STRATEGI START-UP PRODUKSI BIOGAS DARI CAMPURAN SAMPAH BUAH DENGAN MENGGUNAKAN STARTER KOTORAN SAPI : HASIL PERCOBAAN MENGGUNAKAN CAMPURAN SAMPAH BUAH SAMPAI DENGAN 10 PERSEN

RAHMIAH SJAFRUDDIN, ST, Ir. Siti Syamsiah Ph.D.

2011 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Biogas merupakan renewable energy yang dapat dijadikan sebagai bahan bakar alternatif untuk mengurangi penggunaan bahan bakar yang berasal dari bahan fosil, seperti minyak bumi dan gas alam. Pemanfaatan sampah buah untuk memproduksi biogas dapat memperkecil konsumsi sumber energi komersial seperti minyak bumi dan sekaligus mengurangi akumulasi sampah. Biogas dihasilkan melalui proses pemecahan bahan organik yang melibatkan aktivitas mikroorganisme anaerob dalam suatu biodigester. Proses produksi biogas melalui tiga tahap yaitu hidrolisis, asidogenesis, dan metanogenesis. Beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan proses produksi biogas diantaranya substrat, kondisi operasi (lingkungan) dan mikroorgansime. Sampah buah mengandung bahan organik yang tinggi, sehingga potensial menjadi bahan baku produksi biogas. Namun, sampah buah mempunyai karakteristik diantaranya keasaman yang rendah (4 –6), tidak mengandung mikroorganisme metanogen, dan mengandung senyawa inhibitor misalnya senyawa limonen pada buah jeruk dan tannin pada buah apel. Oleh karena itu, diperlukan strategi tertentu dalam memanfaatkan sampah buah untuk memproduksi biogas khususnya pada tahap start-up. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan strategi start-up dan proses aklimatisasi yang sesuai untuk proses produksi biogas dari campuran sampah buah pada biodigester kontinyu. Biodigester beroperasi secara kontinyu dengan loading rate 2 kg/hari (sekali umpan) dengan kapasitas operasi 36 kg. Biodigester dilengkapi saluran pemasukan umpan, pengeluaran slurry, pengaduk, manometer, dan gas holder. Strategi start-up dilakukan dengan mengumpankan kotoran sapi dan kemudian mencampurkan sampah buah pada komposisi yang secara bertahap ditingkatkan dari 1%, 5% sampai 10%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa parameter-parameter proses start-up produksi biogas diantaranya nilai rasio C/N sebesar 30 (komposisi buah jeruk 40%, melon 50%, dan apel 10%), total solid sebesar 9,9%, volatile solid sebesar 78,9%, pH berkisar 6,5 - 7, dan suhu sebesar 28 o C dapat menghasilkan produksi biogas yang semakin besar dengan kadar gas metana relatif konstan. Kadar gas metana kotoran sapi sebesar 50,1% (S-0), sementara untuk komposisi campuran sampah buah 1% sebesar 50,2% (S-1), 5% sebesar 50,0% (S-2), dan 10% sebesar 50,7% (S-3). Produksi biogas dan kadar metana tidak terpengaruh dari perubahan substrat campuran sampah buah yang memiliki pH rendah (6,5) dan memiliki senyawa inhibitor (limonen 75,543 ppm) dengan proses operasi pengumpanan secara bertahap.

Biogas is a renewable energy which can be considered as an alternative energy that can subtitute fosil fuel. Utilizing fruit waste to produce biogas can reduce the consumtion of comercial energy source such as fosil fuel and reduce waste accumulation as well. Biogas is produced through organics-compoundcracking- process which employe anaerob microorganism within a biodigester. The production process of biogas follows three steps i.e, hydrolisis,acydogenesis, and methanogenesis. Several factors affect the production process of biogas i.e, substrates, operating (environment) condition and microorganisms. The fruit waste contains high organics compounds, so it is potential to be the raw material of biogas. However, fruit waste has several characteristics such as low pH 4-6, lack of methanogen organism, and contains chemicals which could inhibitor biogas production, such as limonen in orange and tannin in apples. Thus, a certain strategy is needed in the utilizing fruit waste to produce biogas especially in the step of start up. The purpose of this research is to get strategy of start up and aclimation process which suitable to the production process of biogas in fruit waste in a continous biodigester. The biodigester is operated in continous process with the loading rate of 2kg/day and the operating capacity of 36 kg. Biodigester is equipped with an inlet channel, outlet of slurry, agitator, manometer, and gas holder. Start up strategy is done by feeding the biodigester with 100% cow menure and then the manure is replaced with mixed fruit waste gradually. Result of this reseach show mireasing percentage of fruit waste in the input (up to 10% of fruit waste) increase production of gas. However, the methane concentration is relative constant (± 50). The production of biogas and methane level is not affected by the change of fruit waste which has low of pH level. Have an inhibitor with gradual operating condition.

Kata Kunci : Biodigester kontinyu, start-up,. sampah buah, limonen, tannin, biogas.