i

KANDUNGAN PROTEIN KASAR DAN SERAT KASAR SLUDGE

BIOGAS DENGAN PENAMBAHAN BAHAN ORGANIK PADA

DIGESTER

SKRIPSI

OLEH:

SITI MAGHFIRAH REZKI LESTARI

1111 11 377

FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2017

ii

KANDUNGAN PROTEIN KASAR DAN SERAT KASAR SLUDGE

BIOGAS DENGAN PENAMBAHAN BAHAN ORGANIK PADA

DIGESTER

SKRIPSI

OLEH:

SITI MAGHFIRAH REZKI LESTARI

1111 11 377

SKRIPSI SEBAGAI SALAH SATU SYARAT UNTUK MEMPEROLEH

GELAR SARJANA PADA FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2017

iii

iv

v

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Segala puji bagi Allah SWT karena atas rahmat, taufiq dan hidayah-Nya,

penulis dapat menyelesaikan skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Sarjana Peternakan (S.Pt). Kemudian sholawat dan salam atas Nabi yang

diutus Allah untuk menuntun semua hamba (manusia), dan keluarga serta sahabat

yang mengikuti petunjuk-Nya. Dalam penulisan skripsi ini tidak sedikit hambatan

dan kesulitan yang penulis hadapi. Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak akan

terselesaikan dengan baik tanpa dukungan, motivasi, nasehat dan bantuan dari

berbagai pihak.

Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada

Kedua orang tua saya ayahanda Agussalim Saleh dan ibunda Anie Asriany atas

segala perhatian dan kasih sayang, bantuan materi maupun non materi yang tak

ternilai harganya serta doa-doa yang senantiasa dipanjatkan. Dan pada kesempatan

ini pula dengan segala keihlasan dan kerendahan hati penulis juga menyampaikan

terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya

kepada :

1. Prof. Dr. Ir. Syamsuddin Hasan., M.Sc selaku penasehat akademik yang

senantiasa membimbing, memberikan motivasi, nasihat dan mengarahkan

selama dalam bangku perkuliahan.

vi

2. Dr. Jamila, S.Pt., M.Si sebagai pembimbing utama dan Prof. Dr. Ir. Djasmal

A. Syamsu., M.Si selaku pembimbing anggota yang telah banyak meluangkan

waktunya untuk membimbing, mengarahkan dan memberikan nasihat serta

motivasi sejak awal penelitian sampai selesainya penulisan Skripsi ini.

3. Prof. Dr. Ir. Muhammad Rusdy., M.Sc, Prof. Dr. Ir. Hj. Laily A. Rotib.,

MS, dan Dr. Ir. Hj. Rohmiyatul Islamiyati., MP selaku pembahas. Terima

kasih atas saran, nasihat-nasihat dan dukungannya kepada penulis.

4. Dekan Prof. Dr. Ir. H. Sudirman Baco, M.Sc., Wakil Dekan I dan Wakil

Dekan II serta Wakil Dekan III.

5. Prof. Dr. drh. Hj. Ratmawati Malaka, M.Sc selaku Ketua Program Studi

Peternakan Universitas Hasanuddin.

6. Ibu dan Bapak Dosen tanpa terkecuali yang telah membimbing saya selama

kuliah di Fakultas Peternakan, Universitas Hasanuddin, Makassar.

7. Kepada Ibu dan Bapak Pegawai Fakultas Peternakan yang telah memberikan

sumbangsih ilmu, didikan dan pelayanan akademik selama penulis berada di

bangku kuliah.

8. Kepada teman penelitian, Hamsidar Yuni, Try Sukma Utamy Taufan dan

Nurhudayah yang telah banyak membantu selama berada dilapangan.

9. Kepada teman-teman Sambalado Gengs Go Ana Taeyeon , Han Tamii, Lee

Yuni, Nur gendu, Irma sibuk, Lee Min Hoo Thalib, Idhe alay, Jihad Babo,

Sukri ganteng, Radit, Heri, Yusmar, dan Ema buncit serta Sahabat saya

Anggraeni Evi Pratiwi yang mendukung dan memberikan doa, semangat,

kasih sayang, saran dan dorongan kepada penulis.

vii

10. Kawan – kawan “SOLANDEVEN” dan HIMSENA yang telah menjadi

keluarga kecil di Kampus Universitas Hasanuddin terima kasih telah menemani

penulis di saat suka maupun duka selama menempuh pendidikan di bangku

kuliah.

11. Teman-teman KKN PPM DIKTI UNHAS Kab. Pinrang Kec. Mattiro

Sompe Desa Mattongang Tongang: Tami, Riani, Nina, Ika, Fitrah,

Multazam, Ayu, Rita, Ahmad, Fian, Suaib, Abi, Rahmat, Raka, Dayat,

Khalik, Nanang, Kak April, Kak Renal dan Herdi, semoga apa yang menjadi

kebersamaan kita akan selalu ada untuk tetap menjadikan kita sebagai saudara.

12. Buat Andhika Kurniawan yang selalu menemani dan memberi semangat

dalam menyelesaikan Skripsi ini.

13. Semua pihak yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu yang selalu

memberikan doa kepada penulis hingga selesai penyusunan Skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari

kesempurnaan, karena itu diharapkan kritik dan saran untuk perbaikan. Semoga

Skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun pembaca. Amiin

Makassar, Februari 2017

Siti Maghfirah Rezki Lestari

ABSTRAK

viii

Siti Maghfirah Rezki Lestari (I 111 11 377) Kandungan Protein Kasar dan Serat

Kasar Sludge Biogas Dengan Penambahan Bahan Organik Pada Digester. Dibawah

Bimbingan Jamila dan Djasmal A. Syamsu.

Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh feses sapi yang ditambahkan jerami

padi dan eceng gondok pada bahan isian digester tehadap kandungan protein kasar

dan serat kasar sludge biogas. Penelitian ini terdiri dari empat perlakuan yaitu :

P1(bahan isian digester feses sapi + air), P2(bahan isian digester feses sapi + jerami

padi + air), P3(bahan isian digester feses sapi + eceng gondok + air), dan P4 (bahan

isian digester feses sapi + jerami padi + eceng gondok + air). Rancangan yang

digunakan yaitu Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 4 perlakuan dan

4 kali ulangan. Analisis statistik memperlihatkan bahwa perlakuan memberikan

pengaruh yang sangat nyata (P<0,01) terhadap kandungan protein kasar dan serat

kasar. Berdasarkan hasil penelitian disimpulkan bahwa penambahan bahan organik

pada bahan isian digester mampu meningkatkan kandungan protein kasar dan

menurunkan kandungan serat kasar sludge biogas. Penambahan eceng gondok

adalah yang terbaik dibandingkan dengan perlakuan lainnya karena mampu

meningkatkan kandungan protein kasar dan menurunkan kandungan serat kasar.

Kata Kunci : Sludge Biogas, Protein Kasar, dan Serat Kasar

ix

ABSTRACK

Siti Maghfirah Rezki Lestari (I 111 11 377) The Content of Crude Protein and

Crude Fiber of the Sludge Biogas on Digester with the Addition of Organic

Material. Under the Supervision of Jamila and Djasmai A. Syamsu.

The aimed o this stdy is to know the effect of the cow feces addtion of rice

straw and water hyacinth on digester to crude protein and crude fiber of sludge

biogas. This study consistent of four treatment, P1 (cow feces + water), P2 (cow

feces + rice straw + water), P3 (cow feces + water hyacinth + water), and P4 (cow

feces + rice straw + water hyacinth + water). The design of this study was complete

random design (RAL), consisting of respectively 4 treatment and 4 repetitions. The

statistical analysis showed that the cow feces on digester that was added with rice

straw and water hyacinth significantly affected (P < 0.01) the content of crude

protein and crude fiber of the sludge biogas. It was concluded that the addition of

the water hyacinth to the cow feces on digester increase of the content crude

protein and decreased the crude fiber of the sludge biogas. The addition of water

hyacinth increased the content of the crude protein and reduced that of the crude

fiber most compared to any other treatments.

