Energi Alternatif. Digester anaerob. Penambahan Bahan Aditif. Tetes Tebu

Transkripsi

1 PERANAN TETES TEBU DALAM PRODUKSI BIOGAS Pembimbing : Dr. rer.nat.triwikantoro, M.Sc Dr. Melania Suweni M, M.T Oleh : Amaliyah Rohsari Indah Utami ( )

2 Latar Belakang Krisis Bahan bakar Protokol Kyoto Energi Alternatif Digester anaerob Penambahan Bahan Aditif Tetes Tebu

3 Metodologi Karakterisasi Bahan Pola Perubahan ph Pola Perubahan Tekanan

4 Karakterisasi Bahan ph : Kotoran sapi = 7,89 Air = 6,00 Tetes tebu = 5,32 Bahan Aditif Kandungan Nutrisi (%) Protein Karbohidrat Glukosa Tetes Tebu 0,81 24,42 27,14

5 Komposisi sampel Sampel Kotoran Sapi (gram) Tetes Tebu (gram) Air (gram) Kode sampel S S S S4

6 Tabel perhitungan kinetika produksi biogas dengan bahan aditif tetes tebu Kinetika tekanan gas (atm/hari) Sampel (atm/hari) S0 S5 S6 S7 S8 P 1 / t P 2 / t P 3 / t E E

7 Efek bahan aditif Bahan Aditif Nutrisi makanan bagi bakteri diubah menjadi nutrien yang lebih sederhana seperti glukosa neosintesis bahan sel ( Hans Schlegel,1976 & 1985 ) Kinetika produksi biogas Perubahan jumlah mol gas terbentuk meningkat Pertumbuhan bakteri meningkat

8 0.2 Hubungan jumlah mol gas dengan waktu (hari) pada S0 jumla ah mol gas (mol) E t (Hari) Fase inkubasi Fase stasioner : 7-8 hari : 9 10 hari Sejak pengisian dilakukan

9 Hubungan jumlah mol gas dengan waktu (hari) pada konsentrasi tetes tebu jumlah mol gas (mol) t (Hari) S5 Fase inkubasi : 5-7 hari Fase stasioner : 6 8 hari jumlah mol gas (mol) t (Hari) S6 Jumlah mol gas (mol) t (Hari) Sejak pengisian dilakukan S7 S8 jumlah mol gas (mol) t (Hari)

10 Perbedaan pola perubahan jumlah mol gas pada masing-masing sampel disebabkan: 1. Jumlah substrat (karbon) yang diubah oleh sel menjadi polimer tergantung pada media fermentasi. Umumnya media yang mengandung rasio karbon dan nutrien terbatas (umumnya nitrogen) yang tinggi menyokong untuk produksi polisakarida (Margaritis dan Pace, 1985) mengutip dari ( Wilikinson dan Sutherland, 1979).

11 2. Karakterisasi kandungan nutrien dalam tetes tebu menunjukkan kandungan protein, karbohidrat dan glukosa yang tinggi. Tetes tebu dapat digunakan sebagai medium sumber karbon dan protein (Desniar, 2004).

12 S0 dibandingkan S5, S6, S7, S8 Warna sampel: kunimg tua tetes tebu mendominasi bahan campuran Sumber energi banyak pertumbuhan bakteri cepat produksi biogas lambat masa inkubasi cepat Karbohidrat : bahan makanan umum bagi sebagian besar mikroorganisme. Bakteri menguraikan karbohidrat polimer dalam pakan senyawa sederhana( Hans G. Schlegel,!976 & 1985) Secara umum,inti metabolisme adalah memecahkan glukosa sebagai substrat metabolisme sel dan siklus asam trikarboxylik (TCA) (Garet M. Evans & Judith C Furlong, 2003)

13 Hubungan tingkat keasaman (ph) dengan waktu (hari) pada S0 ph t (hari) Terjadi peningkatan ph secara fluktuatif Peningkatan nilai ph medium fermentasi diakibatkan oleh adanya sumber nitrogen (berupa protein), Desniar 2004.

14 Hubungan tingkat keasaman (ph) dengan waktu (hari) pada konsentrasi tetes tebu ph t (hari) Terjadi penurunan ph kemudian nilai ph meningkat S5 S6 ph t (hari) ph t (hari) S7 S8 ph t (hari)

15 Tingkat keasaman ph akan turun selama pertumbuhan eksponesial dibawah kondisi anaerob jika sumber karbon yang paling besar di dalam media fermentasi adalah suatu karbohidrat. (Jenkins, 1992). Hal ini disebabkan beberapa organisme menghasilkan senyawa metabolisme seperti asam asetat dan piruvat dengan adanya gula berlebih. Asam organik jika berdisosiasi dengan dalam air akan menghasilkan H + yang dapat menurunkan ph media fermentasi.

16 Ketersediaan nutrisi bagi bakteri Menilik susunan kimia sel mikroorganisme maka kebutuhan nutrien pokok terdiri dari unsur makro dan unsur mikro. Unsur makro meliputi karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, beler ang, fosfor, kalium, kalsium, magnesium dan besi. Unsur mikro yang diperlukan mikroorganisme antara lain mangan, seng, tembaga dan lain-lain, lain, ( Hans G.Schlegel, 1976 dan 1985 ).

17 Hasil data penelitian berupa perubahan pola jumlah mol gas yang terbentuk menunjukkan bahwa pertumbuhan mikroorganisme mengikuti kurva pertumbuhan bakteri yaitu fase lag/masa inkubasi, fase ekponensial dan fase stasioner.

18 Kurva pertumbuhan bakteri dengan 4 fase yaitu: fase lag, fase eksponensial, fase stasioner dan fase kematian, (George A. Wistreich, 2003)

19

20 Tetes tebu mengandung banyak senyawa lain (selain gula) karena merupakan hasil samping langsung dari pabrik gula sehingga memerlukan perlakuan lain agar pertumbuhan bakteri terjadi dengan baik, ( Desniar, 2004).

21

22 Kesimpulan 1. Bahan aditif tetes tebu dan limbah cair tahu dapat digunakan sebagai sumber nutrisi berupa karbohidrat, protein dan glukosa yang dibutuhkan oleh mikroorganisme. 2. Konsentrasi tetes tebu 40% menghasilkan gas lebih cepat yaitu dengan masa inkubasi 5-7 hari sejak pengisian dgn produksi biogas tertinggi ysitu hari ke-7 dengan P=1,15atm dan n=2,2394 mol.