BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 PENGARUH WAKTU FERMENTASI TERHADAP VOLUME GAS BIO
YANG DIHASILKAN PADA BEBERAPA KOMPOSISI SAMPEL
Adapun grafik di bawah ini menunjukkan hubungan antara waktu fermentasi terhadap volume gas bio pada setiap sampel campuran limbah cair tapioaka dengan
air pada beberapa komposisi dari hari ke-0 sampai hari ke-24.
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Waktu Fermentasi terhadap Volume Gas Bio Pada Beberapa Komposisi Sampel
Dari Gambar 4.1 diatas dapat dilihat hasil analisa volume gas bio diperoleh peningkatan bahwa semakin lama fermentasi maka hasil analisa volume gas bio
semakin meningkat dan semakin kecil perbandingan limbah yang digunakan maka semakin kecil juga gas bio yang dihasilkan. Limbah cair tapioka yang dipergunakan
dalam penelitian ini menghasilkan gas bio yang cukup tinggi. Untuk perbandingan volume antara limbah cair industri tapioka dan air 100:0 menghasilkan volume gas
bio paling besar. Pada penelitian ini, untuk perbandingan volume antara limbah cair industri
tapioka dan air 100:0, gas bio mulai dihasilkan pada hari ke-3 dan menghasilkan
Universitas Sumatera Utara
produksi gas bio optimal pada hari ke-24 dengan total perolehan gas bio sebesar 205,617 L. Untuk perbandingan volume antara antara limbah cair industri tapioka
dan air 85:15, gas bio mulai dihasilkan pada hari ke-3, konstan pada hari ke-24 dengan total perolehan gas bio sebesar 131,023 L, pada perbandingan volume antara
limbah cair industri tapioka dan air 65:35, gas bio mulai dihasilkan pada hari ke-6, konstan pada hari ke-24 dengan total gas bio sebesar 102,943 L, pada perbandingan
volume antara limbah cair industri tapioka dan air 50:50, gas bio mulai dihasilkan pada hari ke-6, konstan pada hari ke-24 dengan total gas bio sebesar 96,256 L, pada
perbandingan volume antara limbah cair industri tapioka dan air 35:65, gas bio mulai dihasilkan pada hari ke-3, konstan pada hari ke-24 dengan total gas bio sebesar 95,50
L dan pada perbandingan volume antara limbah cair industri tapioka dan air 15:85, gas bio mulai dihasilkan pada hari ke-6, konstan pada hari ke-24 dengan total gas bio
sebesar 91,72 L. Dalam hal ini, gas bio optimal menghasilkan produksi pada hari ke- 24 dan limbah cair industri tapioka dan air dengan perbandingan 100:0 menghasilkan
gas bio paling banyak yaitu 205,617 L. Limbah cair tapioka dapat dikelola secara anaerobik untuk dimanfaatkan
sebagai sumber gas bio. Pada dasarnya pengolahan limbah cair secara anaerobik merupakan penguraian senyawa organik oleh mikroorganisme dalam kondisi tanpa
oksigen dan menghasilkan gas bio sebagai produk akhir. Gas bio yang dihasilkan mengandung 50-80 metana, 20-50 karbondioksida, beberapa gas dalam jumlah
kecil, cairan dan residu padat [38]. Fermentasi anaerob adalah proses perombakan bahan organik secara mikrobiologis dalam keadaaan anaerob, dimana dihasilkan gas
bio berupa campuran gas dimana CH
4
dan CO
2
merupakan gas yang dominan. Secara sederhana reaksi keseluruhan pembuatan biogas dari bahan-bahan organik adalah
sebagai berikut: Bahan-bahan organik
CH
4
+ CO
2
+ CO + N
2
+ H
2
+ H
2
S + O
2
[32] mikroorganismeanaerobik
Berdasarkan teori, setelah fase adaptasi terlewati mikroba mulai bekerja mengurai limbah yang ada menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana seperti
gula, alkohol dan hidrogen. Monomer-monemer hasil hidrolisis dikonversi menjadi senyawa organik seperti asam lemak volatil, alkohol dan asam laktat. Asam asetat
dikonversi oleh bakteri metanogenik menjadi gas metan [39].
Universitas Sumatera Utara
Adapun hasil yang berfluktuasi dapat disebabkan oleh beberapa faktor lingkungan proses juga harus direkayasa dan dikendalikan. Faktor-faktor lingkungan
utama yang mempengaruhi proses metanogenesis adalah komposisi air limbah, suhu, pH, waktu tinggal hidrolik dan konsentrasi asam-asam volatil. Produksi gas metana
selama proses degradasi bahan organik dipengaruhi oleh jumlah dan komposisi air limbah yang digunakan sebagai substrat [40].