Key words: Sludge Biogas, Crude Protein, and Crude Fiber

x

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .................................................................................... i

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ ii

PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iv

KATA PENGANTAR ..................................................................................... v

ABSTRAK ....................................................................................................... viii

DAFTAR ISI .................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv

PENDAHULUAN

Latar Belakang .......................................................................................... 1

Perumusan Masalah .................................................................................. 2

Tujuan dan Kegunaan ............................................................................... 3

TINJAUAN PUSTAKA

Gambaran Umum Biogas .......................................................................... 4

Komposisi Biogas dan Kualitasnya .......................................................... 5

Limbah Feses Ternak Sebagai Penghasil Biogas ...................................... 6

Proses Pembentukkan Biogas dan Faktor-faktor yang Mempengaruhinya 7

Kandungan Nutrisi Sludge Biogas ............................................................ 9

Bahan Isian Digester ................................................................................. 10

Manfaat Protein Kasar dan Serat Kasar dalam Pakan ............................... 14

Hipotesis ................................................................................................... 16

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 17

Materi Penelitian ....................................................................................... 17

Metode Penelitian ..................................................................................... 17

Prosedur Pembuatan Sludge Biogas ........................................................ 18

Analisis Bahan Kering .............................................................................. 19

Parameter Yang Diamati ........................................................................... 20

Analisis Statistik ....................................................................................... 22

Halaman

xi

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Bahan Isian Digester Terhadap Kandungan Protein Kasar

Sludge Biogas. ........................................................................................... 23

Pengaruh Bahan Isian Digester Terhadap Kandungan Serat Kasar

Sludge Biogas ............................................................................................ 24

PENUTUP

Kesimpulan ............................................................................................... 27

Saran ......................................................................................................... 27

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 28

LAMPIRAN ..................................................................................................... 31

xii

DAFTAR TABEL

No. Halaman

Teks

1. Komponen Penyusun Biogas ............................................................... 6

2. Potensi Kotoran yang Dapat Memproduksi Biogas ............................ 6

3. Produksi Biogas Beberapa Kotoran Ternak ........................................ 7

4. Komposisi Biogas Kotoran Sapi dan campuran Kotoran Ternak

dengan Sisa Pertanian .......................................................................... 11

5. Kandungan Nutrisi Jerami Padi yang Difermentasi dan Tanpa

Fermentasi ........................................................................................... 12

6. Komposisi Nutrisi Eceng Gondok ...................................................... 14

xiii

DAFTAR GAMBAR

No. Halaman

Teks

1. Diagram Alur Pembentukan Biogas ......................................................... 9

2. Jerami Padi ............................................................................................... 12

3. Eceng Gondok .......................................................................................... 13

4. Rataan Kandungan Protein Kasar pada Perlakuan P1 (Feses Sapi),

P2 (Feses Sapi + Jerami Padi), P3 (Feses Sapi + Eceng Gondok),

P4 (Feses Sapi + Jerami Padi + Eceng Gondok) ...................................... 23

5. Rataan Kandungan Serat Kasar pada Perlakuan P1 (Feses Sapi),

P2 (Feses Sapi + Jerami Padi), P3 (Feses Sapi + Eceng Gondok),

P4 (Feses Sapi + Jerami Padi + Eceng Gondok) ...................................... 25

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

No. Halaman

Teks

1. Persentasi Perbandingan Feses Sapi, Bahan Organik dan Air

Pada Sludge Biogas Berdasarkan Bahan Kering 12% .......................... 32

2. Rataan Kandungan Protein Kasar dan Serat Kasar Sludge

Biogas Dengan Penambahan Bahan Organik Pada Digester ................ 33

3. Hasil Analisis Sidik Ragam Kandungan Protein Kasar dan Serat

Kasar Sludge Biogas ............................................................................. 34

4. Hasil Analisis Statistik Uji Duncan Kandungan Protein Kasar

dan Serat Kasar Sludge Biogas ............................................................ 38

5. Dokumentasi ......................................................................................... 40

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Biogas merupakan sumber energi alternatif yang dapat diperbarui sehingga

berguna untuk membantu dalam mengatasi kebutuhan dan kelangkaan energi.

Pemanfaatan biogas sebagai sumber energi juga dapat mengurangi masalah

lingkungan, karena biogas menghasilkan gas metana dan gas karbondioksida yang

jika tidak digunakan sebagai sumber energi justru menyebabkan efek pemanasan

global (Global Warming) (Gomez et al, 2006).

Kotoran ternak merupakan bahan baku sumber biogas yang tersedia dalam

jumlah banyak dan pemanfaatannya belum optimal. Hampir semua jenis kotoran

ternak dapat dijadikan bahan baku menghasilkan biogas, karena faktor jumlah dan

ketersediaan secara terus-menerus yang dapat dimanfaatkan. Limbah peternakan

seperti feses, urin dan sisa pakan ternak sapi merupakan salah satu sumber bahan

yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan biogas. Namun di sisi lain

perkembangan/pertumbuhan industri peternakan menimbulkan masalah bagi

lingkungan seperti menumpuknya limbah peternakan termasuknya didalamnya

limbah feses sapi, sehingga perlu dijadikan sebagai bahan isian digester untuk

mengoptimalkan pemanfaatannya.

Biogas dapat diperoleh dari kotoran cair dari peternakan ayam, sapi,

babi, sampah organik dari pasar, industri makanan dan limbah buangan lainnya.

Produksi biogas memungkinkan pertanian berkelanjutan dengan sistem proses

terbarukan dan ramah lingkungan. Selain kotoran ternak bahan organik lain yang

dapat dimanfaatkan untuk biogas adalah eceng gondok dan jerami padi. Limbah

2

dari biogas yang biasa disebut sludge atau slurry dapat dimanfaatkan sebagai pupuk

untuk tanaman yang mempunyai manfaat yang sama dengan pupuk kandang, selain

itu pemanfaatan lainnya yaitu penggunaan sludge atau slurry sebagai bahan

tambahan pakan ternak dan pupuk organik, walaupun bentuknya berupa lumpur.

Menurut Oman (2003), kandungan unsur hara dalam sludge biogas terbilang

lengkap tetapi jumlahnya sedikit sehingga perlu ditingkatkan kualitasnya dengan

penambahan bahan lain yang mengandung unsur hara makro dan penambahan

mikroorganisme yang menguntungkan seperti mikroba penambah nitrogen. Sludge

juga mengandung lebih sedikit bakteri pathogen sehingga aman untuk digunakan

sebagai pupuk. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian pengaruh penambahan

bahan organik pada digester terhadap kandungan protein kasar dan serat kasar

sludge biogas.

Perumusan Masalah

Proses akhir dari pembuatan biogas menghasilkan limbah berupa lumpur

(sludge) yang penggunaannya digunakan hanya sebagai kompos dan pupuk yang

langsung diaplikasikan pada lahan pertanian, sehingga perlu dilakukan analisis

untuk mengetahui kandungan nutrisi yang terkandung dalam sludge yang berasal

dari beberapa bahan biogas seperti feses sapi yang ditambahkan jerami padi dan

eceng gondok. Penambahan jerami padi dan eceng gondok sebagai bahan isian

digester karena jerami padi mengandung serat kasar antara 35 - 40% dan protein

lebih dari 9% (Syamsu, 2006), sedangkan eceng gondok memiliki kandungan

protein lebih dari 11,5% (Muladi, 2001). Sehingga penting dilakukan penelitian

3

untuk mengetahui kandungan protein kasar dan serat kasar sludge biogas dari bahan

isian digester feses sapi yang ditambahkan jerami padi dan eceng gondok.

Tujuan dan Kegunaan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh feses sapi yang

ditambahkan jerami padi dan eceng gondok pada bahan isian digester terhadap

kandungan protein kasar dan serat kasar sludge biogas.

Kegunaan dari penelitian ini sebagai bahan infomasi mengenai bahan isian

digester biogas dari feses sapi yang ditambahkan jerami padi dan eceng gondok

terhadap kandungan protein kasar dan serat kasar yang terdapat pada sludge biogas.

4

TINJAUAN PUSTAKA

Gambaran Umum Biogas

Biogas adalah kumpulan gas yang timbul dari proses fermentasi bahan-

bahan organik yang dapat dicerna oleh mikroorganisme dalam keadaaan anaerob

(Samiadi, 2003). Pada umumnya biogas terdiri atas gas metana (CH4) 50 - 70%, gas

karbon dioksiada (CO2) 30 - 40%, hidrogen (H2) 5 - 10% dan gas-gas lainnya dalam

jumlah yang sedikit. Biogas kira-kira memiliki berat 20% lebih ringan

dibandingkan udara (Wahyuni, 2009).

