PEMBUATAN GAS BIO DARI SERBUK GERGAJI,

  

PEMBUATAN GAS BIO DARI SERBUK GERGAJI,

KOTORAN SAPI, DAN LARUTAN EM4

Tri Kurnia Dewi*, Claudia Kartika Dewi

  Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Jl. Raya Palembang Prabumulih, Ogan Ilir

  

Abstrak

  Pengolahan limbah organik menjadi biogas merupakan salah satu upaya untuk menciptakan sumber energi terbarukan. Salah satu upaya tersebut adalah pemanfaatan limbah dari penggergajian kayu dan kotoran sapi. Biogas merupakan sebuah proses produksi biogas dari material organik dengan bantuan bakteri. Kandungan utama dari biogas adalah gas metana. Gas metana terbentuk karena terjadinya proses fermentasi secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri metana atau bakteri metanogenik sehingga terbentuk gas metana (CH4), yang apabila dibakar dapat menghasilkan energi panas maupun untuk menghasilkan listrik. Limbah dari penggergajian kayu atau serbuk gergaji memerlukan waktu yang cukup lama untuk dilakukan proses fermentasi, sebab serbuk gergaji masih mengandung lignin sehingga sulit untuk diuraikan. Penguraian serbuk gergaji akan mempercepat proses fermentasi biogas, maka dalam

penelitian ini digunakan Effective Microorganisme (EM4) agar serbuk gergaji lebih cepat diuraikan.

Kotoran sapi mengandung bakteri metanogenik yang membantu dalam proses fermentasi sehingga mempercepat proses pembentukan biogas. Percobaan ini telah diteliti dengan menggunakan Gas Kromatografi, sehingga dari penelitian ini didapatkan hasil konsentrasi terbaik yakni konsentrasi kotoran sapi pada 55,5 %, konsentrasi serbuk gergaji 22,2%, dan konsentrasi larutan Effective Microorganisme

  (EM-4) 10,25%.

  Kata kunci : biogas, serbuk gergaji, Effective Microorganisme

Abstract

  The processing of organic waste into biogas has become one of the effort to create renewable energy sources. One of the effort is by using sawmill waste and cow manure. Biogas is a process of biogas production from organic material by some bacterias. The main content of the biogas is methane gas. Methane is formed due to anaerobic fermentation (without air) by methane bacteria or methanogenic bacteria to form methane (CH4), which when it burned to produce heat or energy to generate electricity. Waste from sawmills or sawdust require a long time to do the fermentation process, because sawdust contains of lignin so it is difficult to decomposed. Decomposition of sawdust will accelerate the biogas fermentation process, so in this study used an Effective Microorganisms (EM-4) in order to make it quick decomposed of sawdust. Cow manure contains methanogenic bacteria that aids in the fermentation process so as to accelerate the process of formation of biogas. This experiment has been studied by using Gas Chromatography, so the result of this study showed that the best concentration of cow manure at 55.5 %, sawdust concentration of 22.2 %, and the concentration of the solution Effective microorganisms (EM - 4) 10.25 %.

  Keywords : biogass, sawdust , Effective Microorganisms

1. PENDAHULUAN satunya yakni memanfaatkan limbah dari penggergajian kayu dan kotoran sapi.

  Sumber energi yang dapat diperbaharui Serbuk gergaji (sawdust) merupakan dan dihasilkan dengan teknologi tepat guna limbah dari industri penggergajian kayu. Serbuk yang relatif sederhana yakni energi gergaji memiliki kandungan lignin yang biogas.Biogas yang dihasilkan sebagian besar tinggiantara 24,48

• – 30%. sehingga dapat berupa gas metana.Pengolahan limbah biomassa menghambat proses penguraian. Penguraian menjadi biogasmenjadi salah satu upaya untuk serbuk gergaji akan mempercepat proses menciptakan sumber energi terbarukan, dan fermentasi biogas, sehingga serbuk gergaji yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan telah terurai lebih mudahdiproses oleh bakteri maupun untuk menghasilkan listrik,salah metanaogenesis.Penguraian serbuk gergaji memerlukan waktu yang cukup lama, maka
• Konsentrasi larutan Effective

  Sawdust atau serbuk gergaji, sebagai bahan baku pembuatan biogas, berasal dari jenis kayu meranti, yang diperoleh dari usaha perabotan rumah tangga jalan Demang Lebar Daun, Palembang, diambil sehari setelah penggergajian kayu, pada bulan Januari 2013. 2)

  Microorganisme (EM4) terhadap gas metana yang dihasilkan.

  Effective Microorganisme (EM4) secara spesifik

  Manfaat penelitian ini yaitu memberikan informasi tentang proses pembuatan biogas dari kotoran sapi, serbuk gergaji, dan larutan

  perbandingan berat 1 : 1, yaitu : konsentrasi serbuk gergaji dan kotoran sapi tidak divariasikan.

