MELALIBI PROSES "RUMEN BEWIVED ANAEROBlC DIGESTION" Oleh T R I Y A N T O F 24. 0951 1992 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR B O G O R
Triyanto. F 24.0951. Mempelajari Cara Pembuatan Biogas Melalui Proses "Rumen Derived Anaerobic ~igestion" (RUDAD). Di bawah bimbingan Djumali ~angunwidjaja dan R. Sudrajat. RINGKASAN Bahan-bahan organik alami seperti kotoran, limbah perkebunan, limbah pertanian, limbah industri dan bahan pertanian lainnya mengandung senyawa yang sukar atau tidak terde- - gradasi. Dalam biogas cara konvensional ha1 ini menjadi kendala yang belum terpecahkan sehingga efisiensi perombakan (degradability) terhadap bahan-bahan tersebut masih rendah. Cara yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sistem pembuatan biogas melalui proses "Rumen Derived Anaerobic Digestion" atau disebut dengan proses "RUDAD". Kelebihan dari cara ini adalah penggunaan mikroba rumen ruminansia yang lebih beragam dibandingkan dengan mikroba yang terdapat dalam kotoran hewan. Mikroba yang terlibat dalam proses perombakan meliputi berbagai jenis bakteri, protozoa siliata (tak ditemukan secara alami di tempat lain) dan kapang fikomisetes. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan tiga jenis bahan baku (substrat) yaitu rumput gajah, sampah kota dan serbuk gergaji. Masing masing dilakukan dengan agitasi dan tanpa agitasi. Sumber mikroba yang digunakan berupa cairan rumen kambing yang diambil langsung dengan menggu.nakan selang pengisap
Hasil penelitian menunjukkan bahwa substrat rumput qajah menghasilkan tinqkat perombakan paling tinqqi, yaitu 1.06 1 per hari (tanpa agitasi) dan 1.20 1 per hari (dengan aqitasi). Substrat sampah kota menghasilkan biogas sebesar 0.44 1 per hari (tanpa agitasi) dan 0.50 1 per hari dengan agitasi. Substrat serbuk gerqaji menqhasilkan bioqas yanq lebih rendah laqi, yaitu 0.21 1 per hari (tanpa agitasi) dan 0.22 1 per hari (dengan aqitasi). Substrat Rumput qajah mengalami penurunan kadar padatan menquap (VS) sebesar 6.4342 persen per hari (tanpa agitasi) dan 7.3899 persen per hari (dengan agitasi). Sampah kota menurun sebesar 3.4269 persen per hari (tanpa aqitasi) dan 3.8714 persen per hari (dengan aqiatasi). Serbuk gerqaji menurun sebesar 1.7582 persen per hari (tanpa agitasi) dan 2.0442 persen per hari (denqan agitasi). Selain kadar padatan menguap nilai COD masing-masinq substrat juga mengalami penurunan. Substrat rumput qajah menqalami penurunan sebesar 2.03 - - g/g (tanpa aqitasi) dan 2.31 g/q (dengan aqitasi). Sampah kota mengalami penurunan sebesar 0.80 g/q (tanpa agitasi) dan 0.94 g/q (dengan agit- asi). Serbuk gerqaji menurun sebesar 0.36 q/q (tanpa aqita- si) dan 0.41 q/g (dengan aqitasi). Kadar selulosa rumput gajah menurun sebesar 13.16 persen (tanpa agitasi) dan 14.45 persen (dengan agitasi). Sampah kota menurun sebesar 8.86 persen (tanpa agitasi) dan 10.81 persen (dengan aqitasi). Serbuk gerqaji mengalami penurunan sebesar 1.20 persen (tan-
pa agitasi) dan 1.79 persen (dengan aqitasi). Kadar liqnin rumput qajah menurun sebesar 1.82 persen (tanpa agitasi) dan 0.59 persen (dengan aqitasi). Sampah kota mengalami penurunan sebesar 1.34 persen (tanpa aqitasi) dan 1.62 persen (dengan agitasi). Serbuk qerqaji menurun sebesar 0.32 persen (tanpa aqitasi) dan 0.29 (dengan aqitasi). Kesimpulan yang dapat diambila dari penelitian ini adalah bahwa mikroba rumen ruminansia dapat dihidupkan diluar rumen dengan memberikan kondisi yang menyerupai keadaan yang sebenarnya. Mikroba tersebut mampu melakukan perombakan terhadap substrat dengan cukup baik.
MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION" (R U D A D) Oleh T R I Y A N T O F 24.0951 SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Fakultas Teknologi ~ertanian Institut Pertanian Bogor 1 9 9 2 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR B O G O R
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN MEMPELAJARI CARA PEMBUATAN BIOGAS MELALUI PROSES "RUMEN DERIVED ANAEROBIC DIGESTION" ( R U D A D ) SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh T R I Y A N T O F 24.0951 Penulis dilahirkan pada tanggal 8 Juni 1968 di Yogyakarta Tanggal lulus : Januari 1992. -- Dosen Pembimbing I
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah yang maha kuasa, atas rahmat dan karunia yang telah diber- ikan sehingga skripsi ini bisa tersusun. Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang dilakukan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Gunung Batu, Bogor. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada : 1. Dr. Ir. Djumali Mangunwidjaja, DEA selaku dosen pembimbing selama penulis menyelesaikan studi di institut Pertanian Bogor. 2. Dr. Ir. R. Sudrajat, MSc., staf peneliti pada Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan (PPPHH), Gunung Batu, Bogor, selaku dosen pembimbing kedua. 3. Seluruh staf dan karyawan laboratorium pengembangan energi biomassa PPPHH, Gunung Batu, Bogor. 4. Balai Penelitian Ternak, Ciawi, Bogor, yang telah membantu penulis dalam penyediaan cairan rumen kambing. 5. Ayah, ibu, kakak dan adik atas segala dukungan moral dan material. Penulis menyadari bahwa skripsl ini nasih banyak kekurangan, oleh sebab itu kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya. Bogor, januari 1992 Penulis
DAFTAR IS1 Halaman KATA PENGANTAR... iii DAFTAR IS1... iv DAFTAR TABEL... Vii DAFTAR GAMBAR... X DAFTAR LAMPIRAN... Vi I. PENDAHULUAN... 1 11. TINJAUAN PUSTAKA... 4 A. BIOGAS... 4 B. MIKROBA RUMEN YANG TERLIBAT DALAM DEGRADASI... 6 1. Bakteri Rumen... 6 2. Siliata Rumen... 7 3. Kapang Fikomisete... 8 C. PROSES DEKOMPOSISI BAHAN DALAM PROSES "RUDAD". 8 1. Tahap Hidrolisis... 10 2. Tahap Pembentukan Asam (Asidogenesis)... 12 3. Tahap Pembentukan Asetat (Asetogenesis)... 14 4. Tahap Pembentukan Gas Metana (Metanogenesis) 15 D. FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH DALAM FERMENTASI SISTEM "RUDAD"... 16 1. ph Substrat... 16 2. Suhu... 18 3. Kebutuhan Nutrisi... 18
4. Inhibitor... 19 5. Pengadukan (Agitasi)... 19 6. Bahan Substrat... L... 20 7. "C/N ratio"... 21 I11. BAHAN DAN METODE... 23 ' BAHAN DAN ALAT... 23 A. B. METODE PENELITIAN... 23 1. Penelitian Pendahuluan... 23 2. Penelitian Utama... 25 a. Penyiapan media fermentasi... 25 b. Penyiapan substrat dan inokulum... 26 c. Proses fermentasi sistem "RUDAD"... 26 d. Analisis kadar padatan menguap (VS) (APHA. 1980)... 30 e. Analisis COD (APHA. 1980)... 30 f. Analisis kadar selulosa dan lignin (Goering dan Van Soest. 1970)... 31 g. Pengukuran ph dan biogas... 33 3. Rancangan Percobaan... 33 IV. HASIL DANN PEMMBAHASAN... 35 A. PENELITIAN PENDAHULUAN... 35 1. Analisis Bahan (Substrat)... 35 2. Fermentasi Pendahuluan... 36 B. PENELITIANN UTAMA... 40 1. Produksi Biogas Harian... 40 2. Penurunann Padatan Menguaap... 52
3. KeGutuhan oksigen kimiawi... 61 4. Derajat Keasaman (ph)... 69 5. Kadar Lignin dan Selulosa...... 70 V. KESIMPULAN DAN SARAN... 77 DAFTAR PUSTAKA... 80 LAMPIRAN... 82