Menurut Sesse dan Borda (1988), biogas merupakan gas campuran

metana (CH4), karbondioksida (CO2) dan gas lainnya yang di dapat dari hasil

penguraian bahan organik (seperti kotoran hewan, kotoran manusia, dan tumbuhan)

oleh bakteri metanogen. Untuk menghasilkan biogas, bahan organik yang

dibutuhkan ditampung dalam bio-digester. Proses penguraian bahan organik

terjadi secara anaerob (tanpa oksigen). Gas yang berasal dari berbagai macam

limbah organik seperti sampah biomassa, kotoran manusia, kotoran hewan dapat

dimanfaatkan menjadi energi melalui proses anaerobik (Pambudi, 2008).

Menurut Kadarwati (2007), bahwa proses degradasi limbah pertanian,

kotoran hewan dan manusia yang dicampur dengan air dan ditempatkan dalam

tempat yang tertutup sehingga dalam kondisi anaerob akan membentuk biogas.

Keadaan anaerob ini dapat terjadi secara alami. Untupk mendapatkan kondisi

anaerob yang lebih baik dengan hasil biogas yang lebih banyak, perlu dilakukan

secara bantuan yaitu dalam suatu digester atau unit pencerna biogas.

5

Komposisi Biogas dan Kualitasnya

Menurut Price and Cheremisinoff (1981), biogas dihasilkan melalui proses

fermentasi limbah organik seperti kotoran hewan. Adapun unsur-unsur yang

terkandung dalam biogas yaitu gas metana (CH4), gas karbon dioksida (CO2), gas

oksigen (O2), gas hidrogen sulfida (H2S), gas hidrogen (H2) dan gaskarbon

monoksida (CO). Komposisi biogas yang dihasilkan sangat tergantung pada jenis

bahan baku yang digunakan (Wellinger and Lindenberg, 2000).

Biogas merupakan campuran dari berbagai jenis gas yang mempunyai

kandungan metana dengan produksi terbesar, nilai kalor gas metana (100%) adalah

8.900 kkal/m3 (Iksan dkk, 1986). Karakteristik biogas adalah (a) biogas kira-kira

memiliki berat 20% lebih ringan dibandingkan udara dan memiliki suhu

pembakaran antara 650° sampai 750°C, (b) biogas tidak berbau dan berwarna yang

apabila dibakar akan menghasilakn nyala api biru cerah seperti gas LPG, (c) nilai

kalor gas metana adalah 20 MJ/m3 dengan efisiensi pembakaran 60% pada

konvensional kompor biogas, nilai kalor rendah (LHV) (CH4) yaitu 50,1 MJ/kg dan

(d) densitas (CH4) yaitu 0,717 kg/m3 (Teguh dan Asori, 2009).

Biogas dihasilkan apabila bahan-bahan organik terurai menjadi senyawa-

senyawa pembentuknya dalam keadaan tanpa oksigen (anaerob). Proses fermentasi

adalah penguraian bahan-bahan organik dengan bantuan mikroorganisme.

Fermentasi anaerob dapat menghasilkan gas yang mengandung sedikitnya 50%

metana (Firdaus, 2009). Komponen penyusun biogas dapat dilihat pada Tabel 1

sebagai berikut :

6

Tabel 1. Komponen Penyusun Biogas

Jenis Gas Jumlah (%)

Methan (CH4)

Karbondioksida (CO2)

Air (H2O)

Hidrogen Sulfide (H2S)

Nitrogen (N2)

Hidrogen

54 -70

27 – 45

0,3

Sedikit sekali

0,5 – 3

5 – 10

Sumber : Firdaus, 2009

Limbah Feses Ternak Sebagai Penghasil Biogas

Kotoran ternak yang telah dicampur air atau isian (slurry) di masukkan

kedalam alat pembuat biogas maka akan terjadi proses pembusukan yang terdiri

dari dua tahap, yaitu proses aerobik dan anaerobik. Pada proses aerobik diperlukan

oksigen dan hasil prosesnya berupa karbon dioksida (CO2). Proses ini berakhir

setelah oksigen dalam digester biogas habis. Selanjutnya proses pembusukan

berlanjut pada tahap anaerobik dan menghasilkan gas metan yang biasa disebut

biogas (Setiawan, 2004). Potensi kotoran yang dapat memproduksi biogas dari

berbagai sumber kotoran dapat dilihat pada Tabel 2 sebagai berikut :

Tabel 2. Potensi Kotoran yang dapat memproduksi biogas

Tipe Kotoran Produksi Gas

Kotoran (m3)

Sapi

Babi

Peternakan Ayam

Manusia

0,023 – 0,40

0,040 – 0,059

0,065 – 0,116

0,020 - 0,028

Sumber : Teguh dan Asori, 2009.

Produksi biogas bervariasi tergantung dari jenis ternak. Produksi dari

kotoran ternak dapat dilihat pada Tabel 3 sebagai berikut:

7

Tabel 3. Produksi Biogas Beberapa Kotoran Ternak

Jenis kotoran

ternak

Kotoran Basah

ysng dihasilkan

Kg/Ekor

Gas metan yang

dihasilkan tiap

ekor/liter

Gas bio yang

dihasilkan tiap

ekor/liter

Sapi pedaging

Sapi perah

Babi

Ayam

33-40

20-24

4.5

0,125

960-1200

700-850

220-290

33-37

1600-2000

1200-1400

370-490

55-62

Sumber: Setiawan, 2004.

Limbah yang berupa feses, urine dan sisa pakan bisa dimanfaatkan sebagai

bahan baku pembuatan kebutuhan hidup, dari pupuk organik hingga menjadi

penghasil energi seperti biogas. Kotoran ternak terutama feses dan urine ternak

merupakan bahan yang paling umum digunakan sebagai bahan penghasil biogas

(Simamora dkk, 2006).

Proses Pembentukan Biogas dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhinya

Pada prinsipnya teknologi biogas adalah teknologi yang memanfaatkan

proses fermentasi dari sampah organik secara anaerobik oleh bakteri metan

sehingga dihasilkan gas metan (Nandiyanto, 2007). Suhu yang baik untuk proses

fermentasi adalah 30-55oC. Pada suhu tersebut mikroorganisme dapat bekerja

secara optimal merombak bahan-bahan organik (Simamora dkk, 2006).

Menurut Haryati (2006), proses pencernaan anaerobik merupakan dari

reaktor biogas yaitu proses pemecahan bahan organik oleh bakteri metanogenik dan

bakteri asidogenik pada kondisi tanpa udara. Bakteri ini secara alami terdapat dalam

limbah yang mengandung bahan organik, seperti kotoran ternak. Bahan organik

yang bisa digunakan sebagai bahan baku industri ini adalah sampah organik limbah

8

yang sebagian besar terdiri dari kotoran dan potongan-potongan kecil sisa-sisa

tanaman, seperti jerami dan sebagainya serta air yang cukup banyak.

Menurut Wibowo (2012), ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam

proses pembentukan biogas, yaitu (a) Kelompok bakteri fermentatif: Steptococci,

Bacteriodes, dan beberapa jenis Enterobactericeae, (b) Kelompok bakteri

asetogenik: Desulfovibrio, dan (c) Kelompok bakteri metana: Mathanobacterium,

Mathanobacillus, Methanosacaria, dan Methanococcus.

Dalam reaktor biogas terdapat dua jenis bakteri yang sangat berperan, yakni

bakteri asam dan bakteri methan. Kedua jenis bakteri ini perlu dalam jumlah yang

berimbang. Kegagalan reaktor biogas dapat dikarenakan tidak seimbangnya

populasi bakteri methan terhadap bakteri asam yang menyebabkan lingkungan

menjadi sangat asam (pH<7) yang selanjutnya menghambat kelangsungan hidup

bakteri methan. Keasaman substrat biogas dianjurkan untuk berada pada rentang

pH 6,5 – 8. Bakteri methan ini juga cukup sensitif dengan temperatur. Temperatur

35˚C diyakini sebagai termperatur optimum untuk perkembangbiakan bakteri

metan. Salah satu cara menetukan bahan organik yang sesuai untuk menjadi bahan

masukan sistem biogas adalah dengan mengetahui perbandingan karbon (C) dan

nitrogen (N) atau disebut rasio C/N (Junus, 1987).

Secara garis besar reaksi kimia proses dekomposisi anaerobik pembentukan

biogas, dengan komposisi utamanya adalah gas metan yang dapat dibagi menjadi

tiga tahap proses yaitu (a) Tahap pelarutan bahan-bahan organik, bahan padat yang

mudah larut atau yang sukar larut akan berubah menjadi senyawa organik yang

larut, (b) Tahap asidifikasi atau pengasaman, merupakan tahap terbentuknya asam-

9

asam organik dan pertumbuhan atau perkembangan sel bakteri dan (c) Tahap

metagonik, merupakan tahap dominasi perkembangan sel mikroorganisme dengan

spesies tertentu yang menghasilkan metan (Simamora dkk, 2006).

