PENGGUNAAN STARTER FERMENTASI TERHADAP

TOTAL SOLID,VOLATILE SOLID, TOTAL DISOLVED SOLID

DANVOLATILE SUSPENDED SOLID DI BIOGAS KULIT KOPI

FERMENTASI DENGAN SISTEM BATCH

SKRIPSI

Untuk Memenuhi Persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana

AGUNG DWI CAHYANTO

NIM : 201410350311143

FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

TAHUN 2018

i

HALAMAN PERSETUJUAN

PENGGUNAAN STARTER FERMENTASI TERHADAP TOTAL SOLID,

VOLATILE SOLID, TOTAL DISOLVED SOLID DAN VOLATILE

SUSPENDED SOLID DI BIOGAS KULIT KOPI FERMENTASI

DENGAN SISTEM BATCH

Oleh:

AGUNG DWI CAHYANTO

NIM : 201410350311143

Disetujui :

Pembimbing Utama,

Dr. Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes.

NIP : 196511091991011001

Tanggal, 12 Juli 2018

Pembimbing Pendamping,

Dr.Ir. Listiari Hendraningsih,MP.

NIP : 196507291990062001

Tanggal, 12 Juli 2018

Malang, …………..

Menyetujui :

An. Dekan

Wakil Dekan I,

Dr. Ir. Aris Winaya, MM., M.Si.

NIP UMM: 196405141990031002

Ketua Jurusan,

Dr. Ir. Asmah Hidayati, MS.

NIP UMM: 11089030099

ii

v

KATA PENGANTAR

Rasa syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas berkah dan

rahmatNya akhirnya penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah berupa Skripsi

berjudul Penggunaan Starter Fermentasi Terhadap Total Solid, Volatile Solid, Total

Disolved Solid Dan Volatile Suspended Solid didigester Biogas Kulit Kopi

Fermentasi Dengan Sistem Batch dengan tepat waktu. Maka pada kesempatan ini,

penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Ir. David Hermawan, MP.IPM, Selaku Dekan Fakultas

Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang.

2. Bapak Dr. Ir. Ahmad Wahyudi, M. Kes, Selaku Pembimbing Utama

dan Ibu Dr. Ir. Listiari Hendraningsih, MP., selaku Pembimbing

Pendamping.

3. Ibu Dr. Ir. Asmah Hidayati MP, Selaku Ketua Jurusan Peternakan

Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Bapak Roy Hendroko selaku pembimbing pelaksanaan penelitian

5. Sujud sembah dan rasa hormat kepada Ibu Damisih, Ayah Sukatijan,

Kakak Eko Santoso serta seluruh kluarga yang telah memberikan

dorongan semangat, motivasi dan doa yang tulus sehingga penulis

dapat dapat mengapai cita-cita.

6. Rekan rekan jurusan peternakan 2014 dan tim penelitian limbah

kulit kopi yang telah memberikan dorongan semangat dan

membantu mulai persiapan penelitian hingga laporan ini

terselesaikan.

Demikianlah, semoga semua ini dapat bermanfaat bagi penulis dan orang

lain.

Malang Juli 2018

Penulis

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................. i

SKRIPSI .................................................................................................................. ii

RINGKASAN ....................................................................................................... iiii

ABSTRACT ......................................................... Error! Bookmark not defined.v

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

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vvi

DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii

DAFTAR GRAFIK .............................................................................................. viii

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... ix

I. PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

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

1.2. Perumusan Masalah ..................................................................................... 3

1.3. Tujuan .......................................................................................................... 3

1.4. Manfaat ........................................................................................................ 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................. 5

