Produksi Biogas Dari Rumput Laut Ulva Sp. Dan Gracilaria Verrucosa Secara Semikontinyu

Abstract

Ulva sp. dan Gracilaria verrucosa adalah jenis rumput laut dengan tingkat pertumbuhan yang tinggi dan banyak terdapat di Indonesia. Rumput laut berpotensi dijadikan bahan baku pembuatan biogas karena rumput laut memiliki kadar air dan karbohidrat yang tinggi serta rendah lignin sehingga mudah terbiodegradasi. Salah satu faktor penting dalam produksi biogas adalah menentukan Organic Loading Rate (OLR) atau pembebanan organik yang optimal selama proses produksi biogas. Tujuan penelitian ini adalah menentukan karakteristik Ulva sp. dan Gracilaria verrucosa, aklimatisasi inokulum serta mendapatkan kondisi pembebanan yang optimum dalam proses produksi biogas. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap, karakterisasi Ulva sp. dan Gracilaria verrucosa, aklimatisasi inokulum yang berasal dari kotoran sapi, produksi biogas dengan beban organik bertingkat. Ulva sp memiliki kandungan selulosa sebesar 14,26%, lignin 3,36% dan C/N rasio 20,46, sedangkan Gracilaria verrucosa memiliki kandungan selulosa sebesar 15,89%, lignin 10,47% dan C/N rasio 29,8. Hasil aklimatisasi inokulum menunjukkan bahwa inokulum kotoran sapi membutuhkan waktu selama 49 hari untuk proses aklimatisasi dengan substrat baru. Selama proses aklimatisasi pH berkisar antara 6,8-7,26 untuk inokulum yang diberi substrat Ulva sp. dan 6,7-8,5 yang diberi substrat Gracilaria verrucosa. Produksi biogas dilakukan selama 57 hari dengan laju pembebanan organik meningkat tiap dua minggu. Beban organik yang diaplikasikan yaitu 0,5; 1; 1,5; dan 2 kg COD.m-3.hari-1. Selama proses produksi biogas dari Ulva sp. pH sistem berkisar antara 6,93-7,28; sedangkan yang dari Gracilaria verrucosa sebesar 7,01- 7,25. Rasio VSS/TSS tertinggi bioreaktor yang diberi substrat Ulva sp. sebesar 0,81, sedangkan yang diberi substrat Gracilaria verrucosa sebesar 0,71. Hal ini menunjukkan aktivitas biomasa yang cukup tinggi. Pembebanan 1,5 kg COD.m-3.hari-1 memberikan hasil yang tertinggi untuk persentase COD removal dan laju produksi biogas dari kedua reaktor. Persentase COD removal dan laju produksi biogas bioreaktor yang diberi substrat Ulva sp. berturut-turut 51,97% dan 12,14 L.hari-1, sedangkan persentase COD removal dan laju produksi biogas bioreaktor yang diberi Gracilaria verrucosa masingmasing sebesar 65,92% dan 14,32 L.hari-1. Kadar metana tertinggi diperoleh dari bioreaktor yang diberi substrat Ulva sp. Saat pembebanan 1,5 kg COD.m-3.hari-1 yaitu 42,96%; sedangkan kadar metana tertinggi dari bioreaktor yang diberi substrat Gracilaria verrucosa pada saat pembebanan 0,5 kg COD.m-3.hari-1 sebesar 48,71%. Pembebanan 1,5 kg COD.m-3.hari-1 atau setara dengan volume substrat 0,940 L.hari-1 (0,313 kg Ulva sp. basah + 0,627 L air) merupakan pembebanan yang terbaik untuk produksi biogas dari Ulva sp., sedangkan untuk biogas yang dihasilkan dari Gracilaria verrucosa pembebanan optimum sebesar 0,5 kg COD.m-3.hari-1 atau setara dengan volume substrat 0,143 L.hari-1 (0,048 kg Gracilaria verrucosa basah + 0,095 L air). Hal ini berdasarkan hasil perhitungan produksi metana/CODr volumetrik dan produksi biogas/CODr volumetrik yang menunjukkan seberapa efisien sebuah sistem merubah tiap gram bahan organik (COD) menjadi biogas atau metana. Semakin besar nilai yang diperoleh menunjukkan sistem semakin efisien.