Diagram alur proses pembentukan biogas melalui 3 tahap, dapat dilihat pada

gambar 1 sebagai berikut (Haryati, 2006) :

Gambar 1. Diagram Alur Pembentukan Biogas

Kandungan Nutrisi Sludge Biogas

Sludge adalah limbah dari pembuangan digester biogas yang berbentuk

lumpur. Sludge biasa disebut bio-slurry karena bentuknya yang bersifat lumpur dan

sulit dipisahkan (Oman, 2003). Kotoran ternak yang telah hilang gasnya (sludge)

merupakan pupuk organik yang sangat kaya akan unsur-unsur yang dibutuhkan

oleh tanaman seperti N, P dan K (Haryati, 2006).

Menurut Williams and Sandra (2011), Sludge biogas memiliki karakteristik

yaitu bervariasi sesuai dengan bahan masukan dan kondisi tindakan, bahan kering

rendah (biasanya antara 1-8% padatan), kadar air yang tinggi (92-99% cairan),

10

materi tercerna misalnya lignin dan puing-puing sel, dan memiliki nutrisi

anorganik.

Sludge biogas dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, limbah ternak kaya

akan nutrient seperti protein, lemak BETN, vitamin, mineral, mikroba dan zat

lainnya (Prior et al, 1986). Sludge biogas dapat digunakan sebagai pupuk untuk

tanaman yang bermanfaat sama dengan pupuk kandang yang terdiri dari pupuk

padat dan pupuk cair namun sebelum penggunaan sebagai pupuk harus melalui

proses pengolahan terlebih dahulu. Jika dipergunakan sebagai pupuk padat

sebaiknya sludge biogas melalui proses pengeringan terlebih dahulu selama ±14

hari tanpa terkena sinar matahari langsung. Penggunaannya biasa juga

dikombinasikan dengan pupuk lain misalnya urea (Setiawan, 2004).

Bahan Isian Digester

Feses Sapi

Kotoran sapi adalah limbah peternakan yang merupakan buangan dari usaha

peternakan sapi yang bersifat padat dan dalam proses pembuangannya sering

bercampur dengan urine dan gas seperti metana dan amoniak. Kandungan unsur

hara dalam kotoran sapi antara lain nitrogen (0,29 %), P2O5 (0,17 %), dan K2O

(0,35%) (Setiawan, 2004).

Komposisi biogas kotoran sapi dan campuran kotoran ternak dengan sisa

pertanian dapat dilihat pada Tabel 4 sebagai berikut :

Tabel 4. Komposisi Biogas Kotoran Sapi dan Campuran Kotoran Ternak

dengan Sisa Pertanian

Jenis Gas Biogas

11

Kotoran Sapi Campuran Kotoran Ternak

dan Sisa Pertanian

Methan (CH4)

Karbon dioksida (CO2)

Nitrogen (N2)

Karbon monoksida (CO)

Oksigen (O)

Propena (C3H8)

Hidrogen Sulfida (H2S)

Nilai Kalor (kkal/m3)

65,7

27,0

2,3

0

0,1

0,7

-

6513

54 – 70

45 – 27

0,5 – 3,0

0,1

6,0

-

Sedikit

4800 – 6700

Sumber : Setiawan, 2004.

Sapi memiliki sistem pencernaan khusus yang menggunakan

mikroorganisme dalam sistem pencernaan yang berfungsi untuk mencerna selulosa

dan lignin dari rumput berserat tinggi. Oleh karena itu, pupuk sapi kandang

memiliki kandungan selulosa yang tinggi sehingga nilai kalor yang dihasilkan oleh

biogaspun cukup tinggi, yaitu kisaran 4800-6700 kkal/m3, untuk metana murni

(100%) memiliki nilai kalori 8900 kkL/m3 (Ristianingrum, 2012).

Jerami Padi

Jerami padi mengandung 37.71% selulosa; 21,99% hemiselulosa; 16.62%

lignin (Dewi, 2002). Selulosa dan Hemiselulosa dapat dihidrolisis menjadi senyawa

yang lebih sederhana. Hasil hidrolisis tersebut selanjutnya dapat difermentasi

menjadi ethanol atau metana (Prajayana dkk, 2011).

12

Gambar 2. Jerami Padi

Fermentasi biogas dapat dibuat dari berbagai residu tanaman dan sumber

bahan organik, termasuk jerami dan dari setiap kg jerami dihasilkan 0,25 m3 gas

metan dan residunya mengandung 38%. Jerami padi relatif sulit terkomposisi,

hanya 9-16% dari produksi total terjadi dalam periode yang sama dan pada suhu

yang sama. Untuk mempercepat produksi gas sebaiknya jerami padi dikomposkan

terlebih dahulu (Kota, 2009).

Kandungan nutrisi jerami padi yang difermentasi dan tanpa fermentasi dapat

dilihat pada Tabel 5, sebagai berikut :

Tabel 5. Kandungan Nutrisi Jerami Padi yang Difermentasi dan Tanpa

Fermentasi.

Tanpa Fermentasi Fermentasi

Protein Kasar

Serat Kasar

Lemak Kasar

Sellulosa

Lignin

Abu

4,31

40,3

1,4

33

7,21

20,07

9,11

36,52

1,7

26,54

4,1

19,91

Sumber : Syamsu, 2006

13

Eceng Gondok

Eceng gondok (Eichornia crassipes) merupakan tumbuhan yang hidup

mengapung di air dan kadang-kadang berakar dalam tanah. Eceng gondok memiliki

kemampuan tumbuh yang sangat cepat, terutama pada perairan yang mengandung

banyak nutrient (Indriyanto, 2007).

Gambar 3. Eceng Gondok

Menurut Soetikno dan Sastroutomo (1990), taksonomi eceng gondok

sebagai berikut :

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Liliopsida

Ordo : Commelinales

Famili : Pontederiaceae

Genus : Eichornia kunth

Spesies : Eichornia crassipes

Pemanfaatan eceng gondok sebagai bahan baku biogas dikarenakan

memiliki kandungan 43% hemiselulosa dan selulosa sebesar 17%. Hemiselulosa

akan dihidrolisis menjadi glukosa oleh bakteri melalui proses anaerobic digestion,

yang akan menghasilkan gas metan (CH4) dan karbondioksida (CO2) sebagai biogas

(Indriyanto, 2007).

14

Tumbuhan mempunyai sifat-sifat yang baik antara lain, mengandung

protein lebih dari 11,5% dan mengandung selulosa yang lebih tinggi besar dari non

selulosanya seperti lignin, abu, lemak, dan zat-zat lain (Muladi, 2001). Eceng

gondok mengandung 95% air yang menjadikannya terdiri jaringan yang berongga

mempunyai energi yang tinggi terdiri dari bahan yang dapat difermentasikan dan

berpotensi sangat besar menghasilkan biogas. Komposisi nutrisi eceng gondok

dapat dilihat pada Tabel 6, sebagai berikut :

Tabel 6. Komposisi Nutrisi Eceng Gondok

Macam Analisis % Berat Kering

Kadar air 1)

Kadar abu 1)

Kadar lemak kasar 1)

Kadar serat kasar 1)

Kadar protein kasar 1)

NDF 1)

ADF 1)

Lignin 1)

14.6737

14.4741

3.0330

29.1376

12.5475

54.5456

24.4633

9.3378

Sumber : 1). Astuti dkk, 2013.

Manfaat Protein Kasar dan Serat kasar dalam Pakan

Sludge biogas merupakan potensi untuk dijadikan bahan baku dalam

penyusunan ransum pada ternak, namun penggunaannya masih terbatas. Hal

demikian disebabkan karena sludge memiliki keterbatasan yaitu kandungan serat

kasar yang cukup tinggi. Pada umumnya bahan pakan yang mengandung serat kasar

yang tinggi memiliki nilai kecernaan yang rendah, sehingga penggunaan sludge

sebagai pakan dalam ransum menjadi terbatas. Penggunaan serat kasar yang tinggi,

selain dapat menurunkan komponen yang mudah dicerna juga menyebabkan

15

penurunan aktivitas enzim pemecah zat-zat makanan, seperti enzim yang

membantu pencernaan karbohidrat, protein dan lemak (Junus, 2006).

