27 Tahap selanjutnya adalah proses asidogenesis yang meliputi proses
pembentukan asam volatil, hidrogen dan karbon dioksida dimana bakteri asidogenesis akan tumbuh pada hari pertama dilanjutkan dengan pertumbuhan
bakteri asetogenesis yang memiliki periode regenerasi yang cukup panjang, lebih dari 84 jam. Tahap akhir adalah pembentukan gas metan oleh bakteri
metanogenesis yang tumbuh pada hari ke-5 sampai hari ke-16 dimana jumlah metana dalam biogas akan meningkat. Tahap ini memiliki laju pembentukan yang
lambat untuk fase awal start-up yang memerlukan waktu sekitar 3 bulan [21,39]. Adapun hasil yang berfluktuasi dapat disebabkan oleh adanya produk
tengah intermediate yang dapat membatasi proses degradasi, seperti proses degradasi lemak menghasilkan asam lemak yang dapat menghambat proses
degradasi selanjutnya dan adanya inhibisi pada metanogenesis karena peningkatan dari inhibitor tidak terhidrolisis seperti sulfida serta inhibisi dalam reaksi karena
adanya peningkatan dari amonia bebas [21].
4.2 PENGARUH WAKTU FERMENTASI TERHADAP PERSENTASE PENYISIHAN
TOTAL SUSPENDED SOLID TSS
TSS merupakan salah satu parameter yang penting dalam pengolahan limbah industri tapioka. Oleh karena itu, dari gambar dibawah ini dapat dilihat
perubahan nilai TSS selama proses fermentasi di dalam digester anaerobik..
Gambar 4.3 Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap Persentase Penyisihan Total Suspended Solid TSS Pada Beberapa Komposisi
10 20
30 40
50 60
70 80
90
3 6
9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42
P er
se n
tase P
en yisi
h an
T S
S
Waktu Fermentasi Hari
Padat:Cair 70:30
Padat: Cair 60:40
Padat:Cair 50:50
Padat:Cair 40:60
Padat:Cair 30:70
28 Dari gambar 4.3 dapat dilihat bahwa semakin lama waktu fermentasi maka
penyisihan TSS akan semakin besar meskipun cenderung berfluktuasi. Pada perbandingan berat limbah padat ampas singkong dan limbah cair 70:30, dapat
dilihat bahwa persentase penyisihan TSS terbesar yaitu pada hari ke-33 dengan persentase penyisihan sebesar 76,2289, untuk perbandingan berat 60:40
diperoleh persentase penyisihan terbesar pada hari ke-39 yaitu 56,1495. Pada perbandingan berat ampas singkong dan limbah cair 50:50 diperoleh persentase
penyisihan terbesar pada hari ke-33 yaitu 64,2857. Kemudian untuk perbandingan berat ampas singkong dan limbah cair 40:60 diperoleh persentase
penyisihan terbesar pada hari ke-39 yaitu 68,6444, sedangkan untuk perbandingan berat ampas singkong dan limbah cair 30:70 diperoleh persentase
penyisihan TSS terbesar yaitu pada hari ke-33 yaitu 55,4636 dimana gas bio yang dihasilkan optimum dan konstan.
Secara teori, TSS atau total suspended solid adalah padatan total yang tertahan oleh saringan dengan ukuran partikel maksimal 2μm atau lebih besar dari
ukuran partikel koloid. Yang termasuk TSS adalah lumpur, tanah liat, logam oksida, sulfida, ganggang, bakteri dan jamur. TSS umumnya dihilangkan dengan
flokulasi dan penyaringan. TSS memberikan kontribusi untuk kekeruhan turbidity dengan membatasi penetrasi cahaya untuk fotosintesis dan visibilitas di
perairan. Sehingga nilai kekeruhan tidak dapat dikonversi ke nilai TSS [40]. Dari hasil analisis yang dilakukan oleh Widayatno dan Sriyani 2008
terhadap sampel limbah industri tapioka didapatkan kadar Total Suspended Solid TSS sebelum pengolahan adalah 1160 mgL, sedangkan hasil campuran antara
ampas singkong dan limbah cair memberikan nilai TSS yang cukup tinggi pada berbagai perbandingan.
TSS yang relatif tinggi dalam aliran umpan akan membutuhkan waktu tinggal cairan lebih lama dalam reaktor agar dapat terlarut terhidrolisis dan
terurai oleh mikroorganisme anaerob menjadi senyawa-senyawa lebih sederhana. Penggunaan waktu tinggal cairan 12-24 jam belum cukup memadai untuk
berlangsungnya proses hidrolisis dan degradasi biologis kandungan padatan tersuspensi dalam aliran umpan limbah cair [42].
29 Dalam hal ini, pada proses batch dimana umpan sekaligus dimasukkan
maka mikroorganisme memiliki waktu yang cukup untuk mendegradasi kandungan padatan yang ada di dalam limbah sehingga bila kandungan padatan
semakin tinggi maka efisiensi penyisihan juga akan semakin besar [43]. Adapun penyisihan yang fluktuatif ini kemungkinan disebabkan oleh
adanya produk tengah intermediate yang dapat membatasi proses degradasi seperti proses degradasi lemak menghasilkan asam lemak yang dapat
menghambat proses degradasi selanjutnya, adanya inhibisi pada metanogenesis karena peningkatan dari inhibitor tidak terhidrolisis seperti sulfida dan inhibisi
dalam reaksi karena adanya peningkatan dari amonia bebas [21]. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup, batas
maksimum TSS untuk limbah cair industri tapioka adalah 150 mgL [44] dan hasil pengolahan campuran ampas singkong dan limbah cair menjadi gas bio
memberikan hasil akhir TSS paling sedikit adalah 1238 mgL yaitu pada perbandingan berat ampas singkong dan limbah cair 70:30, tetapi penyisihan TSS
paling kecil dialami oleh perbandingan berat ampas singkong dan limbah cair 30:70. Dalam hal ini, dengan TSS yang tinggi tidak memungkinkan untuk
dibuang ke lingkungan sehingga perlu dimanfaatkan hasil samping gas bio yaitu sebagai pupuk cair [45] dan alternatif lain seperti yang dilakukan Mimi 2013
dengan menambahkan adsorben dari kulit singkong sehingga persentase penyisihan TSS akan semakin besar dengan nilai TSS limbah cair olahan 62,12
mgL tercapai pada kondisi perbandingan limbah padat dan limbah cair 70:30 kondisi terbaik dimana sebelum proses adsorpsi, nilai TSS sebesar 1238 mgL.
30
4.3 PENGARUH WAKTU FERMENTASI TERHADAP PERSENTASE PENYISIHAN