  Microorganisme (EM4) dan air dengan

  Serbuk gergaji merupakan salah satu limbah bahan organik yang belum dimanfaatkan secara optimal. Perlakuan khusus perlu dilakukan agar unsur yang terdapat pada serbuk gergaji cepat terurai, sehingga serbuk gergaji menjadi lebih mudah diproses dalam pembuatan biogas yakni dengan menggunakan larutan Effective Microorganisme-4 (EM-4).

  Tabel 1. Komposisi Kimia Kayu Meranti

  Kotoran Sapi sebagai starter untuk pembuatan biogas, diperoleh dari Peternakan Sapi di jalan Kancil Putih, Palembang.Kotoran sapi dihasilkan sehari sebelum pengambilan sampel kotoran sapi, pada bulan Januari 2013. 3)

  (Shorea spp.)

  Ruang lingkup penelitian meliputi : 1)

  Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh konsentrasi kotoran sapi,konsentrasi serbuk gergaji, konsentrasi larutan Effective

  Gas metana terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri metana atau disebut juga bakteri anaerobik dan bakteri biogas. Fungsinya mengurangi sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik (biomassa) sehingga terbentuk gas metana (CH4) yang apabila dibakar dapat menghasilkan energi panas.Pembuatan biogas dapat memanfaatkan semua jenis bahan organik yang belum dimanfaatkan secara optimal, seperti serbuk gergaji dan kotoran sapi. Dalam proses pembuatan biogas diperlukan bakteri anaerobik yang terdapat dalam kotoran sapi untuk proses fermentasi.

  Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana prosespembuatan biogas dari serbuk gergaji, kotoran sapi, dan campuran larutan EM4.

  Microorganisme (EM4) , dan kotoran sapi untuk menghasilkan biogas.

  Pada penelitian ini, digunakan campuran serbuk gergaji, larutan Effective

  merupakan media organik yang cocok sebagai sumber penghasil biogas, karena mengandung bakteri penghasil gas metana yang terdapat dalam perut sapi. Bakteri metanogenesis berperan dalam pembusukan. Bakteri tersebut membantu dalam proses fermentasi sehingga mempercepat proses pembentukan biogas.

  Effective Microorganisme (EM4) .Kotoran sapi

  sejenis bakteri yang dibuat untuk membantu dapat dimanfaatkan dalam proses pengkomposan.Serbuk gergaji dibusukkan dengan bantuan bakteri yang terkandung dalam

  Effective Microorganisme (EM4) adalah

  Microorganisme (EM4) agar serbuk gergaji lebih cepat terdekomposisi.

  dalam penelitian inidigunakan Effective

  serta memberikan informasi mengenai alat-alat yang digunakan atau digester sederhana yang dapat digunakan untuk produksi biogas.

KOMPONEN KANDUNGAN

  4) Variabel – variable yang dipelajaripada penelitian ini adalah sebagai berikut :

  Larutan Effective Microorganisme (EM-4) didapatkan dari toko alat

  Berat Jenis 0,40

• – 0,77 Selulosa 49,6
• – 56,1 % Pentosan 8,2
• – 24,21 % Lignin 24,48
• – 30 % (Martawijaya, A. 1989) Salah satu cara memanfaatkan kotoran sapi yaitu dengan pengolahan limbah organik kotoran sapi menjadi pupuk organik yang berguna untuk menyuburkan tanah, dan bahkan dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biogas. Limbah kotoran sapi dapat digunakan sebagaimedia yang cocok untukmenghasilkan biogas, karena kotoran sapi mengandung bakteri penghasil gas metana. Bakteri tersebut membantu dalam proses fermentasi sehingga<
• – alat pertanian, di pasar Cinde, Palembang, pada bulan Januari 2013.
• Konsentrasi kotoran sapi dan air dengan perbandingan berat 1 : 1, yaitu: 1 kg, 2 kg, 3 kg, 4 kg, dan 5 kg konsentrasi serbuk gergaji dan larutan EM4 2 kg.
• Konsentrasi serbuk gergaji yang digunakan, yaitu : 0,4 kg, 0,8 kg, 1,2 kg, 1,6 kg, dan 2 kg konsentrasi kotoran sapi telah ditentukan dan larutan EM4 2 kg.

BAHAN RASIO C/N

  19 Kotoran Kerbau/sapi

  4) Sisa limbah yang dikeluarkan dari biodigester dapat dijadikan pupuk sehingga

  3) Kandang hewan menjadi semakin bersih karena limbah kotoran kandang langsung dapat diolah.

