Okke untuk teman-tman yang sudah tau (abaikan... abaikan.....abaikan) dan untuk yang belum tau SEMPRO adalah Seminar Proposal,, dimana disini saya akan memberikan contoh sempro Usulan Penelitian saya.....
PENGARUH
PERLAKUAN PRETREATMENT DENGAN EM4 PADA FESES
SAPI PERAH SEBAGAI SUBSTRAT BIOGAS TERHADAP KECERNAAN
NITROGEN, KONSENTRASI TOTAL AMONIA
NITROGEN DAN pH
S.
Y. Saroh
Program
S1 Peternakan
Fakultas
Peternakan dan Pertanian Universitas Diponegoro, Semarang
novihelsafinandia@gmail.com
ABSTRAK
Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan EM4 terhadap kualitas feses sapi
perah Peranakan Friesian Holstein
(PFH). Parameter yang diamati pada penelitian meliputi kecernaan nitrogen, konsentrasi total ammonia nitrogen dan pH.
Materi yang digunakan pada penelitian ini adalah feses sapi perah, EM4, ammonia reagent kit serta larutan NaOH 4
% (w/w) sebagai penyerap CO2. Alat yang digunakan adalah satu
buah rangkaian digester, selang teflon,
karet penutup, malam, botol kaca dan tedlar
gas bag,
timbangan digital berjenis Electronic
Price Computing Scale dan Electronic
Kitchen Scale SF-400, pH meter (Hanna
Instruments), thermo hygrometer,
timbangan listrik, freezer, refrigerator, corong, sendok plastik dan
gelas beaker. Pengambilan data dalam penelitian ini
dilakukan selama tiga hydraulic retention time (HRT). Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)
dengan dua perlakuan yaitu T1 digester
tanpa penambahan EM4 dan T2 digester dengan penambahan EM4 1 % yang
diencerkan dengan air. Data yang terkumpul didapatkan
dari hasil pengukuran selama 75 hari.
Kata Kunci :
Pretreatment, EM4, Kecernaan nitrogen, Ammonia nitrogen dan pH
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL : PENGARUH PERLAKUAN PRETREATMENT
DENGAN EM4 PADA FESES SAPI
PERAH SEBAGAI SUBSTRAT BIOGAS TERHADAP
KECERNAAN NITROGEN, KONSENTRASI TOTAL AMONIA NITROGEN DAN pH
NAMA : SITI YUNI SAROH
NIM :
23010112120011
FAKULTAS : PETERNAKAN DAN PERTANIAN
PRODI : S-1 PETERNAKAN
Mengetahui,
Dosen Pengampu Dosen Pembimbing
Daud Samsudewa, S.Pt., M.Si., Ph.D Sutaryo,
S.Pt., M.P., Ph.D
NIP.
198012072005011003 NIP. 197501312002121002
JUDUL : PENGARUH PERLAKUAN PRETREATMENT DENGAN
EM4 PADA FESES SAPI
PERAH SEBAGAI
SUBSTRAT BIOGAS
TERHADAP KECERNAAN NITROGEN, KONSENTRASI TOTAL AMONIA NITROGEN DAN pH
PENDAHULUAN
Dunia peternakan merupakan salah satu penghasil biomassa
yang berlimpah, antara lain limbah cair (urin) dan padat (kotoran) serta
penghasil gas metan yang cukup tinggi.
Gas metan merupakan salah satu penyebab terjadinya pemanasan global dan perusakan ozon, dengan
laju 1 % pertahun dan terus
meningkat (Suryahadi et al.,
2002). Feses ternak yang dibiarkan saja
akan terbawa air meresap ke
dalam tanah atau sungai yang kemudian mencemari air permukaan dan air tanah. Oleh karena itu,
perlu adanya penanganan lebih lanjut disertai penggunaan ilmu pengetahuan dan
teknologi tepat guna, sehingga feses ternak yang berdampak pada pencemaran
lingkungan dapat memberikan manfaat bagi masyarakat luas (Simamora et al., 2006). Dilain pihak, produksi
biogas dari digester biogas yang berbasis feses ternak rendah. Salah satu upaya
meningkatkan produksi biogas dari feses sapi adalah dengan pretreatment feses
sapi. Dewasa ini, perlakuan pretreatment menggunaan Effective Microorganisme 4 (EM4) substrat untuk
meningkatkan produksi biogas belum banyak diketahui, sehingga pada penelitian
ini akan dilakukan pengamatan terhadap feses sapi perah dengan melakukan pengujian
kecernaan nitrogen, konsentrasi total ammonia nitrogen dan pengukuran pH.
