Pengaruh Macam Limbah Organik dan Pengenceran terhadap Produksi Biogas

Judul Skripsi : Pengaruh Macam Limbah Organik dan Pengenceran terhadap Produksi Biogas dari Bahan Biomassa Limbah Peternakan Ayam

A. Latar Belakang Skipsi

Dampak negatif yang ditimbulkan dari penumpukan limbah peternakan ayam adalah timbulnya bau. Bau yang dikeluarkan sebagian besar didominasi dari kotoran ayam yang banyak mengandung unsur nitrogen dan sulfida, dari kotoran ayam ini yang selama proses dekomposisi akan terbentuk gas ammonia, nitrit dan gas hidrogen sulfida, gas-gas tersebutlah yang menyebabkan bau (Svensson, 1990; Pauzenga, 1991). Kandungan rasio C/N kotoran ayam yang rendah menjadi penyebab terbentuknya pencemaran, rasio C/N akan dibebaskan dan berakumulasi dalam bentuk ammonia sehingga meningkatkan pH, pH tinggi akan berpengaruh terhadap bakteri penguraian substrat (Karki and Dixit, 1984).

Menurut Junus (1985) bahan yang dapat diperoleh dari kotoran ayam berupa : gas bio, pupuk padat, pupuk cair dan sisa pupuk cair . Sebagian besar pemanfaatan limbah peternakan ayam hanya sebagai pupuk secara langsung oleh peternak. Pemanfaatan lain yang bisa dilakukan adalah dengan memprosesnya menjadi sumber energi yang potensial dalam bentuk biogas. Biogas dihasilkan dengan mencampur limbah yang sebagian besar terdiri atas kotoran ternak dengan potongan-potongan kecil sampah organik seperti sisa-sisa tanaman, jerami, sisa makanan dan sebagainya, dengan air. Proses pembentukan metan dalam digester pertama kali dibutuhkan waktu lebih kurang dua minggu sampai satu bulan sebelum dihasilkan gas awal. Hasil dari proses perombakan biogas juga dapat digunakan sebagai pupuk organik. Pemanfaatan limbah biomassa kotoran ayam secara anaerob dapat menghasilkan metan (CH4) yang dapat digunakan sebagai sumber energi yang renewable sehingga dapat menekan penggunaan BBM.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana produksi biogas limbah peternakan ayam petelur dengan penambahan jenis substrat limbah organik dengan perbandingan pengenceran?
2. Bagaimanakah produksi biogas dan efisiensi perombakan bahan organik pada skala semi pilot dengan sistem curah melalui perbedaan frekuensi agitasi?

C. Tinjauan Pustaka

Limbah organik peternakan

Dunia peternakan kini makin berkembang dengan pesat hal ini ditandai dengan banyaknya berdiri perusahaan peternakan. Peternakan sering dituding sebagai usaha yang ikut mencemari lingkungan. Pencemaran ditimbulkan bermacam-macam diantaranya berupa bau kotoran, urine dan sisa makanan. Anjuran pemerintah dalam mendukung petemakan menjadi suatu usaha yang berwawasan lingkungan dan efisien, maka tata laksana pemeliharaan, perkandangan, dan penanganan limbahnya harus selalu diperhatikan. Pemerintah, dalam hal ini Departemen Pertanian telah menyadari hal tersebut dengan mengeluarkan peraturan menteri melalui SK Mentan No. 237/1991 dan SK Mentan No. 752/1994, yang menyatakan bahwa usaha peternakan dengan populasi tertentu perlu dilengkapi dengan upaya pengelolaan dan pemantauan lingkungan. (Fauziah, 2009)

Sistem produksi biogas

Sistem produksi biogas dibedakan menurut cara pengisian bahan bakunya yaitu pengisian curah dan kontinyu (Teguh dan Anang, 2005).

a. Pengisian curah

Yang dimaksud Sistem Pengisian Curah (SPC) cara penggantian bahan dilakukan dengan mengeluarkan sisa bahan yang sudah dicerna dari digester, setelah produksi gas habis kemudian diisi lagi dengan bahan baku yang baru.

b. Pengisian kontinyu

pengisian secara kontinyu adalah pengisian bahan baku ke dalam digester yang dilakukan secara terus menerus setiap hari. Bahan baku yang diisikan setiap hari akan otomatis mendorong bahan baku yang telah dicerna di dalam digester.

Teknologi digesi anaerob

Proses bio atau biomassa dalam suatu alat kedap udara disebut dengan digester. Digester (pencernaan) anaerob merupakan proses sederhana secara teknologi yang membutuhkan energi rendah untuk mengubah bahan organik dari berbagai jenis limbah organik, buangan padat dan biomasa menjadi metana, dengan bantuan bakteri untuk menghasilkan gas methan (CH4). Penggunaan bahan baku yang berupa bahan organik, berfungsi sebagai sumber karbon dan nitrogen merupakan sumber kegiatan dan pertumbuhan mikroorganisme. Secara garis besar, reaksi kimia proses dekomposisi anaerobik pembentukan biogas dengan hasil utamanya adalah gas metana dapat dibagi menjadi tiga tahap proses yaitu: tahap hidrolisis, tahap pengasaman dan tahap pembentukan gas metana.

D. Metode Penelitian

Penelitian dilakukan dua tahap yaitu penelitian skala laboratorium dan skala semi pilot. Rancangan percobaan menggunakan pola Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 2 faktor yaitu, rasio pengenceran, dan penambahan substrat.

Hasil dari produksi biogas yang terbaik direkomendasikan pada penelitian skala semi pilot sistem curah. Perlakuan dalam tahapan semi pilot dengan interval waktu pengadukan, yaitu 4 jam/ hari dan 8 jam/ hari.

Parameter pengamatan meliputi COD, TSS, VS, pH dan produksi gas. Analisis data dengan anova satu jalur dan dilanjut dengan uji DMRT 5%.

E. Kesimpulan

1. Produksi biogas skala laboratorium tertinggi diperoleh dari pencerna anaeron selama 6 minggu substrat campuran kotoran ayam dan eceng gondok dengan pengencer 1:1 sebesar 0,6 L selama 6 minggu. Sedangkan substrat campuran kotoran ayam dan jerami maupun serasah pada pegenceran yang sama masingmasing diproduksi biogas sebesar 0,52 L dan 0,35 L. Nilai efisiensi perombakan COD, TSS, VS berturut-turut 68,99 % (kotoran ayam dengan penambahan jerami pengenceran 1:1), 38,73 % (kotoran ayam dengan penambahan jerami pengenceran 1:3), 80,96 % (kotoran ayam dengan penambahan serasah pengenceran 1:3).

2. Agitasi berpengaruh terhadap produksi biogas skala semi pilot. Produksi tertinggi diperoleh pada pengadukan 8 jam/ hari sebesar 624.99 L selama 8 minggu waktu pengamatan. Pada pengadukan 4 jam/ hari produksi yang diperoleh sebesar 557.07 L. Untuk efisiensi perombakan bahan organik (COD) pada pengadukan 4 jam/ hari sebesar 787,46 % sedangkan pada pengadukan 8 jam/ hari 76,23 %.