  (Sumber : Suhenda,C. 2010)

  Pada proses pembentukan biogas yang dilakukan adalah kotoran sapi dikumpulkan ke dalam tangki plastik yang kedap udara, yang disebut dengan tanki digester. Di dalam digester tersebut kotoran dicerna dan difermentasi oleh bakteri.Gas yang dihasilkan akan tertampung dalam digester. Terjadinya penumpukan produksi gas akan menimbulkan tekanan, tekanan pada gas tersebut yang digunakan untuk bahan bakar atau pembangkit listrik.

  Dalam pembuatan biogas, bahan baku memiliki peranan penting dalam proses pembentukan biogas. Salah satu cara menentukan bahan baku organik yang sesuai untuk menjadi bahan masukan sistem biogas adalah dengan mengetahui perbandingan Karbon (C) dan Nitrogen (N) atau disebut rasio C/N.

  Tabel 3. Rasio C/N Pada Bahan

• – Bahan Organik

  Kotoran bebek

  8 Kotoran manusia

  8 Kotoran Ayam

  10 Kotoran Kambing

  12 Kotoran Domba

  25 Kotoran gajah

  24 Enceng gondok

  6) Relatif lebih aman dari ancaman bahaya kebakaran.

  43 Jerami (jagung)

  55

  )

  4

  Metana (CH

  Tabel 2. Rentang Komposisi Biogas KOMPONEN %

  Biogas dihasilkan apabila bahan bahan organik terdekomposisi senyawa-senyawa pembentuknya dalam keadaan tanpa oksigen atau biasa disebut kondisi anaerobik. Proses dekomposisi dilakukan oleh bakteri dan mikroorganisme yang hidup di dalam tanah. Sebagian besar kandungan yang terdapat pada biogas berupa gas metana (CH4). Selain itu biogas juga mengandung karbondioksida (CO2) dan gas lainnya yang didapat dari hasil penguraian bahan organik, seperti kotoran hewan. Untuk menghasilkan biogas, bahan organik yang dibutuhkan ditampung dalam biodigester. Material organik yang telah dicampur dalam digester (reaktor) akan diuraikan dengan bantuan bakteri metanogen dan mikroba lain.Proses penguraian bahan organik terjadi secara anaerob (tanpa oksigen). Biogas terbentuk pada hari ke 4-5 sesudah biodigester terisi penuh, dan mencapai puncak pada hari ke 20-25. Biogas yang dihasilkan sebagian besar terdiri dari 50-70% metana (CH4), 30-40% karbondioksida (CO2), dan gas lainnya dalam jumlah kecil(Deublein, D. 2010).

  Larutan Effective Microorganisme (EM4) dapat membantu dalam menguraikan sampah organik sehingga dapat dimanfaatkan dalam proses fermentasi dan pengomposan.Dalam teknik pengomposan ini daun dibusukkan dengan bantuan bakteri EM4. Kandungan EM terdiri dari bakteri fotosintetik, bakteri asam laktat,actinomicetes, ragi dan bakteri fermentasi. Agar sampah organik cepat terurai, sampah tersebut harus dibusukkan. Salah satunya adalah dengan menggunakan larutan Effective Microorganisme (EM-4).

  mempercepat proses pembentukan biogas.Pada percobaan ini digunakan variasi dari konsentrasi antara kotoran sapi, serbuk gergaji dan larutan Effective Microorganisme (EM-4).

  60 Jerami ( padi)

  70 Jerami (gandum)

  5) Dapat berkontribusi menurunkan emisi gas rumah kaca melalui pengurangan pemakaian bahan bakar kayu dan bahan bakar minyak.

• – 75 Karbondioksida (CO
• – 45 Nitrogen (N
• – 0,3 Hidrogen (H

  Proses memasak jadi lebih bersih, dan sehat karena tidak mengeluarkan asap.

  Nitrogen yang terdapat pada bahan organik dinyatakan dalam terminologi rasio karbon/ nitrogen (C/N).Digester atau ruang pencerna adalah tempat kehidupan bakteri untuk mendapatkan makanan, berkembang biak dan mengubah bahan organik menjadi gas. Unsur karbon dalam bentuk karbohidrat dan nitrogen dalam bentuk protein, asam nitrat, amonia dan

  90 Gergajian &gt; 200 (Karki, R. 1984) Hubungan antara jumlah Karbon dan

  2

  )

  25

  2

  )

  2

  ) 1 – 5 Hidrogen Sulfida (H

• – 3 Oksigen (O

2 S)

  2

  ) 0,1

• – 0,5

  Sumber : www. wikipedia.org, 2007

  Manfaat Biogas antara lain : 1)

  Masyarakat tak perlu menebang pohon untuk dijadikan kayu bakar. 2)

• 2H
• 3H
• CO
• CO
• 2H
• – faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan biogas antara lain:
b) Kotoran Sapi sebagai starter untuk pembuatan gas bio, diperoleh dari

