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.