Pemanfaatan Limbah Sayur Sawi sebagai Bahan Dasar Biogas

Pemanfaatan Limbah Sayur Sawi Sebagai Bahan Dasar Biogas

Miftahul Jannah Program Studi Pendidikan Sains FMIPA Unesa

Anis Mufarrohah, Risma Mustikaweni, Tri Lailatul MaghfirohProgram Studi Pendidikan Sains FMIPA Unesa

PENDAHULUAN

Seringkali kita melihat tumpukan sayur-sayuran bekas, seperti kangkung, kol, bayam, wortel, sawi, daun kol, dan lain-lain di pasar tradisional maupun di pasar modern.. Bahkan tidak hanya di pasar-pasar tradisional dan pasar modern saja yang banyak terbuang, tetapi sayuran bekas di rumah tangga dan warung-warung kecil pun seringkali hanya terbuang begitu saja. Padahal, jika kita mau membangkitkan kesadaran diri, tumpukan sayuran bekas itu merupakan harta yang bernilai tinggi. Sayuran bekas itu bisa diubah menjadi energi biogas sebagai pengganti minyak tanah atau gas alam. Biogas dalam prosesnya, selain menghasilkan gas yang dapat digunakan untuk memasak, penerangan dan lain sebagainya, juga menghasilkan limbah atau hasil samping yang berbentuk padat dan cair, yang mana hasil samping ini dapat digunakan sebagai pupuk organik (Yulianingsih dkk, 2011: 150). Sehingga setiap rumah tangga atau warung makanan, tidak perlu lagi mengeluarkan uang untuk membeli minyak tanah atau gas, yang semakin hari harganya semakin tinggi. Bahkan, cenderung sulit terjangkau oleh lapisan masyarakat berekonomi bawah. Secara ilmiah, gas yang mampu dihasilkan dari hasil pengolahan sayuran bekas ini merupakan gas yang mudah terbakar (flammable), sebagai hasil dari proses fermentasi oleh bakteri anaerob, yaitu bakteri yang mampu hidup dalam ruangan kedap udara/kondisi tanpa udara. Memang, pada umumnya, semua jenis bahan-bahan organik dapat menghasilkan biogas, melalui proses anaerob ini. Namun, hanya bahan organik homogen, entah dalam bentuk padat maupun cair.

Berdasarkan penelitian Euis Yulianingsih dkk. yang berjudul “Analisis Kandungan Unsur Hara dan Kualitas Fisik Limbah Padat Biogas dengan Bahan Baku Empat Jenis Sampah Sayuran” bahwa diantara ke empat sayuran yang diteliti (Sawi, Kangkung, Kubis, Daun Singkong), sayuran sawi merupakan penghasil gas terbanyak.

Menurut Deublein dan Steinhauser (2008) pembentukan biogas optimum terjadi pada substrat dengan rasio C/N 20-30. Sawi hijau memiliki kandungan C/N 12-20. Sawi Hijau (Brassica Juncea) mempunyai

kandungan asam-asam amino yang merupakan sumber nitrogen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhan sel. Kadar air dari sawi hijau sebesar 10,68%, rasio C/N 18,44, Volatile solid 84,26%, kemudian Total Solid sawi hijau sebesar 89,32% Perbandingan C/N dari bahan organik sangat menentukan aktivitas mikroba dan produksi biogas. (Yuwono, 2007 dalam Herawati, 2010 : 26).

Zhang et al. (1997) di muat dalam Hermawan. B, dkk. (2007) menunjukkan bahwa biogas yang dihasilkan mengandung gas metana sebesar 50-80 (% Volume) dan gas karbondioksida 20-50 (% Volume). Sedangkan Hansen (2001) dimuat dalam Hermawan. B, dkk. 2007, dalam reaktor biogasnya mengandung sekitar 60-70 (% Volume) gas metana, 30-40 (% Volume) gas karbon dioksida serta gas-gas lain, meliputi ammonia, hidrogen sulfida, merkaptan (tio-alkohol) dan gas lainnya (Bahrin, dkk. 2011: 286). Dengan kandungan gas metana yang dihasilkan biogas tersebut, maka biogas ini efektif dimanfaatkan sebagai energy alternatif pengganti bahan bakar.