2.1. Biogas ....................................................................................................... 5

2.1.1. Definisi Biogas .................................................................................. 5

2.1.2. Kandungan Biogas ................................................................................ 6

2.1.3. Tahap Pembentukan Biogas .................................................................. 7

2.2. Potensi Kulit Kopi .................................................................................... 9

2.3. Jenis Starter ............................................................................................ 10

2.3.1. Cairan Rumen.................................................................................. 10

2.3.2. Slurry ............................................................................................... 13

2.4. Variabel Pengamatan .............................................................................. 14

2.4.1. Total Solid (Bahan Kering) ............................................................. 14

2.4.2. Volatile Solid (Bahan Organik) ....................................................... 15

2.4.3. Total Dissolved Solid (Zat Padat Terlarut) ..................................... 16

2.4.4. Volatile Suspended Solid (Zat Padat Tersuspensi). ......................... 16

2.5. Hipotesis ................................................................................................. 17

vii

III. METODOLOGI PENELITIAN .................................................................... 18

3.1. Waktu dan Tempat .................................................................................... 18

3.2. Materi dan Alat .......................................................................................... 18

3.2.1. Materi .................................................................................................. 18

3.2.2. Bahan dan Alat .................................................................................. 18

3.3. Batasan Variabel dan Cara Pengukuran ..................................................... 19

3.3.1. Batasan Variabel ................................................................................. 19

3.3.2. Cara Pengukuran ................................................................................. 21

3.4. Metode Penelitian....................................................................................... 23

3.4.1. Perlakuan ............................................................................................. 23

3.4.2. Denah Percobaan ................................................................................. 25

3.5. Pelaksanaan Penelitian ............................................................................... 26

3.5.1. Tahap Persiapan .................................................................................. 26

3.6. Jadwal Kegiatan ......................................................................................... 27

4.1. Kondisi Umum ....................................................................................... 28

4.2. Kondisi Khusus ...................................................................................... 28

4.2.1. Volatile Solid / Total Solid .............................................................. 29

4.2.2. Total Dissolved Solids (Zat Padat Terlarut) .................................... 33

4.2.3. Volatile Suspended Solid (Zat Padat Tersuspensi) ......................... 36

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 41

LAMPIRAN .......................................................................................................... 46

SURAT PERNYATAAN...................................................................................... 53

DAFTAR RIWAYAT HIDUP .............................................................................. 54

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Profil Kandungan Volatile Solid/Total Solids 8 Minggu Fermentasi

dalam (%) ……............................... .........................................................30

Tabel 2. Profil Kandungan Selama Total Dissolved Solid 8 Minggu Fer-

mentasi……………………………………………..…………..…….….34

Tabel 3. Profil Kandungan Volatile Suspended Solid selama 8 Minggu Fer-

Mentasi Dalam (mg/L) …………………………………...………...…..36

ix

DAFTAR GRAFIK

Grafik 1. Profil Kandungan Volatile Solid/Total Solids Selama 8 Minggu F er-

mentasi dalam (%)……………………………….…’………….………..31

Grafik 2. Profil Kandungan Total Dissolved Solid Selama 8 Minggu Fermentasi

Dalam(mg/L)………………..… ……………………………………..….34

Grafik 3. Profil Kandungan Volatile Suspended Solid Selama 8 Minggu Fer-

mentasi Dalam (mg/L……………………..………………...……………37

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Hasil Analisa Laboraturium Kandungan TS, VS, TDS Dan

VSS Pada Minggu Ke 2……………………………...…………………....46

Lampiran 2. Data Hasil Analisa Laboraturium Kandungan TS, VS, TDS Dan

VSS pada minggu ke 4………………………………………………….…47

Lampiran 3. Data Hasil Analisa Laboraturium Kandungan TS, VS, TDS Dan

VSS Pada Minggu Ke 6……………………………………………...........48

Lampiran 4. Data Hasil Analisa Laboraturium Kandungan TS, VS, TDS Dan

VSS Pada Minggu Ke 8…………………………...……………………....49

Lampiran 5. Data Hasil Pengukuran pH Selama 8 Minggu Proses Fermentasi…50

41

DAFTAR PUSTAKA

A.C. Bevilacqua, 1998. The Standard Foresistivity Measurements Of Ultrapure

Water. Semiconductor Pure Water and Chemicals Conference,

Massachusetts.

Adger, N. E. and K. Brown. 1995. Land Use and the Causes of Global Warming.

John Wiley and Sons, New York. pp. 96-111.

APHA. 1998. Standard Method For Examination of Wastewater 20th Edition.

American Public Health Association 1015. Fifteenth street, N. W.

Washington DC 2005-2605. PP: 2-57-2-58.

Arora, S. P. 1989. Pencernaan Mikrobia pada Ruminansia.Gadjah Mada

University Press.Yogyakarta.

Astuti, Sri Widya dan Mersi Suriani Sinaga. 2015. Pengolahan Limbah Laundry

Menggunakan Metode Biosand Filter Untuk Mendegradasi Fosfat. Jurnal

Teknik Kimia USU, Vol. 4, No. 2.

Benefield dan Randall CW. 1980. Biological Process Design for Waste Water

Treatment.Prentice – Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J.

Blakely, J., dan D. H. Bade, 1991. Ilmu Peternakan. Diterjemahkan oleh Bambang

Srigandono. Gadjah Mada University Press :Yogyakarta.

