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