Protein merupakan sumber asam amino yang terdiri dari unsur C, H, O, dan

N. Protein berfungsi sebagai zat pembangun jaringan-jaringan baru, pengatur

proses metabolisme tubuh dan sebagai bahan bakar apabila keperluan energi tubuh

tidak terpenuhi oleh lemak dan karbohidrat (Winarno 1986). Protein tersusun dari

berbagai asam amino yang masing-masing dihubungkan dengan ikatan peptida.

Peptida adalah jenis ikatan kovalen yang menghubungkan suatu gugus karboksil

satu asam amino dengan gugus amino asam amino lainnya sehingga terbentuk suatu

polimer asam amino (Toha, 2001).

Serat kasar adalah bagian dari pangan yang tidak dapat terhidrolisis oleh

bahan-bahan kimia yang digunakan untuk menentukan kadar serat kasar yaitu asam

sulfat (H2SO4 1,25%) dan natrium hidroksida (NaOH 1,25%). Serat kasar

merupakan bagian dari karbohidrat dan didefinisikan sebagai fraksi yang tersisa

setelah didigesti dengan larutan asam sulfat standar dan sodium hidroksida pada

kondisi yang terkontrol. Pengukuran serat kasar dapat dilakukan dengan

menghilangkan semua bahan yang larut dalam asam dengan pendidihan dalam

asam sulfat (Piliang dan Djojosoebagio, 2002). Daya cerna serat kasar dipengaruhi

oleh beberapa faktor antara lain kadar serat dalam pakan, komposisi penyusun serat

kasar dan aktivitas mikroorganisme (Maynard et al, 2005).

Kandungan protein erat hubungannya dengan kandungan serat kasar.

Makin tinggi kandungan protein dari jenis bahan pakan yang sama, makin rendah

kandungan serat kasarnya. Bahan yang mengandung protein juga lebih mudah

16

dicerna dibandingkan dengan bahan yang mengandung karbohidrat kasar. Bila

proteinnya tinggi maka kandungan serat kasaranya rendah dan lebih mudah dicerna.

Secara umum, protein lebih mudah dicerna dibandingkan dengan bahan yang lebih

banyak mengandung serat kasar dan lebih rendah proteinnya (Amrullah, 2003).

Hipotesis

Diduga bahwa komposisi bahan isian digester feses sapi yang ditambahkan

bahan organik seperti jerami padi dan eceng gondok dapat meningkatkan

kandungan protein kasar dan menurunkan serat kasar sludge biogas.

17

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni sampai Oktober 2016. Penelitian

terrdiri dari dua tahap, pada tahap pertama pembuatan biogas skala laboratorium di

Laboratorium Valorisasi Pakan dan Limbah. Tahap kedua menganalisis kandungan

protein kasar dan serat kasar sludge biogas di Laboratorium Kimia Makanan Ternak

Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin Makassar.

Materi Penelitian

Alat yang digunakan pada penelitian ini meliputi erlenmeyer 900 ml

sebagai digester, jergen, selang, gelas ukur, shaker, cawan porselin, neraca analitik,

labu khedjal 100 ml, labu ukur 100 ml, labu destilasi, alat destilasi, alat titrasi, alat

destruksi (lemari asam), erlenmeyer, sintered glass no. 1, pompa vakum, alat

refluks, tanur, oven, desikator, gegep, tabung reaksi, gelas piala, rak tabung, pipet,

labu penampung dan penangas listrik.

Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu feses sapi, air, eceng

gondok, jerami padi, sampel penelitian, H2SO4 pekat, selenium mix, aquades,

indikator mix, H3BO2 2%, larutan H2SO4 0,0171 N, NaOH 30%, H2SO4 0,3 N,

NaOH 1,5 N, 50oCC air panas, aceton, dan kertas label.

Metode Penelitian

Rancangan percobaan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah

Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan dan 4 kali ulangan sebagai

berikut :

18

P1 = Bahan Isian Digester Feses Sapi + Air (1 : 1)

P2 = Bahan Isian Digester Feses Sapi + Jerami Padi + Air (1 : 1 : 2)

P3 = Bahan Isian Digester Feses Sapi + Eceng Gondok + Air (1 : 1 : 2)

P4 = Bahan Isian Digester Feses Sapi + Jerami Padi + Eceng Gondok + Air

(1 : 1 : 1 : 3)

Prosedur Pembuatan Sludge Biogas

Proses pembuatan biogas pada penelitian ini menggunakan Botol Reagen

(1000 ml) sebagai digester. Feses sapi, eceng gondok, jerami padi dan air dicampur

sesuai perlakuan dengan perbandingan yang telah ditentukan (lampiran 1) didalam

baskom lalu diaduk sampai homogen kemudian dimasukkan kedalam digester lalu

ditutup rapat setelah itu diletakkan diatas Shaker dengan suhu 37oC, kemudian

selang yang berada pada botol digester disambung ke jergen yang berisi air untuk

menentukkan volume gas biogas yang dihasilkan. Setelah 21 hari, selanjutnya

digester dibuka dan bahan isian tersebut diambil untuk dianalisis kandungan protein

kasar dan serat kasar.

Penentuan perbandingan feses sapi, bahan organik dan air dalam digester

dihitung berdasarkan bahan kering (Saubolle, 1978), dengan menggunakan rumus

sebagai berikut :

Ukuran digester x A

= a

100%

a x 100%

= b

BK sampel

Ukuran digester – b = c

19

Keterangan :

A = presentasi campuran yang diinginkan (12%)

a = hasil perhitungan awal

b = jumlah banyaknya bahan (g)

c = jumlah banyaknya air yang dicampurkan dengan bahan

Analisis Bahan Kering

Untuk menentukan kadar bahan kering, maka terlebih dahulu dilakukan

analisa kadar air dari bahan isian digester, adapun metode kerjanya dimulai dari

memanaskan cawan porselin yang bersih di dalam oven pada suhu 105oC selama

24 jam kemudian didinginkan kedalam desikator selama 30 menit dan ditimbang (a

gram). Setelah itu, sampel sebanyak ± 1 gram di masukkan kedalam cawan porselin

dan ditimbang bersama-sama (b gram). Kemudian, sampel dikeringkan dalam oven

pada suhu 105oC selama 24 jam dan setelah kering didinginkan dalam desikator dan

ditimbang kembali (c gram).

Hasil pengamatan dihitung berdasarkan rumus, sebagai berikut :

c – a

Kadar Air = x 100%

b

Kadar Bahan kering = 100 % - Kadar Air

Keterangan :

a = berat cawan kosong (a gram)

b = berat cawan + sampel sebelum dioven (b gram)

c = berat cawan + sampel setelah dioven (c gram)

20

Parameter yang Diamati

Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah kandungan protein kasar

dan serat kasar :

1. Analisis Protein Kasar (PK) melalui metode Kjeldhal (AOAC, 1980)

Prinsipnya adalah sampel ditimbang sebanyak ± 0,5 gram, kemudian

dimasukkan kedalam labu kjeidahl 100 ml. Ditambahkan 1 gram campuran

selenium dan 25 ml H2SO4 pekat (teknis) dan dikocok hingga seluruh sampel

terbasahi oleh H2SO4 kemudian didestruksi (kedalam lemari asam) diatas alat

penangas listrik hingga jernih hingga larutan menjadi jernih dan berwarna hijau

kekuning-kuningan. Selanjutnya sampel didinginkan dan dituang dalam labu

ukur 100 ml dan dibilas dengan aquades selanjutnya diencerkan dengan aquades

sampai tanda garis. Kemudian memipet sampai 5 ml ke dalam labu destilasi

dan ditambahkan dengan 15 ml larutan NaOH 30% dan 100 ml aquades.

