Model Penduga Kadar Metana Biomassa Campuran

82 kadar metana dalam gas bio biomassa ke i, dan produksi gas bio campuran biomassa Model penduga tersebut digunakan untuk menghitung kadar metana dalam gas bio setiap komposisi campuran biomassa. Pengujian kesahan model penduga dilakukan dengan membandingkan kadar metana dari hasil hitungan model penduga dengan hasil pengukuran pada percobaan. Keserupaan pola antara hasil hitungan model penduga dengan hasil percobaan pada tiga ulangan menyatakan bahwa karakteristik model penduga telah menggambarkan karakteristik yang sesungguhnya. Pengujian secara analisis yang menggunakan meto- de statistik untuk mengetahui tingkat ketelitian model penduga. Pengujian terhadap setiap komposisi campuran biomassa untuk mendapatkan ruanglingkup penerapan model penduga. Model penduga kadar gas metana dalam gas bio setiap kg bahan kering untuk campuran setara CB01 adalah K CB01 = 13KV BM01 +KV BM02 + KV BM03 V CB01 . Hasil perhitungan dengan menggunakan model penduga dan hasil percobaan seperti pada Gambar 19. 52,5 53 53,5 54 54,5 55 55,5 56 56,5 1 2 3 Ulangan K a da r M e ta na Eksperimen Model Gambar 19 Kadar metana CB01 model dan percobaan Pada Gambar 19, tampak pola kadar metana dalam gas bio hasil percobaan dengan pola kadar metana hasil hitungan mempunyai pola yang serupa. Analisis uji dua rata-rata dua pihak, mendapatkan t hitung sebesar -0,107 dengan t tabel pada α = 0,05 adalah 4,3, yang berarti tidak terdapat perbedaan yang berarti kadar metana dalam gas bio antara hasil percobaan dengan hasil perhitungan dengan model penduga. Hasil pengujian kecocokan uji chi kuadrat antara hasil percobaan dengan hasil hi- tungan model penduga diperoleh X 2 hitung sebesar 0,547 dan X 2 tabel dengan α = 0,01 sebesar 18,5, maka X 2 hitung X 2 tabel berarti terdapat kecocokan antara kadar metana 83 dalam gas bio hasil percobaan dengan kadar metana hasil hitungan model penduga. Berdasarkan keserupaan pola antara hasil perhitungan model penduga dengan hasil percobaan dan hasil analisis yang menunjukkan adanya kecocokan membuktikan ka- dar metana dalam gas bio biomassa campuran CB01 merupakan kumulatip dari kadar metana dalam gas bio semua komponen biomassa secara proporsional. Model penduga kadar gas metana dalam gas bio setiap kg bahan kering untuk komposisi campuran sampah yang dominan CB02 dengan massa total 4,97 kg ba- han kering adalah K CB02 = 0,5KV BM01 + 0,25KV BM02 + 0,25KV BM03 V CB02 . Hasil perhitungan dengan menggunakan model penduga dan hasil percobaan seperti pada Gambar 20. 52,5 53 53,5 54 54,5 55 55,5 56 1 2 3 Ulangan K a da r M e ta na Eksperimen Model Gambar 20. Kadar metana CB02 model dan percobaan Tampak pada Gambar 20 terdapat kesamaan pola antara pola kadar metana da- lam gas bio hasil percobaan dengan pola kadar metana hasil hitungan. Analisis uji dua rata-rata dua pihak, mendapatkan t hitung sebesar -0,348 dengan t tabel pada α = 0,05 adalah 4,3, yang berarti tidak terdapat perbedaan yang berarti kadar metana dalam gas bio antara hasil percobaan dengan hasil perhitungan dengan model penduga. Ha- sil pengujian kecocokan uji chi kuadrat antara hasil percobaan dengan hasil hitungan model penduga diperoleh X 2 hitung sebesar 2,543 dan X 2 tabel dengan nilai α = 0,01 sebesar 18,5, maka X 2 hitung X 2 tabel berarti terdapat kecocokan antara kadar metana dalam gas bio hasil percobaan dengan kadar metana dalam gas bio hasil hitungan model penduga. Berdasarkan kesamaan pola antara hasil perhitungan model penduga dengan hasil percobaan dan hasil analisis yang menunjukkan adanya kecocokan membuktikan kadar metana gas bio biomassa CB02 adalah kumulatip dari kadar metana dalam gas bio semua komponen biomassa secara proporsional. 