Gas bio tidak berbau dan berwarna yang apabila dibakar akan menghasilkan 20 lebih nyala api biru cerah seperti gas LPG. Gas bio kira-kira memilliki berat
ringan dibandingkan dengan udara dan memiliki suhu pembakaran antara 650
o
C- 750
o
C. Metana mudah dihasilkan oleh bahan yang mengandung rasio CN kurang dari 30 dengan syarat bahan baku tersebut mengandung bakteri pengurai sehingga
terjadi fermentasi [41]. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan nyala api membuktikan
berwarna biru. Apabila gas yang dihasilkan adalah CO
2
, api yang dinyalakan akan tidak nyala. Metan CH
4
adalah komponen penting dan utama dari biogas karena memiliki kadar kalor yang cukup tinggi dan jika gas yang dihasilkan dari proses
fermentasi anaerob ini dapat terbakar, berarti sedikitnya mengandung 45 metan. Oleh karena itu, dapat dianggap bahwa biogas hasil penelitian ini layak untuk
digunakan dan teknologi produksinya dapat dikembangkan lebih lanjut [19].
Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Waktu fermentasi terhadap Produksi Gas Bio Harian Pada Beberapa Komposisi Sampel
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2 menunjukkan hubungan antara waktu fermentasi terhadap produksi gas bio. Semakin lama waktu fermentasi maka produksi gas bio akan
meningkat lalu menurun walaupun cenderung berfluktuasi. Pada perbandingan rasio antara limbah cair industri tapioka dan air 100:0, produksi gas bio optimum pada hari
ke-18, yaitu sebesar 0,999 Lgr COD terkonversi. Untuk perbandingan rasio antara limbah cair industri tapioka dan air 85:15, produksi gas bio optimum pada hari ke-9,
yaitu sebesar 0,397 Lgr COD terkonversi, perbandingan rasio antara limbah cair industri tapioka dan air 65:35, produksi gas bio optimum pada hari ke-9, yaitu
sebesar 0,923 Lgr COD terkonversi. Untuk perbandingan rasio antara limbah cair industri tapioka dan air 50:50, produksi gas bio optimum pada hari ke-15, yaitu
sebesar 0,689 Lgr COD terkonversi, perbandingan rasio antara limbah cair industri tapioka dan air 35:65, produksi gas bio optimum pada hari ke-12, yaitu sebesar 0,871
Lgr COD terkonversi. Pada perbandingan rasio antara limbah cair industri tapioka dan air 15:85, produksi gas bio optimum pada hari ke-12, yaitu sebesar 0,794 Lgr
COD terkonversi. Dalam hal ini, produksi gas bio diperoleh pada perbandingan campuran limbah industi cair tapioka dan air 100:0, yaitu sebesar 0,999 Lgr COD
terkonversi. Ada beberapa tahapan dalam pembentukan gas bio, yaitu tahap hidrolisis,
tahap asidogenesis, asetogenesis, dan metanogenesis. Pada tahap hidrolisis, material organik seperti protein, selulosa, lemak, dan pati mengalami proses degradasi oleh
bakteri anaerob menjadi molekul yang mempunyai berat molekul lebih kecil. Tahap kedua yaitu asidogenesis pengasaman [42]. Pada tahap ini, bakteri asetogenik
dapat melakukan reaksi pembentukan asam asetat dari propionat dan butirat. Selanjutnya, bakteri mengkonversi asam asetat menjadi metan dan CO
2
. Bakteri acetoclastic methane bacteria ini, merupakan jenis utama penghasil metan dalam
proses anaerob. Bakteri hydrogen utilizing methane bacteria ini, mengkonsumsi hidrogen dan menghasilkan metan [43].
Adapun dari hasil penelitian ini berfluktuasi, disebabkan Fermentasi asam cenderung menyebabkan penurunan pH [44] karena adanya produksi asam lemak
volatil dan intermediet-intermediet lain yang memisahkan dan memproduksi proton [39], dan juga
zat- zat penghambat lain terhadap aktivitas mikoorganisme pada proses anaerob diantaranya kandungan logam berat sianida [27]. Faktor lain yang
Universitas Sumatera Utara
mempengaruhi proses antara lain waktu tinggal atau lamanya substrat berada dalam suatu reaktor sebelum dikeluarkan sebagai sebagai supernatan atau digested sludge
efluen. Minimum waktu tinggal harus lebih besar dari waktu generasi metan sendiri, agar mikroorganisme didalam reaktor tidak keluar dari reaktor [39].
4.2 PENGARUH WAKTU FERMENTASI TERHADAP PENYISIHAN TSS PADA BEBERAPA KOMPOSISI SAMPEL