Kemudian labu penampung yang terdiri dari 10 ml H3BO3 2% ditambah dengan

3 tetes inidkator campuran dalam Erlenmeyer 100 ml. Suling hingga volume

penampung menjadi 50 ml. Bilas ujung penyuling dengan air suling kemudian

penampung bersama isinya dititrasi dengan larutan H2SO4 0,0171 N sampai

terjadi perumbahan warna yang ditandai dengan terjadinya perubahan pada labu

penampung N

Kadar protein kasar dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai

berikut :

Kadar Protein Kasar = V x N x 0,014 x 6,25 x P x 100%

Berat Sampel (gram)

21

Keterangan :

V = Volume Titrasi Sampel

N = Nomalitas H2SO4

P = Faktor Pengencer

6,25 = Faktor Konversi Protein

0,014 = Berat Atom Nitrogen

2. Analisis Serat Kasar (SK)

Analisis serat kasar dengan cara sampel sebanyak 1 gr sampel

ditimbang, kemudian dimasukkan kedalam labu Erlenmeyer 500 ml dan

ditambahkan 30 ml H2SO4 0,3 N direfluks selama 30 menit. Ditambahkan 15

ml NaOH 1,5 N kemudian direfluks selama 30 menit dan disaring dengan

menggunakan sintered glass no. 1 sambil diisap dengan pompa vakum. Lalu

dicuci dengan menggunakan 50 cc air panas, 20 ml H2SO4 0,3 N, 50 ccc air

panas dan 15 aceton. Kemudian dikeringkn didalam oven pada suhu 105oC

selama 8 jam lalu didinginkan dalam desikator selama 30 menit kemudian

ditimbang (a gram). Kemudian ditanur selama 3 jam lalu dimasukkan kedalam

desikator selama 30 menit kemudian ditimbang (b gram).

Kadar serat kasar dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai

berikut :

a - b

Kadar Serat Kasar = x 100%

Berat sampel

Keterangan :

a = berat sampel setelah oven

b = berat sampel setelah tanur

22

Analisis Statistik

Data yang diperoleh adalah dengan menggunakan Rancangan Acak

Lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan dan 4 kali ulangan. Perlakuan yang

berpengaruh nyata, dilanjutkan dengan Uji Duncan (Gasperz, 1991). Dengan rumus

matematika sebagai berikut :

Yij = µ + τi + ɛij

Keterangan :

Yij = Hasil pengamatan dari perlakuan ke – i dengan ulangan j

µ = Rata-rata umum (nilai tengah pengamatan)

τi = Pengaruh perlakuan ke – i (i = 1, 2, 3, 4)

ɛij = Galat percobaan dari perlakuan ke-i pada pengamatan ke-j (j = 1, 2, 3, 4)

23

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Bahan Isian Digester Terhadap Kandungan Protein Kasar Sludge

Biogas

Protein merupakan zat organik yang tersusun dari unsur karbon, nitrogen,

oksigen dan hidrogen (Winarno, 1986). Kandungan protein kasar sludge biogas

bahan isian digester feses sapi yang ditambahkan jerami padi dan eceng gondok

dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Rataan Kandungan Protein Kasar pada Perlakuan P1 (Feses Sapi), P2 (Feses Sapi +

Jerami Padi), P3 (Feses Sapi + Eceng Gondok), P4 (Feses Sapi + Jerami Padi + Eceng

Gondok)

Berdasarkan hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan

memberikan pengaruh yang sangat nyata (P<0,01) terhadap kandungan protein

kasar. Uji Duncan menunjukkan bahwa perlakuan P3 (Feses sapi + Eceng Gondok)

berbeda dengan P1, P2 dan P4 (Lampiran 2), sedangkan pada perlakuan P1 dan P4

tidak berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan eceng gondok pada

digester sebagai bahan isian lebih baik jika dibandingkan dengan jerami padi, ini

disebabkan karena kandungan protein kasar eceng gondok lebih banyak dari jerami

padi. Menurut Astuti, dkk (2013) menyatakan bahwa kandungan protein kasar

11.08 10.57

12.8411.59

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

P1 P2 P3 P4

PROTEIN KASAR %

24

eceng gondok 12,55%. Sedangkan menurut Syamsu (2006) menyatakan bahwa

kandungan protein kasar eceng gondok tanpa fermentasi 4,31% dan fermentasi

9,11%.

Pada Gambar 4, terlihat bahwa kandungan protein kasar pada perlakuan P3

lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Hal ini memberikan indikasi

bahwa penambahan eceng gondok pada feses sapi mampu meningkatkan

kandungan protein kasar sludge biogas dibandingkan jika tanpa penambahan jerami

padi dan eceng gondok. Tingginya kandungan protein kasar dalam sludge biogas

yang ditambahkan bahan organik disebabkan karena bahan organik yang

ditambahkan merupakan bahan makanan yang dibutuhkan mikroorganisme

pembentuk gas sehingga dapat mempengaruhi kandungan protein kasar sludge

biogas. Ini juga menunjukkan bahwa proses fermentasi dalam digester mampu

meningkatkan kandungan protein kasar bahan organik dan jerami padi.

Pengaruh Bahan Isian Digester Terhadap Kandungan Serat Kasar Sludge

Biogas

Serat kasar adalah bagian dari pangan yang tidak dapat terhidrolisis oleh

bahan-bahan kimia yang digunakan untuk menentukan kadar serat kasar yaitu asam

sulfat (H2SO4 1,25%) dan natrium hidroksida (NaOH 1,25%) (Piliang dan

Djojosoebagio, 2002). Kandungan serat kasar sludge biogas bahan isian digester

feses sapi yang ditambahkan jerami padi dan eceng gondok dapat dilihat pada

Gambar 5.

25

Gambar 5. Rataan Kandungan Serat Kasar pada Perlakuan P1 (Feses Sapi), P2 (Feses Sapi +

Jerami Padi), P3 (Feses Sapi + Eceng Gondok), P4 (Feses Sapi + Jerami Padi +

Eceng Gondok)

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa sludge biogas dari bahan

isian digester yang ditambahkan bahan organik berpengaruh sangat nyata (P<0,01)

terhadap kandungan serat kasar. Uji Duncan menunjukkan bahwa ada perbedaan

yang nyata antara P1, P2, P3 dan P4 (Lampiran 2). Hal ini menunjukkan bahwa

penambahan bahan organik pada digester mampu menurunkan kandungan serat

kasar sludge biogas. Hal ini disebabkan rendahnya kandungan serat kasar pada

eceng gondok. Hal ini sesuai pendapat Astuti, dkk (2013) bahwa kandungan serat

kasar pada eceng gondok yaitu 29,14%.

Gambar 5 menunjukkan bahwa perlakuan yang terendah adalah P3 (feses

sapi + eceng gondok). Hal ini menujukkan bahwa penambahan eceng gondok pada

digester mampu meningkatkan kualitas sludge biogas karena semakin menurunnya

kandungan serat kasar maka semakin bagus kualitas suatu bahan pakan. Hal ini

sesuai pendapat Maynard, dkk (2005) menyatakan bahwa kadar serat kasar terlalu

tinggi dapat mengganggu pencernaan zat lain.

39.00

34.76

32.95

36.92

28.00

30.00

32.00

34.00

36.00

38.00

40.00

P1 P2 P3 P4

SERAT KASAR%

26

Sludge biogas dari digester yang ditambahkan bahan organik mampu

menurunkan kandungan serat kasar dibandingkan dengan yang tidak ditambahkan

bahan organik. Hal ini disebabkan karena adanya proses dekomposisi yang

dilakukan oleh mikroorganisme. Hal ini sesuai pendapat Simamora, dkk (2006)

bahwa dalam pembentkan biogas terjadi dekomposisi oleh mikroorganisme dengan

tiga tahap, yaitu : (a) Tahap pelarutan bahan-bahan organik, bahan padat yang

mudah larut atau yang sukar larut akan berubah menjadi senyawa organik yang

larut, (b) Tahap asidifikasi atau pengasaman, merupakan tahap terbentuknya asam-

asam organik dan pertumbuhan atau perkembangan sel bakteri dan (c) Tahap

metagonik, merupakan tahap dominasi perkembangan sel mikroorganisme dengan

spesies tertentu yang menghasilkan metan.

27

PENUTUP

Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan dari penelitian maka dapat ditarik

kesimpulan bahwa :

1. Penambahan bahan organik pada bahan isian digester mampu meningkatkan

kandungan protein kasar sludge biogas.

2. Penambahan bahan organik pada bahan isian digester mampu menurunkan

kandungan serat kasar sludge biogas.

3. Penambahan eceng gondok adalah yang terbaik dibandingkan dengan perlakuan

lainnya karena mampu meningkatkan kandungan protein kasar dan menurunkan

kandungan serat kasar.

Saran

Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut untuk memperbaiki kualitas sludge

biogas dari bahan isian digester yang ditambahkan eceng gondok sebagai pakan

atau pupuk untuk hijauan pakan.

28

DAFTAR PUSTAKA

Amrullah, I. K. 2003. Nutrisi Ayam Broiler. Satu Gunung Budi. Bogor.

AOAC. 1980. Official Method of Analysis. 12th ed Association of Official

Analytical Chemist. Washington DC.