Budihardjo, Mochamad Arief. 2009. Kombinasi Feeding Biostarter Dan Air Dalam

Anaerobik Digester. Program Studi Teknik Lingkungan FT UNDIP:

Semarang

Darmanto, Ardyanto., S. Soeparman dan D. Widhiyanuriawan. 2012. Pengaruh

Kondisi Temperatur Mesophilic (35ºC) Dan Thermophilic (55ºC) Anaerob

Digester Kotoran Kuda Terhadap Produksi Biogas.Jurnal Rekayasa

Mesin Vol.3, No.2 Tahun 2012 : 317-326.

Darwin, Yusmanizar., M. Ilham., A. Fazil., S. Purwanto., Sarbaini, F. Dhiauddin.

2016. Aplikasi Thermal Pre-Treatment Limbah Tanaman Jagung (Zea

Mays) Sebagai Co-Substrat Pada Proses Anaerobik Digesti Untuk

Produksi Biogas.AGRITECH, Vol. 36, No. 1.

Demirel, Yenigun O. 2002. Two-Phase Anaerobic Digestion Process: A Review.

J.Chem. Technol. Boitechnol. 77: 743-755.

Eckenfelder, W. 2000. Industrial Water Pollution Control. McGraw Hill.

Singapore.

Fardiaz, S. 1989. Fisiologi Fermentasi. Pusat Antara Universitas Pangan dan Gizi

Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Fu, C. J., E. E. D. Felton, J. W. Lehmkuhler And M. S. Kerley. 2001.

Ruminal Peptide Concentration Required To Optimize Microbial Growth

And Efficiency. J. Anim. Sci. 79: 1305-1312.

42

Gallert, C. and J. Winter. 1999. Bacterial Metabolism in Wastewater Treatment

Systems. Environmental Processes I. Weinheim : WILEY-VCH Verlag

GmbH & Co. KgaA.

Gamayanti, N. K., A. Perwitiningrum dan L. M. Yusiati .2012. Pengaruh

Penggunaan Limbah Cairan Rumen Dan Lumpur Gambut Sebagai Starter

Dalam Proses Metanogenik. Buletin Peternakan Vol.36(1): 32-39.

Gijzen, H. J. (1987). Anaerobic Digestion of Cellulostic Waste by Rumen-Derived

Process. Den Haag: Koninklijke Bibliotheek.

Haryati, Tuti. 2006. Biogas: Limbah Peternakan Yang Menjadi Sumber Energi

Alternatif. Wartazoa Vol. 16 (3).

Hasanudin, U., E. Suroso, Risfaheri, dan Misgiyarta. 2007. Optimasi Fermentasi

Air Limbah Tapioka Sebagai Sumber Biogas. Laporan Hasil Penelitian.

Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Hastuti, Dewi. 2009. Aplikasi Teknologi Biogas Guna Menunjang Kesejahteraan

Petani Ternak. Jurnal Mediagro Vol 5. No 1, 2009: Hal 20 – 26.

Ihsan, Arsul., S. Bahri dan Musafira. 2013. Produksi Biogas Menggunakan Cairan

Isi Rumen Sapi Dengan Limbah Cair Tempe.Online Jurnal of Natural

Science, Vol. 2 (2): 27-35.

Irvan, I. 2012. Pembuatan Biogas Dari Berbagai Limbah Cair Pabrik Kelapa

Sawit. Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 1, No. 1 (2012).

Irvan, Permata Mhardela dan Bambang Trisakti. 2014. Pengaruh Penambahan

Berbagai Aktivator DalamProses Pengomposan Sekam Padi (Oryza

Sativa). Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 3, No. 2.

Jayakody, K. P. K., Menikpura, S. N. M., Basnayake, B. F. A. dan Weerasekara, R.

(2007). Development And Evaluation Of Hydrolytic/Acidogenic First Stage

Anaerobic Reactor For Treating Municipal Solid Waste In Developing

Countries. Proceedings of International Conference on Sustainable Solid

Waste Management, Chennai, India.Hal.363-369.

Lane, A. G. (1980). Process Operation And Monitoring-Ph, Redox, Volatile Fatty

Acid, Alkalinity, Inorganic Oxygen, Oxygen. In National Workshop on

Biogas Technology, Kuala Lumpur, 23-24 March 1981. p. 189-202.

Loughrin, J. H., M. B. Vanotti., A. A. Szogi, and N. Lovanh. 2009. Evaluation of

Second-Generation Multistage Wastewater Treatment System for the

Removal of Malodors from Liquid Swine Waste. Journal of Environmental

Quality Volume 38 : 1739-1748.

Mifthah, Ervid dan Hastih D. 2012. Peningkatan Kualitas Biogas Dengan

Pengaturan Rasio Nutrisi dan Ph .Jurnal Teknologi Kimia dan Industri.