  3 CH

  2

  4

  3 COOH  CH

  a) CH

  4) Methanogenesis :

  2

  2H

  3 COOH +

  2 COOH  2CH

  2 CH

  c) CH

  4H

  2

  2

  CO

  3 COOH +

  2 COOH  CH

  3 CH

  b) CH

  2

  3 COOH + 3H

  2 O  CH

  b)

  2

  2 H

  Gas Chromatography merupakan suatu

  and pressure regulator )

  h) Pengatur aliran dan tekanan (flow controller

  g) Gas pembawa (carrier gas)

  f) Rekorder (recorder)

  d) Pemanas (oven) e) Amplifier

  c) Detektor (detector)

  b) Kolom (column)

  a) Injektor (injection port)

  Peralatan Gas Kromatografi terdiri dari :

  teknik analisis yang mencakup metoda pemisahan dan metoda penentuan baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Bentuk analisis lengkap ini merupakan keunggulan utama dari kromatografi. Terdapat dua klasifikasi besar dalam kromatografi yaitu kromatografi gas dimana fasa gerak adalah gas dan kromatografi cairan yang mempunyai fasa gerak berbentuk cairan. Pada awalnya kromatografi gas hanya digunakan dalam analisis gas, tetapi dengan kemajuan teknologi, kromatografi gas dapat digunakan untuk analisis bahan cair dan padat dengan syarat bahwa bahan yang akan dianalisis mudah menguap atau bisa diderivatisasi terlebih dahulu menjadi bahan yang mudah menguap (Lansida, 2010).

  Analisis kromatografi gas adalah suatu metode analisis pemisahan komponen kimia secara fisika. Komponen-komponen yang akan dipisahkan didistribusikan diantara dua fasa, yaitu fasa diam dan fasa gerak. Fasa gerak dapat berupa gas atau cairan dan fasa diam dapat berupa padatan atau cairan. Fasa gerak berfungsi membawa sampel, sedang fasa diam berfungsi untuk mengadsorpsi/partisi komponen (Lansida, 2010).

  2

  Ada beberapa jenis reaktor biogas yang dikembangkan diantaranya adalah reaktor jenis kubah tetap (Fixed-dome), reaktor terapung (Floating drum), reaktor jenis balon, jenis horizontal, jenis lubang tanah dan jenis forrecement. Dari keenam jenis digester biogas, yang sering digunakan adalah jenis kubah tetap (Fixed-dome) dan jenis drum mengambang atau disebut juga dengan Floating drum (Naufal, M. 2013).

  Aerasi d. pH e. Pengadukan f. Starter (Hidayat, Nur. 2009).

  Kadar Temperatur c.

  Kadar Air Umpan b.

  2) Faktor Abiotis a.

  1) Faktor Biotis

  Faktor

  2 O (Deublein, D. 2008).

  4

   CH

  5 OH + 2H

  a) C

  lain-lain merupakan bahan makanan pokok bagi bakteri anaerobik. Unsur karbon (C) digunakan untuk energi dan unsur nitrogen (N) digunakan untuk membangun struktur sel bakteri. Perbandingan C/N yang paling baik adalah 30. perlu diperhatikan dalam pembentukan biogas.

  Reaksi Hidrolisa senyawa selulosa menjadi glukosa : (C

  Asidogenesis (Fermentasi) menjadi :

  ) 2)

  6

  12 O

  6 H

  2 O  n(C

  )n + nH

  5

  10 O

  6 H

  (Tchobanoglous, G. 2003) Adapun mekanisme reaksi pembentukan biogas yaitu: 1)

  6 H

  Kelompok bakteri metana, yaitu: Methanobacterium, Methanobacillus, Methanosacaria, dan Methanococcus.

  Kelompok bakteri asedogenik, yaitu Desulfovibrio. 3)

  Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa jenis Enterobactericeae. 2)

  1) Kelompokbakteri fermentatif, yaitu:

  Bakteri yang terdapat di dalam bio digester sangat berperan penting dalam pembentukan biogas. Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas:

  Metanogenesis (Deublein,D. 2008)

  Asetogenesis, dan 4)

  Fermentasi (asidogenesis) 3)

  Hidrolisis 2)

  Proses fermentasi anaerob terbagi atas empat tahapan proses yaitu: 1)

  a) C

  12 O

  3) Asetogenesis :

  2 O

  2

  2

  2 COOH + 2CO

  2 CH

  3 CH

   CH

  6

  12 O

  6 H

  c) C

  2H

  6

  2 COOH +

  3 CH

   2CH

  2

  12 O 6 + 2H

  6 H

  b) C

  2

  5 OH + 2CO

  2 H

   2C

  Mekanisme kerja kromatografi gas adalah sebagai berikut, gas dalamsilinder baja bertekanan tinggi dialirkan melalui kolom yang berisis fasa diam.Cuplikan berupa campuran

  a) Serbuk gergaji berasal dari jenis kayu meranti, diperoleh dari usaha perabotan rumah tangga jalan Demang Lebar Daun, Palembang, diambil sehari setelah penggergajian kayu, pada bulan Januari 2013.