Astuti, N., Soeprobowati, T.R., dan Budiyono. 2013. Potensi Eceng Gondok

(Eichhornia crassipes (Mart.) Solms Rawapening Untuk Biogas Dengan

Variasi Campuran Kotoran Sapi. Workshop Penyelamatan Ekosistem

Danau Rawapening. KLH dan UNDIP. Semarang.

Dewi, K.H., 2002. Hidrolisis Limbah Hasil Pertanian Secara Enzimatik. Akta

Agrosia, Vol. 5 Hal. 67-71. Jurusan Teknik Kimia. Fakultas Teknologi

Industri. Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Surabaya.

Firdaus I. U., 2009. Energi Alternatif Biogas. http://www.migas Indonesia.

com/index.php. Di akses 7 Oktober 2015.

Gaspersz, V. 1991. Metode Perancangan Percobaan. Armico Areas. Bandung.

Gomez X, Cuetos M J, Cara J, Moran A and Garcia A.I. 2006. Anaerobic co-

digestion of primary sludge and the fruit and vegetable fraction of the

municipal solid wastes – conditions for mixing and evaluation of the organic

loading rate, Renewable Energy.

Haryati, T. 2006. Biogas: Limbah Peternakan yang Menjadi Sumber Energi

Alternatif. Wartazoa. Vol. 16 : 160 – 169. Balai Penelitian Ternak. Bogor.

Iksan, Diyono dan Handayani, D. 1986. Teknik Pembuatan Gas Bio dari Sampah.

Fakultas Teknik. UNPID. Semarang.

Indriyanto, R. 2007. Pemanfaatan Eceng Gondok Sebagai Energi Alternatif Biogas.

Fakultas Pertanian. Universitas Sultan Ageng Tirtyasa. Jakarta

Junus, M. 1987. Teknik Membuat dan Memanfaatkan Unit Gas Bio. Gama-Press.

Yogyakarta.

. 2006. Teknik Membuat dan Memanfaatkan Unit Gas Bio. DTC. Institut

Teknik Bogor. Bogor.

Kadarwati, S. 2007. Studi Pembuatan Biogas dari Kotoan Kuda dan Sampah

Organik Skala Laboratorium. -http://www. litbang. esdm. go.id/ litbang/

biogas. doc. Di akses pada 7 Oktober 2015.

29

Kota, P. R. 2009. Pengembangan Teknologi Biogas Dengan Pemanfaatan Kotoran

Ternak dan Jerami Padi Sebagai Alternatif Energi Pedesaan. Institut

Pertanian Bogor. Bogor.

Maynard, L. A., J. K Loosil, H. F. Hintz and Warner, R. G. 2005. Animal Nutrition.

(7th Edition) McGraw-Hill Book Company. New York, USA.

Muladi, S. 2001. Kajian Eceng Gondok sebagai Bahan Baku Industri dan

Penyelamat Lingkungan Hidup di Perairan. Prosiding Seminar Nasional IV.

Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia (MAPEKI). Samarinda.

Nandiyanto, A. B. 2007. Biogas Sebagai Peluang Pengembangan Energi Alternatif.

Jurnal Energi Alternatif.

Oman. 2003. Kandungan Nitrogen (N) Pupuk Organik Cair Dari Hasil Penambahan

Urine Pada Limbah (Sludge) Keluaran Instalasi Gas Bio Dengan Masukan

Feces Sapi. Skripsi Jurusan Ilmu Produksi Ternak. Institut Pertanian Bogor.

Bogor.

Pambudi, N. A. 2008. Pemanfaatan Biogas Sebagai Energi Alternatif.

www.dikti.org. Di akses pada 10 Februari 2016.

Piliang, W. G dan Djojosoebagio, S. 2002. Fisiologi Nutrisi: Edisi Edisi. IPB

Press. Bogor.

Prajayana, F. I., Romli, M dan Suprihatin. 2011. Kajian Konversi Limbah Padat

Jerami Padi Manjadi Biogas. Tesis. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Price, E. C and Cheremisinoff, P. N. 1981. Biogas Production and Utilization. Ann

Arbor Science Publishers Inc. United States of America.

Prior R, L,. Hashimoto A, G,. Crouse J, D and Dikeman M, E. 1986. Nutritional

value of anaerobically fermented beff cattle wastes as a feed ingredient for

livestock: growth and carcass traits of beef cattle and sheep fed fermentor

biomass in Agricultural wastes.

Ristianingrum, N. 2012. Pemanfaatan Kotoran Ternak Sebagai Penghasil Biogas.

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan. Universitas Muhammadiyah

Metro. Lampung.

Samiadi. 2003. Teknologi Pengolahan Kulit dan Hasil Sisa Peternakan. Penerbit

Universitas Mataram. Mataram.

Saubolle, S.J. 1978. Fuel Gas from Cowdung. UNICEF. Sahayogi Press.

Kathmandu. Nepal.

30

Sesse, L & Borda. 1988. Biogas Plants. A Publication of the Deutsches fur

Entwicklungstechnologien. Gate in: Deutsche Gesellschaft fur Technische

Zusammenarbeit (GTZ).

Setiawan, A. I. 2004. Memanfaatkan Kotoran Ternak. Penebar Swadaya. Jakarta.

Simamora, S., Salundi., Wahyuni, S dan Sirajuddin. 2006. Membuat Biogas

Pengganti Bahan Bakar Minyak dan Gas Dari Kotoran Ternak. PT.

Agromedia Pustaka. Jakarta.

Soetikno. S dan Sastroutomo. 1990. Ekologi Gulma. Jakarta: PT Gramedia Pustaka

Utama.

Syamsu, J. A. 2006. Analisis Potensi Limbah Tanaman Pangan Sebagai Sumber

Pakan Ternak Ruminansia di Sulawesi Selatan. Institut Pertanian Bogor.

Bogor.

Teguh, WW dan Asori, A. 2009. Pembuatan Biogas. Balai Besar Pengembangan

Makanisasi Pertanian. Departemen Pertanian. Serpong.

Toha, A. H. 2001. Biokimia: Metabolisme Biomolekul. Bandung: Alfabeta.

Wahyuni, S. 2009. Biogas. Penerbit Swadaya. Jakarta.

Wellinger, A. and A. Lindeberg. 2000. Biogas Upgrading and Utilization–IEA

Bioenergy. Task 24. International Energy Association. France.

Wibowo, D. 2012. Potensi Biogas Kabupaten Lampung Tengah.

http://www.kamase.org/?p=548. Di akses pada 7 Oktober 2015.

Williams, J and E. Sandra. 2011. Digestates: Characteristics, Inaugural Processing

and Utilisation. Hal. 1–33. Bio-Methane Regions Event Training the

Trainers. University of Glamorgan. South Wale.

Winarno F, G. 1986. Kimia Pangan dan Gizi I. Jakarta: PT. Gramedia.

31

LAMPIRAN

32

Lampiran 1. Persentasi Perbandingan Feses Sapi, Bahan Organik dan Air pada

Sludge Biogas Berdasarkan Bahan Kering 12%.

1000 X BK Perlakuan = ............ (a)

100

(a) X 100 = Jumlah Bahan Isian

BK Bahan Isian

1000 – Jumlah Bahan isian = Jumlah Air

a. Feses Sapi

1000 X 12 % = 120

100

120 X 100 = 152

78,95

1000 – 152 = 848

b. Jerami Padi

1000 X 12 % = 120

100

120 X 100 = 171,02

70,17

1000 – 171,02 = 828,98

c. Eceng Gondok

1000 X 12 % = 120

100

120 X 100 = 133,58

89,83

1000 – 133,58 = 866,42

33

Lampiran 2. Rataan Kandungan Protein Kasar dan Serat Kasar Sludge Biogas

Dengan Penambahan Bahan Organik Pada Digester.

Parameter Perlakuan

P1 P2 P3 P4

Protein Kasar (%)

Serat Kasar (%)

11,08bc

39,00a

10,57c

34,76c

12,84a

33,95d

11,59b

36,92b

Keterangan : Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan bahwa berpengaruh

sangat nyata (P<0,01) pada protein kasar dan serat kasar.

34

Lampiran 3. Hasil Analisis Sidik Ragam Kandungan Protein Kasar dan Serat Kasar

Sludge Biogas.

