PENGARUH PEMBERIAN KONSENTRASI SLURRY YANG

BERBEDA TERHADAP PRODUKSI DAN KOMPOSISI

BIOGAS PADA RESIRKULASI FERMENTASI KULIT KOPI

SISTEM DIGESTER DISKONTINYU SATU TAHAP

SKRIPSI

Untuk Memenuhi Persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana

WAHYU PURNOMO AJI

NIM: 201410350311049

FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

TAHUN 2018

iii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas Rahmat dan Karunia-Nya yang

selalu dilimpahkan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

dengan judul ” Pengaruh Pemberian Konsentrasi Slurry Yang Berbeda Terhadap

Produksi Dan Komposisi Biogas Pada Resirkulasi Fermentasi Kulit Kopi Sistem

Digester Diskontinyu Satu Tahap” untuk memenuhi salah satu syarat

menyelesaikan studi serta dalam rangka memperoleh gelar Sarjana pada Program

Studi Peternakan Fakultas Pertanian-Peternakan Universitas Muhammadiyah

Malang.

Banyak pihak yang telah mendukung dan membantu penulis dalam

menyelesaikan skripsi, maka dengan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Ketua Jurusan Peternakan Dr. Ir. Asmah Hidayati, MP, selalu memberikan

dukungan dan motivasi.

2. Bapak Dr. Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes., selaku Pembimbing utama dan Ibu Dr.

Ir. Khusnul Khotimah, MM. MP., selaku Pembimbing II selalu memberikan

motivasi, nasehat, semangat tiada henti, dan membimbing dengan penuh

kesabaran, sehingga penulis bisa dengan cepat menyelesaikan penulisan

skripsi.

3. Ibu Dr. Ir. Listiari Hendraningsih, MP., selaku Penguji utama dan Bapak Ir.

Tedjo Budiwijoyo, MP., selaku Penguji II selalu memberikan nasehat,

pengarahan dan semangat tiada henti, sehingga penulis bisa dengan cepat

menyelesaikan penulisan skripsi.

iv

4. Bapak Roy Hendroko selaku pembimbing penelitian yang selalu mengarahkan

kami selama persiapan dan pelaksanaan penelitian sampai selesai.

5. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Peternakan, Universitas Muhammadiyah Malang

telah mendidik dengan penuh semangat dan ilmu bermanfaat bagi penulis.

6. Bapak Subandi dan Ibunda Kasiyatun tercinta, yang telah membesarkan dan

atas do’a, kasih sayang lahir dan batin, dan nasehat tiada henti, hingga penulis

menyelesaikan akademik.

7. Segenap keluarga besar Laboratorium Peternakan yang turut memberikan

semangat dan bantuan fasilitas dalam penulisan skripsi bagi penulis.

8. Semua pihak yang telah mendukung dan membantu penulis dalam

menyelesaikan skripsi.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari

kesempurnaan. Sehingga, penulis memohon saran dan kritik yang bisa menambah

pengetahuan demi kesempurnaannya dan semoga bermanfaat bagi kita semua.

Amiin.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Malang, 23 Juli 2018

Penulis

vii

DAFTAR ISI

Halaman

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

HALAMAN PENGESAHAN.................................................................................ii

KATA PENGANTAR........................................................................................iii

ABSTRAK...........................................................................................................v

ABSTRACT........................................................................................................vi

DAFTAR ISI......................................................................................................vii

DAFTAR TABEL.............................................................................................viii

DAFTAR GAMBAR..........................................................................................ix

DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................x

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

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

1.2 Rumusan Masalah...................................................................................2

1.3 Tujuan.....................................................................................................2

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

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.....................................................................4

2.1 Kopi.........................................................................................................4

2.2 Kulit Kopi................................................................................................5

2.3 Biogas......................................................................................................6

2.4 Sistem Digester Biogas...........................................................................9

2.5 Slurry.....................................................................................................11

2.6 Komposisi dan Produksi Biogas...........................................................12

2.7 Hipotesis...............................................................................................14

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN......................................................15

3.1 Waktu dan Tempat................................................................................15

3.2 Materi dan Alat.....................................................................................15

3.2.1 Materi Penelitian............................................................................15

3.2.2 Alat Penelitian................................................................................15

viii

3.3 Batasan Variabel dan Cara Pengamatan...............................................16

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

3.4.1 Rancangan Penelitian.....................................................................17

3.4.2 Perlakuan........................................................................................17

3.4.3 Denah Percobaan............................................................................19

3.5 Prosedur Analisa Data...........................................................................20

3.6 Pelaksanaan...........................................................................................21

3.6.1 Persiapan........................................................................................21

3.6.2 Pelaksanaan Penelitian...................................................................21

3.7 Jadwal....................................................................................................22

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................23

4.1 Kondisi Umum......................................................................................23

4.2 Kondisi Khusus.....................................................................................24

4.2.1 Produksi Biogas..............................................................................24

4.2.2 Kadar Gas Metan............................................................................30

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN....................................................36