  Bahan-bahan yang Digunakan

  1) Serbuk gergaji, kotoran sapi, air dan larutan EM4 disiapkan terlebih dahulu.

  Prosedur Penelitian Tahap persiapan bahan baku

  9) Penampung gas / balon

  8) Sumbu udara pada balon

  7) Klep balon

  6) Selang plastik

  5) Lem pipa

  4) Pipa pralon

  3) Valve / keran air

  2) Perekat sambungan / klep pipa

  1) Digester tabung (galon air)

  Alat-alat yang Digunakan

  c) Larutan Effective Microorganisme (EM-4) didapatkan dari toko alat

  Peternakan Sapi di jalan Kancil Putih, Palembang. Kotoran sapi dihasilkan sehari sebelum pengambilan sampel kotoran sapi, pada bulan Januari 2013.

  perbandingan berat 1 : 1, yaitu : 0,4 kg, 0,8 kg, 1,2 kg, 1,6 kg, dan 2 kg. Massa serbuk gergaji dan kotoran sapi tidak divariasikan.

  3) Campuran bahan isian harus bebas dari benda-benda keras yang ada didalamnya.

  Dari penelitian sebelumnya yang berjudul Pengaruh Perlakuan Bahan Baku, Jenis dan Jumlah Mikroba, Volume Air, dan Waktu Reaksi Terhadap Fermentasi Biogas dari Kulit Pisang Lilin, selain menggunakan mikroba, penelitian ini menggunakan kulit pisang lilin sebagai starternya.Salah satuvariabelnya adalah waktu fermentasi, dimana dari penelitian ini didapatkan bahwa waktu fermentasi yang menghasilkan jumlah metana yang terbesar adalah pada hari ke-15 dan gas metana yang dihasilkan adalah sebesar 2,234 %.

  yang akan dipisahkan, biasanya dalam bentuk larutan, lalu disuntikan ke dalam aliran gas tersebut. Kemudian cuplikan dibawa oleh gaspembawa ke dalam kolom dan di dalam kolom terjadi proses terpisahkan satu persatu meninggalkan kolom.

  Suatu detektor diletakan di ujung kolomuntuk mendeteksi jenis maupun jumlah komponen campuran. Hasil pendeteksian direkam dengan recorder dandinamakan kromatogram yang terdiri dari beberapa peak. Jumlah peak yangdihasilkan menyatakan jumlah komponen (senyawa) yang terdapat dalam campuran. Luas peak bergantung kepada kuantitas suatu komponen dalam campuran. Peak yang berada dalam kromatogram berupa senyawa segitiga maka luasnya dapatdihitung berdasarkan tinggi dan lebar peak tersebut(Lansida, 2010).

  Peralatan gas kromatografi dapat bekerja dengan maksimal apabila dilakukan optimasi dengan cara coba-coba, diantaranya optimasi suhu (Lansida, 2010).

  a) Suhu Injektor (injector)

  b) Suhu Kolom (column)

  c) Suhu Detektor (detector)

• – alat pertanian, di pasar Cinde, Palembang, pada bulan Januari 2013.

  Penelitian yang berjudul Pengaruh Jenis Sampah, Komposisi Masukan dan Waktu Tinggal Terhadap Komposisi Biogas Dari Sampah Organik Pasar Di Kota Palembang, dimana variabelnya adalah komposisi masukan, waktu fermentasi dan komposisi biogas yang dihasilkan. Penelitian ini menggunakan kotoran sapi sebagai starternya. Waktu fermentasi yang menghasilkan jumlah metana yang terbesar adalah pada hari ke-21 dan besarnya gas metana yang terbentuk adalah sebesar 54,03 %.

  Microorganisme (EM4) dan air dengan

  Pada penelitian ini dipelajari tentang bagaimana proses pembuatan biogas dengan memvariasikan konsentrasi dari serbuk gergaji, kotoran sapi, dan larutan EM4.

  Tahap produksi Biogas

  1) Konsentrasi kotoran sapi dan air dengan perbandingan berat 1 : 1, yaitu: 1 kg, 2 kg, 3 kg, 4 kg, dan 5 kg.

  Massa serbuk gergaji 2 kg dan 0,01% larutan EM4. Konsentrasi serbuk gergaji yang digunakan, yaitu :

  0,4 kg, 0,8 kg, 1,2 kg, 1,6 kg, dan 2 kg. Massa kotoran sapi telah ditentukan dan 0,01% larutan EM4 2 kg.