Ni’mah, L. 2014. Biogas from Solid Waste of Tofu Production and Cow Manure

Mixture : Composition Effect. Chemica. Vol 1(1) : 1–9

43

Ningsih, Sri Suciati.,Y. Ahda dan D. D. Handayani. 2014. Pengaruh Penambahan

Beberapa Cairan Rumen Terhadap Produksi Biogas dari Kotoran Sapi.

Biospecies Vol. 7 No.2, Juli 2014, hal. 34-42.

Oemar G. R. 2007. Pengaruh Komposisi Feed terhadap Produksi Biogas

dariSampah Kota, Prosiding Seminar Nasional Fundamental dan Aplikasi

TeknikKimia 2007. Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh November.

Oliveira L. S dan Franca A. S., 2016. An Overview of the Potential Uses for Coffee

Husks. Universidade Federal deMinas Gerais, DEMEC/UFMG, Minas

Gerais, Brazil.

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

Penambahan Urine Pada Limbah (Slurry) Keluaran Instalasi Gas Bio

Dengan Masukan Feces Sapi. Skripsi Jurusan Ilmu Produksi Ternak.

Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Omed, H. M., D. K. Lovettand, R., and F. E. Axford. 2000. Faeces as A Source of

Microbial Enzymes for Estimating Digestibility. In: Forage Evaluation in

Ruminant Nutrition, D.I. Givens, E. Owen, R.F.E. Axford dan H. M.

Omed (Eds). CABI Publising. New York. Pp: 135-150.

Padang, Y. A., Nurchayati, dan Suhandi. 2011. Meningkatkan Kualitas Biogas

dengan Penambahan Gula. Jurnal Teknik Rekayasa. 12(1):53-62.

Parani, K., Eyini, M.. 2001. Effect of Co-fungal Treatment on Biodegration of

Coffee Pulp Waste in Solid State Fermentation. Asian Journal

Experiment Biologycal Science,1 (2), 352-359.

Puspitasari, R., Muladno., Atabany, A., Salundik. 2015. Produksi Gas Metana

(CH4) dari Feses Sapi FH Laktasi dengan Pakan Rumput Gajah dan

Jerami Padi. Jurnal Ilmu Produksi dan Teknologi Hasil Peternakan.Vol 3

No1.

Rathinavelu, R., Grazioni, G., 2005. Potential Alternative Use of Coffee Wastes

and By Product. Coffee Organization:1-4.

Sandi S., E. B. Laconi, A. Sudarman, K.G. Wiryawan, dan D. Mangundjaja. 2010.

Kualitas Nutrisi silase Berbahan Baku Singkong yang Diberi Enzim Cairan

Rumen Sapi dan leuconostoc Mesenteroides. Institut Pertanian Bogor.

Bogor.

Saragih, Budiman R. 2010. Analisis Potensi Biogas Untuk Menghasilkan Energi

Listrik Dan Termal Pada Gedung Komersil Di Daerah Perkotaan (Studi

Kasus Pada Mal Metropolitan Bekasi).Tesis. Pascasarjana Fakultas

Teknik UI : Depok.

Sathianathan, M. A. 1975. Biogas Echiefemens and Challanges.Skripsi.

Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Sitinjak, Julika, J. Purba dan Fatimah. 2014. Pengaruh Penambahan Trace Metal

Fe Terhadap Penyisihan Kandungan Padatan Limbah Cair Kelapa Sawit

44

Menggunakan Reaktor Hybrid Upflow Anaerobic Slurry Blanket. Jurnal

Teknik Kimia USU, Vol. 3, No. 1.

Simamora, S., Salundik, W. S. dan Surajudin. 2006. Membuat Biogas Pengganti

Bahan Bakar Minyak dan Gas dari Kotoran Ternak. Tangerang:

Agromedia Pustaka.

Situmorang, M. 2007. Kimia Lingkungan. Medan : FMIPA-UNIMED.

Sofian, Amat. 2008. Peningkatan Kualitas Biogas Sebagai Bahan Bakar Motor

Bakar Dengan Cara Pengurangan Kadar Co2 Dalam Biogas Dengan

Menggunakan Slurry Ca(OH)2.Skripsi. Fakultas Teknik, Jurusan Teknik

Mesin, Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Stams, A., S. J. W. H. Oude Elferink, and P. Westermann. 2003. Metabolic

Interactions Between Metanogenic Consortia And Anaerobic Respiring

Bacteria. In Scheper (ed): Advances in Biochemical Engineering/

Biotechnology, Vol. 81. Springer-Verlag, Berlin, pp. 31-56.

Sudaryanto. 2002. Pengembangan Bioetanoldi Indonesia. Penebar Swadaya.

Jakarta.