5.1 Kesimpulan...........................................................................................36

5.2 Saran.....................................................................................................36

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................37

LAMPIRAN......................................................................................................41

SURAT PERNYATAAN..................................................................................48

RIWAYAT HIDUP...........................................................................................49

ix

DAFTAR TABEL

No Tabel Halaman

1 Tabel 2.1 Produksi Kopi di Indonesia mulai tahun 2008-2017................ 4

2 Tabel 2.2 Kandungan Nutrisi Kulit Kopi Metode Pengolahan Berbeda.. 5

3 Tabel 2.3 Komposisi Biogas..................................................................... 13

4 Tabel 3.1 Tabel Denah Percobaan............................................................ 19

5 Tabel 3.2 Tabel Jadwal Kegiatan.............................................................. 22

6 Tabel 4.1. Rata-rata Produksi Biogas dan Nilai pH Kulit Kopi................ 25

7 Tabel 4.2 Rata-rata Nilai pH .................................................................... 27

8 Tabel 4.3 Kadar Rata-rata Gas Metan (CH4), CO2, dan Gas Lainnya

Minggu ke Empat (%)............................................................ 31

9 Tabel 4.4 Kadar Rata-rata Gas Metan (CH4), CO2, dan Gas Lainnya

Minggu ke Enam (%)............................................................... 32

10 Tabel 4.5 Kadar Rata-rata Gas Metan (CH4), CO2, dan Gas Lainnya

Minggu ke Delapan (%)........................................................... 32

x

DAFTAR GAMBAR

No Gambar Halaman

1 Gambar 2.1 Buah Kopi........................................................................ 4

2 Gambar 3.1 Bagan proses pembuatan biogas...................................... 18

3 Gambar 4.1 Desain awal drum digester fermentasi............................. 23

4 Gambar 4.2 Pola kadar gas metan mingguan tiap perlakuan............... 34

xi

DAFTAR LAMPIRAN

No Lampiran Halaman

1 Data Produksi Biogas........................................................................ 41

2 Data Komposisi Gas Minggu 4, 6, dan 8 Serta Perhitungan

ANAVA............................................................................................. 41

3 Data pH.............................................................................................. 43

4 Data Pola Grafik Kadar Metan (CH4)............................................... 44

5 Dokumentasi Kegiatan Penelitian..................................................... 46

37

DAFTAR PUSTAKA

Aditya I. W., K. A. Nocianitri, dan N. L. Yusasrini. 2015. Kajian Kandungan

Kafein Kopi Bubuk, nilai pH dan Karakteristik Aroma dan Rasa Seduhan

Kopi Jantan (Pea Gerry Coffee) Dan Betina (Fat Beans Coffee) Jenis

Arabika Dan Robusta. Artikel Mahasiswa Dan Dosen Ilmu Teknologi

Pangan, Fakultas Teknik Pertanian, Universitas Udayana

Andianto. 2011. Aliran Slurry di Dalam Digester Biogas Tipe Aliran Kontinyu.

SKRIPSI. Program Studi Teknik Mesin. Fakultas Teknik. Universitas

Indonesia.

Anugraha E. T., Nurhasanaha,dan M. Nurhanisaa. 2017. Pengaruh pH dalam

Produksi Biogas dari Limbah Kecambah Kacang Hijau. PRISMA FISIKA,

Vol. V, No. 2 (2017), Hal. 72-76. ISSN : 2337-8204.

Asosiasi Eksportir dan Industri Kopi Indonesia (AEKI), 2017. Kopi.

https://www.indonesia-investments.com/id/bisnis/komoditas/kopi/item186?.

Produksi Kopi Indonesia. Diakses 13 Desember 2017.

Bahrin D., D. Anggraini, dan M. B.Pertiwi. 2011. Pengaruh Jenis Sampah,

Komposisi Masukan Dan Waktu Tinggal Terhadap Komposisi Biogas

Dari Sampah Organik Pasar Di Kota Palembang. Prosiding Seminar

Nasional AVoER ke-3 Palembang, 26-27 Oktober 2011. ISBN : 979-587-

395-4.

Bayuseno A. P. 2009. Penerapan dan pengujian model teknologi anaerob digester

untuk pengolahan sampah buah-buahan dari pasar tradisional. Rotasi.

Vol.11 (2):5.

Budihardjo A. H. 2016. Penerapan Teknologi Biogas Melalui Daur Ulang

Limbah Ternak. Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat.

Universitas Negeri Surabaya.

Deublein D., and A. Steinhauser. 2008. Biogas from Waste and Renewable

Resource. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA. Weinheim. 443 hlm.