  3) Konsentrasi larutan Effective

  2) Ketiga bahan tersebut dicampurkan sesuai dengan takaran. Agar mudah tercampur rata, campuran dilakukan dengan menggunakan bantuan tongkat kayu.

2. METODOLOGI PENELITIAN

  Variabel

  1) Bahan baku dimasukkan ke dalam digester melalui corong. Bahan bakutersebut

• –variabel yang dipelajaripada penelitian ini adalah :

  ) yang berasal dari asam

  (3) Aplikasi software Galaxie ditutup lalu Quit dipilih pada menu File.

  1) Pada menu File dipilih Open dan Open

  Calibration Curve.

  2) File kurva kalibrasi dipilih, kemudian Open diklik sehingga tampil kurva kalibrasi pada menu bar Calibration.

  3) Untuk mencetak result file pada menu File, Print Preview dipilih.

  OK diklik untuk membuka Curve report. 5) Untuk mencetak, button diklik.

  Prosedure mematikan Instrumen :

  (1) Pada menu File dipilih Open kemudian Open Method. Method OFF dipilih / buka.

  (2) Pada bagian Control, button over view diklik, kemudian button diklik untuk mengaktifkan method, sampai status Ready dan pastikan bahwa Column Oven =

  30 °C dan seluruh injector dan detektor lebih kecil dari 80 °C.

  (4) Matikan GC dengan mengatur power switch pada posisi OFF ( 0 ).

  Sample dimasukkan melalui sample-in port kemudian tombol ditekan Start pada GC.

  (5) Tutup tabung gas. (6) PC dimatikan.

  3. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Konsentrasi Kotoran Sapi

  Pada percobaan ini variabel yang ditelitiadalah pengaruh konsentrasi kotoran sapi terhadap persen mol gas metana.

  Gambar 1. Pengaruh Konsentrasi Kotoran Sapi Terhadap Kadar Gas Metana (2 kg serbuk gergaji, 2 kg larutan 0,01% EM4, waktu fermentasi 20 hari)

  Dari gambar dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi kotoran sapi maka persen mol gas metana yang dihasilkan semakin tinggi pula.

  Hal ini disebabkan karena kandungan bakteri Methanobacterium sp. yang terdapat pada kotoran sapi yang semakin banyak dengan naiknya konsentrasi kotoran sapi. Semakin tinggi konsentrasi kotoran sapi, maka semakin banyak juga kandungan bakteri

  Methanobacterium sp. Proses metanisasi

  merupakan proses pembentukan gas metana (CH

  4

  Melihat dan Mencetak Kurva Kalibrasi :

  “Waiting for injection.” (5)

  dibiarkan selama 10 haridi dalam bio digester. 2)

  = analis dimasukkan, kemudian Project dipilih dan password =

  Di dalam digester terjadi proses pembentukan biogas. Gas mulai terbentuk pada hari ke 15 (Amalia, V. 2011).

  Pada hari ke– 20 gas yang dihasilkan sudah dapat dipergunakan sebagai sumber energi.

  Valve yang ada pada digester dibuka dan biarkan gas mengalir ke dalam penampung gas untuk diambil datanya dan dianalisa dengan menggunakan balon penampung gas.

  Prosedur Analisa Pengoperasian Varian 450 GC dengan Software Galaxie Prosedur menjalankan Instrumen :

  1) Sumber Gas Helium, Hydrogen dan Udara ditekan dan dibuka untuk memastikan tekanan masing-masing sesuai.

  2) PC dinyalakan hingga tampil Startup Windows.

  3) GC dinyalakan dengan mengatur power switch pada posisi ON ( I ). Proses inisialisasi ditunggu sampai selesai yang ditandai oleh munculnya home display pada GC.

  4) Icon Galaxie diklik sebanyak 2 kali sehingga tampil dialog Galaxie Connection.

  5) UserIdentification

  gc dimasukkan, kemudian OK diklik sehingga tampilWindow Galaxie.

  (4) Button Start diklik untuk memulai proses injeksi sample dan tunggu hingga status

  6) Pada menu File dipilih Open kemudian Open Method. Method ON dipilih/buka.

  7) Pada bagian Control diklik button Open

  View kemudian button diklik untuk mengaktifkan method, sampai status Ready. 8)

  Langkah 6 – 7 diulangi untuk mengaktifkan method Operasi, lakukan Monitoring Baseline.

  Memulai Single Injeksi:

  (1) Pada menu Acquisition dipilih QuickStart sehingga tampil dialog QuickStart.

  (2) Method analisa dipilih, kemudian klik OK. (3)

  Pada area Sample information identitas injeksi/sample dimasukkan pada field File

  prefix dan Identifier.