Berdasarkan uraian di atas, maka dilakukan penelitian yang bertujuan untuk memanfaatkan limbah sayur sawi sebagai bahan dasar pembuatan energi alternatif biogas. Secara spesifik, tujuan penelitian ini adalah untuk membandingkan kadar gas yang dihasilkan dari dua perlakuan rancangan biogas. Perlakuan pertama yaitu rancangan biogas dengan starter air jernih sedangkan perlakuan kedua menggunakan starter air leri/ air cucian beras.

METODEDalam metode penelitian ini terdapat rancangan

penelitian yang terdiri atas alat dan bahan yang digunakan serta gambar ragkaian alat. Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah sawi hijau, kotoran sapi, air jernih, dan air leri/air cucian beras.

Kotoran sapi di sini merupakan variabel kontrol yang digunakan untuk membantu mempercepat proses fermentasi limbah sawi (sebagai starter utama). Kotoran sapi banyak mengandung bahan selulosa yang telah dicerna di perut sapi sehingga lebih mudah diuraikan oleh

1

Jurnal Eksperimen, 2014

bakteri pembentuk gas metana yang berperan penting dalam proses metanogenesis untuk menghasilkan gas metana (CH4) (Bahrin, dkk. 2011: 291).

Sedangkan air jernih dan air leri di sini sebagai starter pendukung untuk mempercepat proses fermentasi. Karbohidrat yang terbuang dalam kandungan air leri oleh mikroorganisme akan dirombak menjadi produk yang lebih sederhana berupa gula. Gula dapat diubah ke bentuk yang lebih sederhana hingga menghasilkan gas akibat aktivitas mikroorganisme. Sehingga pada perlakuan 2 yaitu pada botol B diharapkan menghasilkan produk biogas yang lebih banyak karena menggunakan starter kotoran sapid an air leri.

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu botol ukuran 2 liter, botol ukuran 1,5 liter, selang, aluminium, corong dan penjepit kertas. Untuk gambar rangkaian alat pada penelitian ini dapat dilihat di bawah ini.

Gambar 1. Rangkaian alat percobaan Biogas pada perlakuan 1 (Botol A)

Gambar 2. Rangkaian alat percobaan Biogas pada

perlakuan 2 (Botol B)

Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah merangkai alat sesuai rancangan percobaan. Mengisi botol A dengan 700 gr limbah sawi, 300 gr kotoran sapi, dan 250 mL air, kemudian mengisi botol B dengan 700 gr limbah sawi, 300 gr kotoran sapi, 250 mL air leri. Menutup botol dengan rapat dan diuasahakan tidak ada lubang sedikitpun kemudian menyumbat selang agar tidak ada udara yang keluar.

Pelaksaaan pembuatan biogas ini dimulai pada tanggal 3 Maret 2014 dan lokasi pelaksanaannya di lingkungan FMIPA Unesa. Lama pelaksanaan pembuatan biogas hingga didapatkan hasil kurang lebih dua bulan. Karena hasil pembuatan biogas belum didapatkan, oleh karena itu

peneliti belum dapat menganalisis perbandingan dari dua perlakuan biogas yang telah dibuat.

MANFAAT BIOGASBiogas yang dihasilkan dari sampah organik

merupakan gas yang mudah terbakar (flammable) dan didominasi senyawa methana (CH4) dan senyawa CO2. Gas ini dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri anaerob yang tahan pada wilayah atau area yang kedap udara. Semua jenis bahan organik yang mengandung senyawa karbohidrat, protein, lemak bisa diproses untuk menghasilkan biogas (Bahrin, dkk. 2011: 286). Dengan memanfaatkan limbah rumah tangga yang berupa sampah sayur-sayuran maupun buah-buahan yang tidak terpakai sebagai bahan dasar biogas, kita bisa meminimalisasi biaya untuk membeli gas yang semakin hari harganya semakin meningkat.