1. Protein Kasar

Perlakuan Kelompok

Total Rata-rata K1 K2 K3 K4

P1

P2

P3

P4

11,40

10,34

12,72

11,71

11,19

10,45

13,47

11,14

11,07

10,14

12,53

11,80

10,65

11,34

12,65

10,71

44,31

42,27

51,37

45,36

11,08

10,57

12,84

11,34

Rata-rata 11,46

A. Derajat Bebas (DB)

db total = Ʃn – 1 = 16 – 1 = 15

db perlakuan = i – 1 = 4 – 1 = 3

db galat = i (j – 1 ) = 4 (4 – 1) = 4 x 3 = 12

B. Faktor Koreksi (FK)

FK = (Yij)2 = (183,31)2 = 33602,56 = 2100,16

i x j 4 x 4 16

C. Jumlah Kuadrat (JK)

➢ JK total = Ʃ (Yij)2 – FK

= ((11,40)2 + (11,19)2 + (11,07)2 + (10,65)2 + (10,34)2 +

(10,45)2 + (10,14)2 + (11,34)2 + (12,72)2 + (13,47)2 +

(12,53)2 + (12,65)2 + (11,71)2 + (11,14)2 + (11,80)2 +

(10,71)2) – 2100,16

= ((129,96) + (125,21) + (122,54) + (113,42) + (106,91)

+ (109,20) + (102,82) + (128,60) + (161,80) + (181,44)

+ (157,00) + (160,02) + (137,12) + (124,10) + (139,24)

+ (114,70)) – 2100,16

= 2114,11 – 2100,16

= 13,94

➢ JK perlakuan = (Ʃ(Ʃyij)2 – FK

i

= (44,31)2 + (42,27)2 + (51,37)2 + (45,36)2 – 2100,16

4

= (1963,38) + (1786,75) + (2638,88) + (2057,53) – 2100,16

4

35

= 8446,53 - 2100,16

4

= 2111,63 – 2100,16

= 11,47

➢ JK galat = JK total – JK perlakuan

= 13,94 – 11,47

= 2,47

D. Kuadrat Tengah (KT)

➢ KT perlakuan = JK perlakuan

db perlakuan

= 11,47 = 3,82

3

➢ KT galat = JK galat

db galat

= 2,47 = 0,20

12

E. F Hitung

➢ F hit perlakuan = KT perlakuan

KT galat

= 3,82 = 19,1

0,20

Tabel Sidik Ragam (ANOVA)

SK DB JK KT F Hitung F Tabel

0,05 0,01

Perlakuan

Galat

Total

3

12

15

11,47

2,47

13,94

3,82

0,20

19,1

3,49 5,95

36

2. Serat Kasar

Perlakuan Kelompok

Total Rata-rata K1 K2 K3 K4

P1

P2

P3

P4

39,60

35,60

32,78

36,66

38,41

34,27

32,83

36,72

38,75

33,93

32,87

38,14

39,22

35,25

33,31

36,16

155,98

139,05

131,79

147,68

38,99

34,76

32,95

36,92

Rata-rata 35,90

A. Derajat Bebas (DB)

db total = Ʃn – 1 = 16 – 1 = 15

db perlakuan = i – 1 = 4 – 1 = 3

db galat = i (j – 1 ) = 4 (4 – 1) = 4 x 3 = 12

B. Faktor Koreksi (FK)

FK = (Yij)2 = (574,50)2 = 330050,25 = 20628,14

i x j 4 x 4 16

C. Jumlah Kuadrat (JK)

➢ JK total = Ʃ (Yij)2 – FK

= ((39,60)2 + (38,41)2 + (38,75)2 + (39,22)2 + (35,60)2 +

(34,27)2 + (33,93)2 + (35,25)2 + (32,78)2 + (32,83)2 +

(32,871)2 + (33,31)2 + (36,66)2 + (36,72)2 + (38,14)2 +

(36,16)2) – 20628,14

= ((1568,16) + (1475,33) + (1501,56) + (1538,21) +

(1267,36) + (1174,43) + (1151,24) + (1242,56) +

(1074,53) + (1077,81) + (1080,44) + (1109,56) +

(1343,96) + (1348,36) + (1454,66) + (1307,55)) –

20628,14

= 20715,15– 20628,14

= 87,57

➢ JK perlakuan = (Ʃ(Ʃyij)2) – FK

i

= (155,98)2 + (139,05)2 + (131,79)2 + (147,68)2 – 20628,14

4 =(24329,76) + (19334,90) + (17368,60) + (21809,38) – 20628,14

4

= 82842,65 - 20628,14

4

37

= 20710,66 – 20628,14

= 82,52

➢ JK galat = JK total – JK perlakuan

= 87,57 – 82,52

= 5,05

D. Kuadrat Tengah (KT)

➢ KT perlakuan = JK perlakuan

db perlakuan

= 82,52 = 27,51

3

➢ KT galat = JK galat

db galat

= 5,05 = 0,42

12

E. F Hitung

➢ F hit perlakuan = KT perlakuan

KT galat

= 27,51 = 65,5

0,42

Tabel Sidik Ragam (ANOVA)

SK DB JK KT F Hitung F Tabel

0,05 0,01

Perlakuan

Galat

Total

3

12

15

82,52

5,05

87,57

27,51

0,42

65,5

3,49 5,95

38

Lampiran 4. Hasil Analisis Statistik Uji Duncan Kandungan Protein Kasar dan

Serat Kasar Sludge Biogas

1. Protein Kasar

Univariate Analysis of Variance

Between-Subjects Factors

Value Label N

perlakuan 1 P1 4

2 P2 4

3 P3 4

4 P4 4

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable:protein kasar

Source Type III Sum of

Squares df Mean Square F Sig.

Corrected Model 11.474a 3 3.825 18.556 .000

Intercept 2100.160 1 2100.160 1.019E4 .000

perlakuan 11.474 3 3.825 18.556 .000

Error 2.473 12 .206

Total 2114.107 16

Corrected Total 13.948 15

a. R Squared = ,823 (Adjusted R Squared = ,778)

Post Hoc Tests

perlakuan

Homogeneous Subsets

protein kasar

Duncan

perlakuan N

Subset

1 2 3

P2 4 10.5675

P1 4 11.0775 11.0775

P4 4 11.3400

P3 4 12.8425

Sig. .138 .429 1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = ,206.

39

2. Serat Kasar

Univariate Analysis of Variance

Between-Subjects Factors

Value Label N

perlakuan 1 P1 4

2 P2 4

3 P3 4

4 P4 4

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable:serat kasar

Source

Type III Sum

of Squares df Mean Square F Sig.

Corrected Model 82.542a 3 27.514 65.110 .000

Intercept 20628.859 1 20628.859 4.882E4 .000

perlakuan 82.542 3 27.514 65.110 .000

Error 5.071 12 .423

Total 20716.472 16

Corrected Total 87.613 15

a. R Squared = ,942 (Adjusted R Squared = ,928)

Post Hoc Tests

perlakuan

Homogeneous Subsets

serat kasar

Duncan

perlakua

n N

Subset

1 2 3 4

P3 4 32.9475

P2 4 34.7625

P4 4 36.9225

P1 4 38.9950

Sig. 1.000 1.000 1.000 1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.

Based on observed means.

The error term is Mean Square(Error) = ,423.

40

41

Lampiran 5. Dokumentasi

Keterangan : Proses Pengambilan Bahan Isian Digester

Keterangan: Proses Pembuatan Sludge Biogas

42

Keterangan : Proses Analisis Kandungan Protein Kasar dan Serat Kasar

43

RIWAYAT HIDUP

Siti Maghfirah Rezki Lestari, lahir di Ujung Pandang

pada tanggal 04 April 1993, sebagai anak pertama dari

enam bersaudara dari pasangan drs. Ir. Agussalim Saleh.

SH., M.Si dan Ir. Anie Asriany M.Si. Jenjang pendidikan

formal yang pernah ditempuh adalah TK Dharma Wanita

Unhas Makassar, lulus pada tahun 1998, dan melanjutkan

Sekolah di SD Inpres Kampus Unhas Makssar, lulus pada tahun 2005 dan

melanjutkan Sekolah SMP Negeri 12 Makassar, lulus tahun 2008. Kemudian

malanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 9 Makassar,

lulus pada tahun 2011. Setelah menyelesaikan SMA, penulis diterima di Perguruan

Tinggi Negeri (PTN) melalui Jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi

Negeri (SNMPTN) di Fakultas Peternakan, Universitas Hasanuddin, Makasssar.

Hingga akhirnya lulus Pendidikan Sarjana (S1) Program studi Peternakan, Fakultas

Peternakan, Universitas Hasanuddin Makassar pada Tahun 2017.