84 Model penduga kadar gas metana dalam gas bio setiap kg bahan kering untuk komposisi campuran rumput yang dominan CB03 dengan massa total 4,97 kg bahan kering adalah K CB03 = 0,25KV BM01 + 0,5KV BM02 + 0,25KV BM03 V CB03 . Hasil perhitungan dengan menggunakan model penduga dan hasil percobaan seperti pada Gambar 21. 53,5 54 54,5 55 55,5 56 56,5 57 57,5 58 58,5 1 2 3 Ulangan K a d a r M e ta n a Eksperimen Model Gambar 21. Kadar metana CB03 model dan percobaan Pada Gambar 20, tampak pola kadar metana dalam gas bio hasil percobaan dengan pola kadar metana hasil hitungan mempunyai pola yang serupa. Analisis uji dua rata-rata dua pihak, mendapatkan t hitung sebesar 0,467 dengan t tabel untuk α = 0,05 adalah 4,3, yang berarti tidak terdapat perbedaan yang berarti kadar metana gas bio antara hasil percobaan dengan perhitungan model penduga. Pengujian kecocokan uji chi kuadrat antara hasil percobaan dengan hitungan model penduga diperoleh X 2 hitung sebesar 0,301 dan X 2 tabel dengan α = 0,01 sebesar 18,5, maka X 2 hitung X 2 tabel berarti terdapat kecocokan kadar metana gas bio hasil percobaan dengan hasil hitungan mo- del. Berdasarkan keserupaan pola antara hasil perhitungan model penduga dengan percobaan dan hasil pengujian yang menunjukkan adanya kecocokan membuktikan kadar metana gas bio campuran CB03 merupakan kumulatip dari kadar metana gas bio semua komponen biomassa campuran secara proporsional tanpa adanya pengaruh diantara komponen campuran.. Model penduga kadar gas metana dalam gas bio setiap kg bahan kering untuk komposisi campuran daun yang dominan CB04 dengan massa total 4,97 kg bahan kering adalah K CB04 = 0,25KV BM01 + 0,25KV BM02 + 0,5KV BM03 V CB04 . Hasil perhitungan dengan menggunakan model penduga dan hasil percobaan seperti pada Gambar 22. 85 54 54,2 54,4 54,6 54,8 55 55,2 55,4 55,6 55,8 56 1 2 3 Ulangan K a d a r M e ta n a Eksperimen Model Gambar 22. Kadar metana CB04 model dan percobaan Pada Gambar 22, tampak pola kadar metana dalam gas bio hasil percobaan de- ngan pola kadar metana hasil hitungan mempunyai pola yang serupa. Analisis uji dua rata-rata dua pihak, mendapatkan t hitung sebesar 0,062 dengan t tabel untuk α = 0,05 adalah 4,3, yang berarti tidak terdapat perbedaan yang berarti kadar metana dalam gas bio antara hasil percobaan dengan hasil perhitungan dengan model penduga. Ha- sil uji kecocokan dengan uji chi kuadrat antara hasil percobaan dengan hasil hitungan model diperoleh X 2 hitung sebesar 0,353 dan nilai X 2 tabel dengan α = 0,01 sebesar 18,5, maka X 2 hitung X 2 tabel berarti terdapat kecocokan antara kadar metana dalam gas bio hasil percobaan dengan hasil hitungan model penduga. Berdasarkan keserupaan pola antara hasil perhitungan model penduga dengan hasil percobaan dan hasil pengujian yang menunjukkan adanya kecocokan membuktikan kadar metana dalam gas bio biomassa campuran CB04 merupakan kumulatip dari kadar metana dalam gas bio semua komponen biomassa campuran secara proporsional. Berdasarkan hasil dan pembahasan secara parsial pada keempat komposisi campuran biomassa, maka terbukti bahwa kadar metana dalam gas bio suatu campur- an biomassa adalah kumulatip dari kadar metana dalam gas bio semua komponen campuran secara proporsional dan dalam satuan massa kering campuran biomassa. Hasil pengujian pada keempat komposisi campuran yang keseluruhannnya menun- jukkan bahwa model penduga adalah valid dan sah, maka pada hakekatnya model penduga tersebut juga adalah valid dan sah digunakan untuk memprediksi kadar metana dalam gas bio hasil fermentasi anaerobik campuran biomassa pada semua kondisi. Secara umum model sebagai penduga kadar metana dalam gas bio dari bahan campuran adalah sebagai formula berikut : 86 K = Σ k i V i K i V Keterangan : K = kadar metana dalam gas bio biomassa campuran k i = fraksi biomassa ke i dalam campuran V i = produksi gas bio biomassa ke i literkg.bk Ki = kadar metana dalam gas bio biomassa ke i V = produksi gas bio biomassa campuran literkg.bk