Pada prinsipnya, teknologi biogas adalah teknologi yang memanfaatkan proses fermentasi (pembusukan) dari sampah organik secara anaerobik (bakteri yang hidup dalam kondisi kedap udara) oleh bakteri metan sehingga dihasilkan gas metana. Gas metana adalah gas yang mengandung satu atom karbon (C) dan empat atom hidrogen (H) yang memiliki sifat mudah terbakar. Gas metana yang dihasilkan kemudian dapat dibakar sehingga menghasilkan energi panas. Meskipun demikian, hanya bahan organik homogen berbentuk padat maupun cair seperti kotoran dan air kencing hewan ternak seperti sapi yang cocok untuk sistem biogas sederhana. Di samping itu, di daerah yang banyak terdapat industri pemprosesan makanan seperti tahu, tempe, ikan pindang, brem dan lainnya, saluran limbahnya dapat disatukan ke dalam sistem biogas sehingga limbah industri tersebut tidak mencemari lingkungan di sekitarnya. (Coniwanti. P., dkk., 2009 dalam Bahrin,dkk. 2011: 287).

Jadi, berdasarkan uraian di atas, manfaat biogas dapat dirasakan dalam lingkup rumah tangga maupun industri rumah tangga. Manfaat biogas di sini sebagai pengganti bahan bakar minyak. Selain itu, sisa pengolahan biogas dapat dimanfaatkan sebagai pupuk cair untuk sawah maupun perkebunan.

PENUTUP

SimpulanDalam keberhasilan pembuatan biogas ini sangat

dipengaruhi oleh faktor bahan baku, waktu fermentasi, serta penggunaan alat yang benar. Apabila bahan baku yang digunakan berpotensi sebagai penghasil gas metana yang baik, maka hasil pembuatan biogas dimungkinkan berhasil. Tidak hanya dari bahan baku, namun alat yang digunakan juga menunjang keberhasilan pembuatan biogas. Apabila ada kebocoran dalam merangkai alat,

Pemanfaatan Limbah Sayur Sawi sebagai Bahan Dasar Biogas

maka akan mempengaruhi kemungkinan ketidakberhasilan akibat kebocoran karena ada pengaruh udara luar yang masuk dan menghambat kerja bakteri anaerob dalam menghasilkan biogas. Kemudian waktu fermentasi juga mempengaruhi hasil pembuatan biogas. Berdasarkan beberapa penelitian, biogas dapat dihasilkan minimum mulai hari ke-tujuh.

SaranBerdasarkan kesimpulan di atas, sebaiknya faktor-faktor yang berpengaruh pada pembuatan biogas perlu diperhatika dengan baik sehingga dapat dihasilkan biogas yang optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Bioetanol dari Air Cucian Beras. Melalui http://bermanfatlah.blogspot.com/2011/12/bioetanol-dari-air-cucian-beras.html. Diakses tanggal 6 Maret 2014.

Bahrin, David, dkk. 2011. Pengaruh Jenis Sampah, Komposisi Masukan dan Waktu Tinggal terhadap Komposisi Biogas dari Sampah Organik Pasar di Kota Palembang. Universitas Sriwijaya : Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3

eJournal UNESA. 2012. Template eJournal Unesa. Diakses melalui ejournal.unesa.ac.id pada tanggal 7 Mei 2014

Herawati, Dewi Astuti, dkk. 2010. Pengaruh Pretreatment Jerami Padi pada Produksi Biogas dari Jerami Padi dan Sampah Sayur Sawi Hijau Secara Batch. Universitas Setia Budi : Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 4, No. 1, 2010

Yulianingsih, Euis. 2011. Analisis Kandungan Unsur Hara dan Kualitas Fisik Limbah Padat Biogas dengan Bahan Baku Empat Jenis Sampah Sayuran. Universitas Lambung Mangkurat: EnviroScienteae 7 (2011) 150-156 ISSN 1978-8096.

3