Sulistyo, Agung. 2010. Analisis Pemanfaatan Sampah Organik di Pasar Induk

Kramat Jati Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Biogas. TESIS. Depok :

Fakultas Teknik Program Magister Teknik Elektro. Universitas Indonesia.

Suryani, Y. (2013). Optimizing The Volume Of Starter And The Time Of

Fermentation In The Production Of Biogas From Vegetable Wastes

With Maximum Content Of Methane Gas. Journal of Asian Scientific

Research 12: 789-797.

Susilowati, E. 2009. Uji Pemanfaatan Cairan Rumen Sapi untuk Meningkatkan

Kecepatan Produksi Biogas dan Konsentrasi Gas Metan dalam Biogas.

Thesis. Universitas Gajah Mada.

Suyasa, Wayan Budiarsa. 2015. Pencemaran Air Dan Pengolahan Air Limbah.

Udayana University Press : Bali.

Syamsuddin, T. R. dan Iskandar, H. H. 2005. Bahan Bakar Alternatif Asal

Ternak. Sinar Tani, Edisi 21-27 Desember 2005. No. 3129 Tahun XXXVI.

Thamrin, Syahruni. 2014. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Produksi

Usahatani Kopi Arabika Di Kabupaten Enrekang Sulawesi Selatan.

AGRIC. 26(1):1 – 6.

Telliard, AW. 2001. Method 1684: Total, Fixed, and Volatile Solids in Water,

Solids and Biosolids. Washington DC: EPA Office of Water, Engineering

and Analysis Division.

Wahyudi A., Dicky P., Roy H. S., Listriari H., And Zane V. 2017 Organic Acid

And Nutrient Composition Of Lactic Acid Bacteria Inoculated Total Mixed

Ration Silage Under Tropical Condition. Proceedings Of The Pakistan

Academy Of Sciences. B. Life And Environmental Sciences 54 (1): 41–45.

45

Wahyuni, Sri. 2009. Panduan Praktis Biogas.Jakarta : Penebar Swadaya.

WHO, 2003.Total Dissolved Solids In Drinkingwater. Geneva Switzerland: World

Health Organization.

Widodo, T. 2006. Rekayasa Dan Pengujian Reactor Biogas Skala Kelompok Tani

Ternak.Jurnal Engeneering Pertanian Balai Besar Pengembangan

Mekanisme Pertanian. 4 (1): 1- 4.

Widjaja, Tri., T. Iswanto., A. Altway., M. Shovitri and S. R Juliastuti. 2017.

Methane Production from Coffee Pulp by Microorganism of Rumen Fluid

and Cow Dung in Co-digestion. AIDIC :DOI: 10.3303/CET1756245.

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.

Wintolo, Marhento dan Rochman Isdiyanto. 2011. Prospek Pemanfaatan Biogas

Dari Pengolahan Air Limbah Industri Tapioka. Jurnal Ketenagalistrikan

Dan Energi Terbaru.Vol.10 (2).

Yani, M. dan Darwis, A. A. (1990). Diktat Teknologi Biogas. Pusat Antar

Universitas Bioteknologi, Institut Pertanian Bogor :Bogor.

Yenni D, Yommi SM, Sari. 2012. Uji Pembentukan Biogas dari Substrat Sampah

Sayur dan Buah Dengan Ko-Substrat Limbah Isi Rumen Sapi.Jurnal

Teknik Lingkungan.UNAND.

Yulistiawati, Endang. 2008. Pengaruh Suhu Dan C/N Rasio Terhadap Produksi

Biogas Berbahan Baku Sampah Organik Sayuran.Skripsi. Fakultas

Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Yusmanizar. 2016. Aplikasi Thermal Pre-Treatment Limbah Tanaman Jagung

(Zea Mays) Sebagai Co-Substrat Pada Proses Anaerobik Digesi Untuk

Produksi Biogas. Agritech, Vol. 36, No. 1.

Yuliastini, Siluh Made.,U. Hasanudindan E. Suroso. 2014. Kajian Seleksi Sumber

Mikroorganisme Pembentuk Biogas DariAir Limbah Industri Sagu.Jurnal

Teknologi Industri dan Hasil Pertanian Volume 19 No.2.

Zainuddin, D. Dan T. Murtisari. 1995. Penggunaan Limbah Agro-Industri Buah

Kopi (Kulit Buah Kopi) Dalam Ransum Ayam Pedaging (Broiler).Pros.

Pertemuan Ilmiah Komunikasi dan Penyaluran Hasil Penelitian. Sub Balai

Penelitian Klepu, Puslitbang Peternakan, Bogor. hlm. 71 – 78.