• – asam organik
^{2.08 6.19 14.73 18.84 22.97 5.5 12.18 15.61 21.87 33.84 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Ga 36 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% s M e ta n a ( % M ol ) Konsentrasi Kotoran Sapi (% Berat)}

  8.33 _{2 4 6} ^{8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 Ga 54} _{0% 5% 10% 15% 20%} ^{s M e ta n a ( % M ol )} _{Konsentrasi Larutan EM4 (% Berat)}

  Microorganisme (EM-4) terhadap persen gas metana yang dihasilkan.

  49.6

  15.42

  8.78

  41.6

  23.13

  Penurunan gas metana yang dihasilkan sampai 14,53%, disebabkan karena larutan EM- 4 diduga memiliki kandungan pH yang rendah. Semakin tinggi konsentrasi larutan EM4 yang digunakan maka semakin membuat suasana asam di dalam bio digester. Larutan EM4berupa larutan berwarna coklat dengan pH 3,5

  proses pembusukan limbah organik, sehingga kandungan lignin yang terdapat pada limbah organik menjadi terurai. Limbah organik yang telah terurai memudahkan pembuatan biogas.

  (EM4) mengandung bakteri yang membantu

  Kenaikan gas metana yang dihasilkan pada harga 10,25%, disebabkan karena serbuk gergaji memerlukan larutan EM4 untuk menguraikan kandungan lignin yang terdapat pada serbuk gergaji. Kandungan lignin yang terdapat pada serbuk gergaji adalah sekitar 24,48

  Gambar 3. Pengaruh Konsentrasi Larutan EM4 Terhadap Mol Gas Metana (5 kg kotoran sapi, 2 kg serbuk gergaji, 2 kg larutan 0,01% EM4, waktu fermentasi 20 hari)

  Dari gambar 4.3 dapat dilihatbahwa gas metana yang dihasilkan naik dengan kenaikan konsentrasi sampai harga 10,25%, yakni 49,6% mol gas metana, kemudian mengalami penurunan yang cukup signifikan dangan kenaikan konsentrasi sampai harga 14,53%, yakni 8,33% mol gas metana.

  Pada percobaan ini,dipelajari tentang

  Pengaruh Konsentrasi Larutan Effective Microorganisme (EM-4)

• –4,0, sedangkan bakteri pembentuk biogas dapat berkembang dengan baik pada keadaan yang agak basa (pH antara6,6
• – 7,4) dan pH tidak boleh di bawah 6,2. Pengaturan pH awal proses sangat penting, tahap pembentukan asam akan menurunkan pH awal. Pada pH asam membuat
^{3.88 4.13 9.39 13.93 21.64 4.95 9.26 12.52 14.47 15.9 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 % 24 0% 5% 10% 15% 20% 25% M ol Ga s M e ta n e Serbuk Gergaji (% Berat)}

  Pada penelitian ini didapatkan konsentrasi serbuk gergaji pada 22,2% memberikan hasil yang terbaik, yakni 21,64 % mol metana. Selanjutnya nilai tersebut digunakan sebagai variabel tetap pada penelitian berikutnya.

  Hal ini disebabkan karena serbuk gergaji mengandung banyak unsur Karbon (C) dan Nitrogen (N).Perbandingan rasio Karbon / Nitrogen atau C/N yang terdapat pada serbuk gergaji lebih dari 200.Semakin banyak konsentrasi serbuk gergaji maka semakin banyak unsur Karbon dan Nitrogen yang dapat dicerna oleh bakteri anaerob untuk menghasilkan gas metana.Hal ini membuat semakin banyak biogas yang dihasilkan, sebab terdapat cukup makanan bagi bakteri.Unsur Karbon dalam bentuk karbohidrat, digunakan sebagai sumber energi makanan bagi bakteri anaerob. Unsur Nitrogen dalam bentuk protein, asam nitrat dan ammonia digunakan untuk membangun struktur sel bakteri, sehingga bakteri menjadi lebih banyak, dan lebih mudah dalam proses produksi biogas.

  Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi serbuk gergaji maka persen mol gas metana semakin tinggi pula.

  Gambar 2. Pengaruh Konsentrasi Serbuk Gergaji Terhadap Mol Gas Metana (5 kg kotoran sapi, 2 kg larutan 0,01% EM4, waktu fermentasi 20 hari)

  Pada percobaan kedua,dipelajari tentang pengaruh konsentrasi serbuk gergaji terhadap persen gas metana yang dihasilkan.

  Pengaruh Konsentrasi Serbuk Gergaji

  Pada penelitian ini konsentrasi kotoran sapi pada 55,5 %, memberikan hasil yang terbaik yakni 33,84 % mol gas metana. Selanjutnya nilai ini digunakan sebagai variabel tetap pada penelitian berikutnya.

  ini merupakan bakteri anaerob yang berperan pada proses metanisasi. Bakteri metana atau metanogenik menghasilkan gas metana dari

  sp. Bakteri ini terdapat pada kotoran sapi.Bakteri

  dengan bantuan mikroba Methanobacterium

• – 30%. Larutan Effective Microorganisme
bakteri berhenti bekerja menghasilkan biogas, bahkan mati.

4. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

  Mesin Universitas Hasanudin Naufal, M. 2013. Energi Terbarukan dan

  Optimasi Produksi Biogas Dari Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit Skla Laboratorium. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

  Martawijaya,

  A. 1989.Atlas Kayu

  Indonesia .Bogor: Forest Products Research and Development Centre.

  Mekka, S.dan J. Subhan. 2011. Tugas

  AkhirStudi Pemanfaatan Limbah Biomassa Sebagai Bahan Bakar Tambahan Padapreheater Pt.Semen Tonasa IV. Makassar: Jurusan Teknik

  Alterna

  Mahajoeno,

   Diakses pada tanggal 15 Juli 2013. Octavia, H; Yunitasari. 1992. “Pembuatan

  Biogas dari Kombinasi Campuran Kotoran Sapi dan Sampah Pasar”, Laporan

  Penelitian , Teknik Kimia, Semarang: Universitas Diponegoro.

  Roihanna, N; Haryanti.danHastuti, R. 2009.

  Laporan Penelitian Pengaruh Kompos Dengan Stimulator Em 4 Effective Microorganisms Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Jagung Manis (Zea Mays Var, Saccharata).

  Semarang: Fakultas MIPA Universitas Diponegoro. Sabrina, S. 2013. “EFFECTIVE

  MICROORGANISME 4 (EM- 4)”

  E. 2008. Jurnal Penelitian

  Kenaikan menaikkan persentase mol gas metana yang dihasilkan. 2)

  Kenaikan konsentrasi serbuk gergaji menaikkan persentase mol gas metana yang dihasilkan. 3)

  DAFTAR PUSTAKA Abdurrachman, O. dan Meitiandari M.

  Konsentrasi larutan Effective

  Microorganisme (EM4) naik hingga

  mencapai harga maksimal pada persentase mol gas metana yang dihasilkan kemudian turun pada harga berikutnya sehingga menurunkan persentase mol gas metana yang dihasilkan. 4)

  Konsentrasi terbaik yang diberikan pada percobaan ini adalah konsentrasi kotoran sapi pada 55,5%, yakni 33,84% mol gas metana, konsentrasi serbuk gergaji pada 22,2%, yakni 21,64% mol gas metana, dan konsentrasi larutan Effective

  Microorganisme (EM-4) pada 10,25%, yakni 49,6% mol gas metana.

  Saran

  Dari hasil penelitian yang diperoleh, sebaiknya untuk penelitian pembuatan biogas selanjutnya, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan digester yang berukuran lebih besar dan lebih sempurna sehingga menghasilkan gas metana yang lebih banyak.

  2013.Jurnal Teknik Kimia dan Industri,

  Biog Diakses tanggal 25 September 2013.

  Vol.2, Pengikatan Karbon Dioksida Dengan Mikroalga Dalam Upaya Untuk Meningkatkan Kemurnian Biogas.

  Semarang: Jurusan Teknik Kimia Universitas Diponegoro. Amalia, V. 2011. “Laporan Riset Pengaruh

  Perlakuan Bahan Baku, Jenis dan Jumlah Mikroba, Volume Air, dan Waktu Reaksi Terhadap Fermentasi Biogas dari Kulit Pisang Lilin

  ” . Palembang: Fakultas Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. Anonim. 2011. “Bagaimana Biogas Bisa Terbentuk”. Diakses pada tanggal 31 Maret 2013. Anonim.2011. Diakses pada tanggal 20 Agustus 2013. Anonim. 2013. “Biogas”. Diakses tanggal 30 November 2013.

  from Waste and Renewable Resources: An Introduction . Germany: Wiley-VCH.

  Hamabali, E. 2007. Bioenergi. Bogor: Jurusan teknik Pertanian IPB Hidayat, N. 2009.“Faktor-faktor yang

  Berpengaruh Pada Proses Pembentukan

  Karki, R. Biotechnology CBiogas As Renewable Energy From Organic Waste. Nepal. Lansida. 2012. “GC Gas Chromatografi”. definisi- kromatografi gas.Diakses pada tanggal 5 Oktober 2013.

   Diakses tanggal 18 Desember 2013. Suhenda, C. 2010. “Manfaat Biogas dari

  Kotoran Hewan Diakses pada tanggal 15 Juli 2013.

  Tchobanoglous,

  G. 2003. Wastewater Engineering, Treatment and Reuse . 4th Edition. New York, USA: McGraw Hill Inc.