4.2. Limbah Organik

Bahan organik padat yang diukur adalah limbah fermentasi anaerobik bahan organik dari percobaan gas bio yang menggunakan biomassa sampah, rumput gajah P purpureum K.Schum dan daun pohon angsana P indicus Wild. Pengukuran di- lakukan sebanyak tiga kali sesuai dengan pengulangan percobaan gas bio. Pada keti- ga percobaan jumlah biomassa yang digunakan adalah masing-masing 4,97 kg.bk. Hasil tiga kali pengukuran untuk ketiga macam biomassa terdapat pada Tabel 17. Tabel. 17 Limbah padat fermentasi anaerobik Percobaan Limbah Padat BM01 kg.bk Limbah Padat BM02 kg.bk Limbah Padat BM03 kg.bk 1 2,65 1,85 2,10 2 2,95 1,95 2,05 3 3,10 1,80 2,30 Rata-rata 2,90 1,88 2,15 Ditemukan rata-rata jumlah limbah padat terbesar adalah limbah fermentasi sampah sebesar 2,90 kg.bk, kemudian diikuti limbah padat fermentasi daun sebesar 2,15 kg.bk, dan yang terendah limbah padat fermentasi rumput 1,88 kg.bk. Pada lim- bah padat fermentasi sampah terdapat jenis bahan yang tidak mengalami perombak- an, seperti kertas dan serat kayu, sehingga jumlah limbah padat tertinggi. Limbah padat fermentasi daun masih mengandung serat kayu dan tulang daun serta selaput daun dalam keadaan utuh. Pada limbah padat fermentasi rumput terdiri atas serat tulang daun dan sebagiannya masih memiliki selaput daun. Bahan tersebut tidak dapat langsung difermentasi secara anaerobik tanpa proses pendahuluan Pandey, 1997. Tingginya jumlah limbah padat fermentasi sampah dibandingkan dengan kedua jenis biomassa lainnya, disebabkan lebih banyak bahan organik yang tidak 87 mengalami perombakan oleh bakteri metana dibandingkan dengan kedua jenis bio- massa lainnya. Jumlah limbah padat sisa fermentasi rumput paling rendah diban- dingkan fermentasi sampah dan daun, karena hampir seluruh bahan mengalami perombakan oleh bakteri metana kecuali tulang daun yang mengalami perombakan yang paling rendah dibandingkan dengan bagian daun lainnya. Tinjauan dari keseimbangan bahan, dengan menggunakan asumsi fermentasi bahan organik selain menghasilkan gas bio dan limbah padatan organik juga sebagi- annya terlarut dalam larutan fermentasi. Selanjutnya dengan menggunakan hasil gas bio setiap percobaan dan menggunakan hasil kadar metana dalam gas bio setiap per- cobaan, dapat ditentukan keseimbangan bahan antara input dengan output proses fermentasi seperti pada Tabel 18. Terlihat pada akhir proses fermentasi persentase sisa bahan yang dipadatkan terhadap masukan bahan organik yang terbesar adalah sampah dengan rata-rata 57,35 , kemudian daun pohon angsana yang rata-ratanya sebesar 41,93 , dan yang terendah adalah rumput dengan rata-rata sebesar 37,56 . Tabel 18 Keseimbangan bahan hasil fermentasi anaerobik Percobaan Sampah Rumput Gajah Daun Angsana kg bk kg bk kg bk Percobaan 1 : Gas bio Padatan Terlarut Jumlah 1,53 2,65 0,79 4,97 30,78 53,32 15,90 100,00 1,91 1,85 1,21 4,97 38,43 37,22 24,35 100,00 2,26 2,10 0,61 4,97 45,47 42,25 12,27 100,00 Percobaan 2 : Gas bio Padatan Terlarut Jumlah 1,35 2,95 0,67 4,97 27,16 59,36 13,48 100,00 1,85 1,95 1,17 4,97 37,22 39,24 23,54 100,00 2,31 2,05 0,61 4,97 46,48 41,25 12,27 100,00 Percobaan 3 : Gas bio Padatan Terlarut Jumlah 1,35 3,10 0,52 4,97 27,16 59,36 10,46 100,00 1,89 1,80 1,28 4,97 38,03 36,22 25,75 100,00 2,07 2,30 0,60 4,97 41,65 42,28 12,07 100,00