Deublein, D. And A. Steinhauser, 2008. Biogas From Waste and Renewable

Resaurce. Wiley – VCH Verlay Gmbh & Co. KgaA. Weinheim. 443 hlm.

Firsoni dan E. Lisanti. 2017. Potensi Pakan Ruminansia dengan Penampilan

Produksi Gas Secara In Vitro. Jurnal Peternakan Indonesia, Oktober

2017, ISSN 1907-1760 E-ISSN 2460-3716.

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

penggunaan Limbah Cairan Rumen Dan Lumpur Gambut sebagai Starter

Dalam Proses Fermentasi Metanogenik. Buletin Peternakan Vol. 36(1):

32-39, Februari 2012. ISSN 0126-4400.

38

Hambali E., Mujdalipah, S., Halomoan, A.T., Pattiwiri, A.W. dan Hendroko, R.

2007. Teknologi Bioenergi. Penerbit Agromedia, Jakarta.

Haryanto, A., 2014. Energi Terbarukan. Bandar Lampung. BAB 5: 195-246.

Haryati dan Tuti. 2006. Biogas: Limbah Peternakan yang Menjadi Sumber Energi

Alternatif. Wartazoa Vol. 16 No.3. Balai Penelitian Ternak. Bogor.

Hendroko R., S. K. Wahono , A. Wahyudi, Praptiningsih, G.A4., T. Liwang,

Salafudin, and A. Sasmito. 2013. Studies On Augmentation:

Recirculation Slurry And Em-4 To Boost Biogas Production From

Jatropha Curcas Linn Husk Capsule In Two Stages Digestion. Prosiding

Seminar Nasional Kimia UGM 2013. ISSN: 2338-2368.

Ihsan A., 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 Agustus 2013. ISSN: 2338-0950.

Ikhsan, D., D. Handayani dan Murni. 2013. Rancang Bangun Digester Semi

Kontinyu pada Produksi Biogas dan Pupuk Organik dari Sampah Organik. 9

(2): 1-7.

Irvan, I. Suraya, H. Tiarasti, B. Trisaksti, R. Hasibuan, dan Y. Tomiuchi, 2012.

Pembuatan Biogas Dari Berbagai Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit. Jurnal

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

Lestari, D. I., 2016. Efektivitas Rumput Laut Sargassum sp. Sebagai sumber

AlternatifPenghasil Biogas. SKRIPSI Fakultas Perikanan Dan Kelautan

Universitas Airlangga Surabaya 2016.

Manurung R. 2004. Proses Anaerobik Sebagai Alternatif Untuk Mengolah

Limbah Sawit. Universitas Sumatra Utara.

Megawati dan K.W. Aji, 2015. Pengaruh Penambahan EM4 (Effective

Microorganism-4) pada Pembuatan Biogas dari Eceng Gondok dan Rumen

Sapi. Jurnal Bahan Alam Terbarukan. 4 (2): 42-49.

Muchtadi. 2010. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Bogor: Alfabeta CV. Othmer.

Mujdalipah S., S. Dohong, A. Suryani, dan A. Fitria, 2014. Pengaruh Waktu

Fermentasi Terhadap Produksi Biogas Menggunakan Digester Dua Tahap

Pada Berbagai Konsentrasi Palm Oil-Mill Effluent Dan Lumpur Aktif.

AGRITECH, Vol. 34, No. 1.

Murni, R., Suparjo, Akmal, dan B.L.Ginting. 2008. Buku Ajar Teknologi

Pemanfaatan Limbah untuk Pakan. Laboratorium Makanan Ternak.

Fakultas Peternakan universitas Jambi.

Ni’mah Lailan. 2014. Biogas From Solid Waste Of Tofu Production And Cow

Manure Mixture: Composition Effect. Chemica Volume 1, Nomor 1, Juni

2014, 1-9 ISSN : 2355-8776.

39

Nurfitriani S. dan E. Handayanto. 2017. Dekomposisi Kulit Kopi Oleh Bakteri

Selulolitik Yang Diisolasi Dari Timbunan Kulit Kopi Di Perkebunan

Kalibendo, Jawa Timur. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 4 No 2

: 503-514, 2017 e-ISSN:2549-9793.

