berdasarkan literatur tersebut produksi biogas masih akan terus meningkat. Hasil produksi biogas dengan adanya variasi suhu ditunjukkan dalam Gambar berikut.
9 0 8 0
7 0 6 0
5 0
T 2 5°C T 3 0°C
4 0
T 3 5°C
3 0 2 0
1 0 1
3 5
7 9
1 1 1 3
1 5
W a k tu fe r m e n ta si h a r i
Gambar 9. Produksi Biogas pada rasio CN 25
42
Dari Gambar 9 terlihat bahwa produksi biogas terus meningkat sampai hari ke-15. Pada rasio CN 25 produksi biogas tertinggi terjadi pada suhu 35°C
yaitu 77,80 ml100g COD sedangkan produksi biogas terendah terjadi pada suhu 25°C yaitu 32,40 ml100g COD. Dari hasil analisis data menggunakan SPSS
menunjukkan pada rasio CN 25, antara suhu 25°C terhadap suhu 30°C tidak berbeda nyata a 0,05, tetapi antara suhu 25°C dan 30°C terhadap suhu 35°C
berbeda nyata Lampiran 13. Produksi biogas pada rasio CN 30 ditunjukan pada Gambar berikut.
90 80
70 60
50 40
30 20
10 1
3 5
7 9
11 13
15
W a ktu fe rm e nta si ha ri
T 25°C T 30°C
T 35°C
Gambar 10. Produksi Biogas pada rasio CN 30 Dari gambar di atas menunjukkan produksi biogas tertinggi terjadi pada
suhu 35°C sebesar 83,30 ml100g COD sedangkan produksi biogas terendah terjadi pada suhu 25°C sebesar 28,50 ml100g COD. Berdasarkan analisa variasi
memperlihatkan rasio CN 30 baik suhu 25°C, 30°C, dan 35°C berbeda nyata a 0,05 terlihat pada Lampiran 13. Hasil produksi biogas rasio CN 35
ditunjukan dalam Gambar 11.
43
70 60
50 40
T 25°C T 30°C
30
T 35°C
20 10
1 3
5 7
9 11
13 15
Wa ktu ferme nta si hari
Gambar 11. Produksi Biogas pada rasio CN 35 Dari Gambar 11 terlihat suhu 35°C menghasilkan produksi biogas
tertinggi sebesar 60,30 ml100g COD sedangkan produksi biogas terendah terjadi pada suhu 30°C sebesar 16,80 ml100g COD. Hasil analisis SPSS pada rasio CN
35 didapatkan baik suhu 25°C terhadap suhu 30°C tidak berbeda nyata sedangkan terhadap suhu 35°C berbeda nyata dengan nilai signifikansi 0,064 Lampiran 13.
Dari Gambar 9 sampai 11 terlihat laju pembentukan gas metan dalam reaktor biogas sangat dipengaruhi oleh kondisi suhu. Suhu bagi mikroorganisme
dapat mempengaruhi proses metabolisme sel dalam proses perombakan bahan organik. Dengan meningkatnya suhu akan meningkatkan produk metabolisme
seperti biogas Kharisma, 2006. Hasil produksi biogas tertinggi sampel terjadi pada suhu 35°C. Hasil ini sama dengan yang didapatkan oleh Indriyati 1999
yang menyatakan bahwa suhu 35°C merupakan suhu optimum dari bakteri mesophilic
untuk tumbuh dan memproduksi metan dalam digester. Produksi
44
biogas terendah terdapat pada suhu 25°C. Dari sini dapat terlihat jelas bahwa suhu sangat mempengaruhi produksi biogas.
Pranoto 1999 juga mengatakan bahwa semakin tinggi temperatur maka pertumbuhan bakteri akan semakin cepat dan hal ini berarti proses penguraian
akan semakin cepat. Apabila temperatur terlalu rendah, aktivitas bakteri akan menurun dan mengakibatkan produksi biogas menurun. Sebaliknya, apabila
temperatur terlalu tinggi bakteri akan mati dan produksi biogas akan terhenti Hidayati, 1999.
Selain kondisi suhu, faktor terpenting dalam produksi biogas ini juga dipengaruhi oleh rasio CN yang digunakan. Faktor rasio CN dari bahan organik
sangat menentukan kegiatan mikroorganisme dan produksi biogas. Unsur karbon dan nitrogen ini diperlukan untuk makanan nutrisi mikroba yang bekerja selama
proses fermentasi. Unsur karbon akan dikonversi menjadi CO
2
sebagai energi yang digunakan untuk mengaktifkan mikroorganisme sedangkan nitrogen adalah
protein yang digunakan untuk makanan bakteri Syafilia, 2007. Dari Gambar 9 sampai Gambar 11 menunjukan rasio CN yang
menghasilkan produksi gas tertinggi adalah rasio CN 30. Kebutuhan bakteri akan karbon kira-kira 30 kali lebih banyak daripada nitrogen, oleh karena itu
perbandingan CN yang optimal untuk memproduksi gas metan adalah 30:1 Fry, 1974. Menurut Hermawan 2005, untuk menghasilkan proses pembuatan yang
efisien diperlukan bahan yang mempunyai nisbah CN antara 20 dan 30. Apabila rasio CN lebih dari 30 maka kandungan karbon terlalu banyak sehingga dalam
proses pembentukan biogas memerlukan waktu yang agak lama, hal ini akan
45
menyebabkan nitrogen akan cepat habis dan produksi biogas berlangsung lambat Hidayati, 1999.
Berdasarkan hasil yang didapatkan oleh Sari 2007 menunjukkan bahwa suhu dan rasio CN dapat mempengaruhi produksi biogas. Sari mendapatkan suhu
terbaik untuk pembentukan biogas dari campuran sayuran dan buah-buahan adalah 35°C dan rasio CN 30. Hasil ini sama dengan yang didapatkan dalam
penelitian ini, tetapi volume biogas yang dihasilkan berbeda. Sari mendapatkan volume biogas sebesar 94,45 ml100gCOD sedangkan penelitian ini sebesar 83,30
ml100gCOD. Hal ini dapat disebabkan kandungan bahan organik yang terdapat dalam campuran sampah sayuran dan buah-buahan lebih banyak dibandingkan
hanya sampah buah-buahan saja sehingga senyawa organik yang dihasilkan untuk dirombak menjadi biogas pun besar.
Hasil analisis SPSS dengan analisa variasi memperlihatkan bahwa antara rasio CN 25, CN 30, dan CN 35 berbeda nyata dengan nilai signifikansi 0,001
lampiran 13.
4.2.2. Chemical Oxygen Demand COD
