27 Kondisi demikian ini didukung oleh nilai pH yang cenderung semakin asam untuk
semua jenis perlakuan yaitu 6.67 menjadi 5 dan pH terkecil yaitu 4.80. Pada selang pH ini, bakteri yang tumbuh dengan baik adalah bakteri asidogen sedangkan bakteri metanogen
tumbuh pada pH optimum 7.8-8.2. Oleh karena itu laju pembentukan asam jauh lebih cepat dibandingkan laju pembentukan metan. Namun Romli et al. 1994b mengungkapkan bahwa
penelitian yang dilakukan pada selang pH reaktor asidogenesis 5-6 memperlihatkan kinerja metanogenesis yang masih baik.
Dalam proses yang baik, bakteri asam dan bakteri metan memiliki hubungan yang saling menguntungkan. Asetogenesis dapat terjadi hanya jika tekanan parsial hidrogen dijaga
tetap rendah oleh aktivitas bakteri pembentuk metana Siregar 2005. Pada penelitian ini tidak dilakukan kontrol tekanan. Solusi yang ditawarkan pada permasalahan ini yaitu perlu
dilakukannya pengendalian tingkat alkalinitas dan konsentrasi VFA agar dapat mencegah terjadinya situasi tersebut Romli 2010. Mengacu pada penelitian Alvarez dan Liden 2007
dengan menggunakan sampah sayuran dan buah, kondisi steady state terjadi pada pH 4,4 dengan produksi biogas sebesar 0.3 literhari.
4.2.3 PERUBAHAN COD Chemical Oxygen Demand
Menurut Wardhana 2005, Chemical Oxygen Demand COD atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan agar senyawa organik dalam air dapat
teroksidasi melalui reaksi kimia. Semakin tinggi kadar substrat, nilai COD semakin menurun karena semakin banyak bahan organik yang terdekomposisi menjadi asam-asam menguap
sehingga semakin banyak gas metan yang dihasilkan. Biasanya nilai COD akan selalu lebih besar daripada BOD karena kebanyakan senyawa lebih mudah teroksidasi secara kimia
daripada secara biologi. Beberapa hal yang mungkin menyebabkan variasi nilai COD antara lain laju pembentukan asam lemak menguap, asam laktat, etanol, dan senyawa sederhana
lainnya dari monomer hasil dekomposisi polimer organik serta laju konsumsi asam –asam dan
senyawa sederhana yang bervariasi. Romli 2010 menerangkan bahwa metode yang paling sederhana untuk memperkirakan perolehan biogas adalah melalui suatu analisa neraca masa
berdasarkan nilai COD semua komponen yang masuk ke dalam dan keluar reaktor, termasuk biogas.
Fermentasi anaerob mampu mengolah beban cemaran organik hingga 80 kg CODm
3
.hari dibandingkan dengan proses aerob yang hanya mampu mengolah beban cemaran organik kurang dari 1 kg CODm
3
.hari. Pada tahap awal terjadi perombakan bahan organik yang mudah terdekomposisi seperti karbohidrat, lemak, dan protein yang dilanjutkan
dengan perombakan bahan organik sederhana hasil dekomposisi bahan-bahan seperti gula, asam lemak, dan asam amino yang terdapat pada substrat. Perombakan ini akan
menyebabkan penurunan COD. Sebaliknya, hidrolisis polimer organik yang berjalan lambat akan menghasilkan senyawa-senyawa sederhana yang justru akan menaikkan nilai COD.
Namun jika senyawa tersebut dirombak menjadi biogas, COD akan kembali turun. Semakin lama waktu fermentasi, kontak antara bakteri dengan limbah dan lumpur akan semakin lama
dan waktu untuk menguraikan senyawa organik juga semakin lama. Penelitian yang dilakukan oleh Anonim 2011 dengan memfermentasikan activated sludge dan limbah cair
selama 30 hari didapat penurunan COD sebesar 15.83 . Pengukuran COD dilakukan terhadap dua produk fermentasi ini yaitu digestat dan
lindi karena keduanya berperan dalam menggambarkan pembentukan biogas. Selengkapnya mengenai kandungan COD bahan dapat dilihat pada lampiran. Komposisi 3:5 dengan ukuran
28 0.1-0.5 cm memiliki nilai COD terkecil yaitu 0.459 gkg untuk digestat pada proses 1. Hal ini
seiring dengan banyaknya gas yang dihasilkan oleh unit perlakuan tersebut. Hanya saja tidak semua unit waktu mengalami penurunan COD, tetapi terjadi juga peningkatan COD serta
nilai penurunan yang berfluktuatif. Menurut Triyanto 1992, kenaikan nilai COD disebabkan oleh hadirnya senyawa-senyawa organik sederhana akibat hidrolisis polimer organik tetapi
senyawa tersebut belum dirombak lebih lanjut oleh bakteri menjadi biogas. Nilai yang fluktuatif kemungkinan disebabkan oleh kelebihan substrat yang
diumpankan kedalam biorektor sehingga bakteri acidogen dan acetogen semakin aktif dan semakin cepat tumbuh, dengan semakin banyaknya bahan organik yang dikonversi menjadi
asam lemak berdampak pada menurunnya pH. Pada kondisi ini menyebabkan bakteri metanogen tidak dapat bekerja secara optimal, sehingga produksi biogas menurun walaupun
penyisihan COD lebih besar. Hal ini menyebabkan ketidakseimbangan antara acidogenesis dan methanogenesis karena proses didominasi oleh proses acidogenic dan aktivitas
methanogenesis kurang baik didalam sistem. Harikishan 2008 menjelaskan bahwa produksi metan bisa diperkirakan dari nilai
COD. Berdasarkan percobaan menyebutkan bahwa 1 kg COD yang diuraikan bisa memproduksi 0.35 m
3
CH
4
5.62 ft
3
lb COD terurai pada kondisi ruang Standart Temperature Pressure. Dohanyos dan Zabranska 2001 di dalam Romli 2010 menyatakan
bahwa nilai COD dapat dikorelasikan dengan kandungan VS suatu sampel. Nilai VS dapat digunakan untuk memperkirakan produksi biogas. Namun, hubungan COD dan VS bersifat
empiris, bervariasi dari satu sampel ke sampel lainnya. Nilai rasio CODVS untuk sludge proses lumpur aktif berkisar antara 1.35-1.60 dan untuk sludge primer berkisar antara 1.0-1.6.
Dengan demikian estimasi produksi biogas akan lebih tepat bila dihitung dari neraca masa berbasis COD.
Selain mendapatkan perkiraan mengenai bahan organik yang dapat direduksi oleh mikroorganisme, nilai COD dapat juga digunakan untuk menghitung kadar karbon substrat.
Perhitungannya adalah sebagai berikut: 1 gr COD = 0.5 gr C.
4.3. KARAKTERISTIK DIGESTAT DAN LINDI
