ANALISIS KUANTITATIF PROSES BIODEGRADASI LIMBAH KOPI SECARA BATCH UNTUK PRODUKSI GAS METAN SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF

abdul mukhlis ritonga, Dr. Joko Nugroho W.K., S.TP, M.Eng.,

2011 | Tesis | S2 Mekanisasi/Teknik Pertanian

Pulp dan lendir kopi merupakan limbah cair proses pengolahan kopi secara basah yang berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku penghasil gas. Penambahan kotoran sapi pada proses fermentasi anaerobik pulp dan lendir kopi diperhitungkan dapat mempercepat reaksi pembentukan biogas. Penelitian ini dilakukan untuk menera produksi biogas dari pemanfaatan limbah cair kopi berdasarkan variasi komposisi pulp kopi, lendir kopi dan penambahan kotoran sapi. Penelitian ini dilakukan pada skala laboratorium menggunakan digester sistem batch volume 5 liter. Substrat pulp kopi (PK) dan lendir kopi (LK) secara terpisah maupun campurannya (PLK) dengan volume (a) 2,5 liter, (b) 3,0 liter, (c) 3,5 liter dan (d) 4,0 liter, masing-masing ditambahkan 1 kg kotoran sapi. Masingmasing variasi percobaan dilakukan tiga kali ulangan. Proses produksi biogas diamati selama 30 hari. Kinerja produksi biogas diamati melalui pengukuran parameter konsentrasi gas metan (CH4), rasio karbon-nitrogen (C/N rasio), total padatan (total solid, TS), padatan tak stabil (volatile solid, VS), kebutuhan oksigen (chemical oxygen demand, COD), keasaman (pH) dan suhu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produksi biogas tertinggi dihasilkan pada variasi campuran substrat lendir kopi 3 liter dengan 1 kg kotoran sapi (LKc) dengan produksi sebesar 72,75 liter/kg TS dengan kandungan CH4 40,19%, diikuti oleh variasi campuran substrat lendir kopi 2 liter dengan 1 kg kotoran sapi (LKa) dengan produksi gas 25,37 liter/kg TS dengan kandungan CH4 34,31%, dan variasi campuran substrat lendir kopi 2,5 liter dengan 1 kg kotoran sapi (LKb) dengan produksi 38,35 liter/kg TS dengan kandungan CH4 33,26%. Hasil analisis terhadap parameter TS, VS dan COD menunjukkan penurunan karena bahan organik yang terkandung telah didegradasi menjadi gas metan. Sedangkan pH dan suhu relatif konstan pada 7 dan 26oC. Analisis kuantitatif terhadap komposisi gas menunjukkan bahwa kandungan gas metan (CH4) tertinggi dihasilkan pada variasi campuran substrat lendir kopi 3,0 liter dengan 1 kg kotoran sapi (LKc) yaitu sebesar 40,19%. Dari pengukuran parameter-parameter yang telah dilakukan pada semua variasi substrat, perlakuan LKc menunjukkan hasil terbaik dengan produksi gas dan kandungan metan yang tinggi sehingga dapat untuk direkomendasikan pada penerapan secara kontinyu.

Pulp and coffee mucilage are liquid waste from coffee wet processing that have the potential as a raw material producing biogas. The addition of cow manure in an anaerobic fermentation process pulp, coffee mucilage is able to accelerate reaction of biogas forming. Experiment is done to calculate biogas production from liquid coffee waste base to variation of composition pulp, mucilage and addition cow manure. Experiment is done in the labolatory scale, used batch system digester with 5 litre of volume. Pulp coffee substrat (PK) and coffee mucilage (LK) separately and its mixture (PLK) with volume (a) 2,5 litre, (b) 3,0 litre, (c) 3,5 litre and (d) 4,0 litre , each enhanced by 1 kg of cow manure. Each variation is done with three replicates. Production process of biogas percieved by during 30 days. Performance of biogas production percieved to measurement parameter gas concentration of metan (CH4) ratio of karbon-nitrogen (C/N ratio), total of solid (TS), volatile solid (VS), requirement of oxygen (COD), acidity (pH) and teperature. Experiment result showed that the highest of biogas production is mixture variation substrat coffee mucilage 3,5 litre with 1 kg of cow manure (LKc) amounted 72,75 litre/kg TS and CH4 40,19%; followed by mixture variation substrat coffee mucilage 2 litre with 1 kg of cow manure (LKa) amounted ,37 liter/kg TS and CH4 34,31% and mixture variation substrat mucilage coffee 2,5 litre with 1 kg of cow manure (LKb) amounted 38,35 liter/kg TS and CH4 33,26%. Analysis result parameter of TS, VS and COD show degradation because organic materials which there are have converted become gas of metan. While pH and teperature is constant at 7 and 26oC. Quantitative analysis of gas compotition indicate that the highest gas content of metan is mixture variation substrat coffee mucilage 3,0 litre with 1 kg of cow manure (LKc) amounted 40,19%. From measurement of parameters which have been done at all of variation substrat, treatment LKc show best result with high gas production and content of metan, so that can be recommended at applying by continue system.

Kata Kunci : pulp kopi, lendir kopi, fermentasi, energi, biogas