Nurhalimah N., Widiyanto, dan B. Sulistiyanto. 2015. Kandungan Bakteri Asam

Laktat Dan Bakteri Selulolitik Pada Pollard Yang Difermentasi Content Of

Lactid Acid Bacteria And Cellulolytic Bacteria On The Pollard

Fermentation. Animal Agriculture Journal 4(1): 63-68, April 2015

Perdana D. A., L. E. Anggrian, dan I. S. Tuti, 2013. Penggunaan Starter

Envirosolve Dan Biodekstran Untuk Memproduksi Biogas Dari Bahan

Baku Ampas Tahu. Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 19, Januari 2013

Priyatno A. 1996. Manipulasi Aktivitas Selulolitk Mikroba Rumen Kerbau dan

Sapi. Skripsi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Putri A. A. I. K., I. W. S. Asmara, dan I. K. Aryana. 2014. Pengaruh Jenis kotoran

Terrnak Terhadap Kuantitas Biogas. Jurnal Kesehatan Lingkungan Vol. 4

No 1, Mei 2014 : 45-49.

Rahmadian B. 2012. Studi Tekno Ekonomi Pembuatan Biogas Di Pt. Shgw

(Stichting Het Groene Woudt) Bio Tea Indonesia. Jurnal Energi Alternatif

(2012).

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

Mataram, Mataram.

Sanjaya D., A. Haryanto, dan Tamrin, 2015. Produksi Biogas Dari Campuran

Kotoran Sapi Dengan Kotoran Ayam. Jurnal Teknik Pertanian Lampung.

Vol. 4 No 2 : 127-136.

Sari V. A. dan D. Arista. 2017. Peranan Mikroorganisme pada Pretretment Kulit

Kopi sebagai Bahan Baku Pembuatan Biogas. Thesis. Institut Teknologi

Sepuluh November. Surabaya.

Seadi TA et.al. 2008. Biogas. University of Southern Denmark Esbjerg: Denmark.

Setyobudi, R. H., S. K. Wahono, P. G. Adinurani, A. Wahyudi, W. Widodo, M.

Mel, Y. A. Nugroho, B.Prabowo, and T. Liwang, 2018. Characterisation of

Arabica Coffee Pulp - Hay from Kintamani - Bali as Prospective Biogas

Feedstocks. MATEC Web of Conferences 164, 01039 (2018)

https://doi.org/10.1051/matecconf/201816401039 ICESTI 2017

Siregar RT. 2004. Uji Frekuensi Pengadukan dan Konsentrasi Kotoran Kuda

terhadap Produksi Biogas. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.

Sunaryo. 2014. Rancang Bangun Reaktor Biogas untuk Pemanfaatan Limbah

Kotoran Ternak Sapu di Desa Limbangan Kabupaten Banjarnegara. Jurnal

PPKM UNISIQ, 21-30.

40

Suprihatin dan D. S. Purwitasari. 2010. Pembuatan asam laktat dari limbah kubis.

Prosiding Ketahanan Pangan dan Energi, UPN “Veteran” Jawa Timur,

Surabaya, 24 Juni 2010.F2 1F2 8.

Suprihatin. 2010. Teknologi Fermentasi. Unesa University Press.

Susilowati. E. 2009. Uji potensi pemanfaatan cairan rumen sapi Untuk

meningkatkan kecepatan produksi Biogas dan konsentrasi gas metan

dalam Biogas. Tesis. Program Studi Teknik Mesin. Institut Teknologi

Bandung. Bandung.

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.

Wahyuni, S. 2013. Panduan Praktis Biogas. Cet. 1 (edisi revisi). Jakarta: Penebar

Swadaya.

Wati L., Y. Ahda, dan D. Handayani. 2014. Pengaruh Volume Cairan Rumen Sapi

Terhadap Bermacam Feses dalam Menghasilkan Biogas. Jurnal Sainstek

Vol. VI no. 1: 43-51.

Wibawa U. 2001. Sumber Daya Energi Alternatif. Penerbit Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya, Malang.

Widad S. 2017. Perlakuan Hidrolisis Basa pada Campuran Eceng Gondok dan

Kulit Kopi Terhadap Produksi Biogas Limbah cair Pengolahan Kopi.

Skripsi. Jurusan teknik pertanian fakultas teknologi pertanian. Universitas

Jember. Jember

Widyotomo S. 2013. Potensi dan Teknologi Diversifikasi Limbah Kopi Menjadi

Produksi Bermutu dan Bernilai Tambah. Review Penelitian Kopi dan

Kakao. 1 (1): 63-80.

Windyasmara L., A. Pertiwiningrum, dan L. M. Yusiati. 2012. Pengaruh Jenis

Kotoran Ternak Sebagai Substrat Dengan Penambahan Serasah Daun Jati

(Tectona Grandis) Terhadap Karakteristik Biogas Pada Proses

Fermentasi. Buletin Peternakan Vol. 36(1): 40-47, Februari 2012. ISSN

0126-4400.

Yuliana. N. 2009. Viabilitas inokulum Bakteri Asam Laktat (BAL) yang

dikeringkan secara kemoreaksi dengan kalsium oksida (CaO) dan

aplikasinya pada tempoyak. J. Teknologi Industri dan Hasil Pertanian.14

(1) : 24-37.