Effective Microorganisme 4 ini adalah sebagai
produk bakteri pengurai yang merupakan kumpulan bakteri hasil modifikasi yang
telah diberikan tambahan nutrisi yang dapat membantu proses penguraian bahan –
bahan organik. EM4 merupakan kultur campuran dari mikroorganisme yang
menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman, mampu meningkatkan dekomposisi limbah
dan sampah organik, mempercepat proses pengomposan sampah atau kotoran hewan,
meningkatkan ketersediaan nutrisi tanaman, serta menekan aktivitas serangan
dari mikroorganisme patogen. EM4 terdiri dari bakteri genus lactobacillus (bakteri penghasil asam laktat)
dalam jumlah besar, serta dalam jumlah sedikit bakteri fotosintesis streptomyces
sp, dan ragi yang dikulturkan dalam medium cair pada pH 4,5.
Mikroorganisme yang terdapat dalam larutan tersebut berjumlah 109/liter
(Anthon dan Inneke, 2008).
Penelitian ini bertujuan untuk menguji
pengaruh perlakuan pretreatment dengan penambahan EM4 pada feses sapi perah
terhadap kecernaan nitrogen, konsentrasi
total ammonia nitrogen dan pH. Sehingga dengan
perlakuan tersebut diharapkan dapat meningkatkan kecernaan pada feses sehingga
produksi biogas pun
meningkat.
Manfaat yang diperoleh dari kegiatan
penelitian ini adalah sebagai acuan ilmu pengetahuan baru mengenai pengolahan
limbah bagi peternak maupun industri peternakan agar dapat mengelola limbah
yang dihasilkan dari ternak peliharaannya, sehingga dengan hasil penelitian ini
diharapkan feses ternak yang mendapat perlakuan pretreatment dengan penambahan
EM4 ini dapat meningkatkan produksi biogas dan dimanfaatkan ilmunya oleh
peternak maupun masyarakat umum guna mengurangi pencegahan pencemaran
lingkungan dan bisa menambah pendapatan bagi peternak itu sendiri.
MATERI DAN METODE
Penelitian akan
dilaksanakan pada bulan Maret - Mei 2016. Lokasi
penelitian pengujian kecernaan nitrogen,
konsentrasi total ammonia nitrogen dan pH
dilakukan di Fakultas Peternakan dan Pertanian
Universitas Diponegoro, Semarang.
1.
Materi Penelitian
Materi yang akan
digunakan dalam penelitian adalah feses sapi peranakan friesian holstein (PFH) sebagai
bahan utama dan air sebagai bahan pengencer pada bahan isian digester biogas.
Selain itu, larutan NaOH 4 %
(w/w) juga digunakan untuk menangkap CO2 dari gasyang dikeluarkan
sehingga gas metan yang dihasilkan dapat diukur. Peralatan yang digunakan
yaitu 2 unit rangkaian digester,
rangkaian alat pengukur produksi metan,
oven, tanur, timbangan digital merk Electronic
Price Computing Scale dan Electronic
Kitchen Scale SF-40, timbangan
analitik, freezer, refrigerator, dan gelas beaker.
2.
Metode
Penelitian
Metode
penelitian yang digunakan dalam penelitian ini meliputi prosedur penelitian,
pengujian variabel
dan analisis data. Tahap
prosedur penelitian meliputi penyiapan materi, masa adaptasi dan penelitian
utama. Tahap
pengujian variabel
yaitu berupa kecernaan
nitrogen, konsentrasi total
amoniak nitrogen dan pengukuran
pH.
2.1.
Prosedur
Penelitian
2.1.1. Penyiapan Materi.
Penyiapan materi
penelitian dilakukan untuk mempersiapkan bahan dan alat serta mengetahui
data-data yang diperlukan dalam penelitian. Hal yang perlu
dipersiapkan yaitu penyiapan starter
serta penyiapan rangkaian digester biogas dan rangkaian alat pengukur produksi
gas metan untuk menunjang kegiatan penelitian. Sebelum pembuatan stater dilakukan terlebih dahulu dilakukan koleksi
feses, dalam hal ini menggunakan feses dari sapi perah. Feses yang digunakan
dikumpulkan pada awal penelitian dan kemudian feses disimpan di freezer. Feses tersebut digunakan
sebagai bahan baku substrat isian digester. Pembuatan starter dilakukan dengan mencampurkan feses sapi dan air dengan
perbandingan 1:1. Perbandingan 1:1 pada campuran feses
sapi dengan air merupakan perbandingan yang baik untuk menghasilkan produksi
gas yang optimal (Retnaningsih, 2009). Kedua bahan tersebut dicampur dan diaduk
sehingga bersifat homogen kemudian disimpan dalam kondisi anaerob. Starter tersebut didiamkan
selama 3 minggu.
Tahap
selanjutnya yaitu penyiapan rangkaian digester biogas yang dilakukan dengan
cara mempersiapkan dua unit biogas model digester continuous feeding. Kemudian, dua unit rangkaian digester biogas
model digester continuous feeding dirangkai. Satu unit digester
biogas terdiri dari tabung pencerna kapasitas 7000 ml yang terbuat dari stainless steel yang berfungsi untuk
tempat bahan isian, selang teflon,
keran plastik, rangkaian kayu penyangga, bak penampung air dan pompa air.
2.1.2. Masa adaptasi.
Masa adaptasi
dilakukan sebelum pelaksanaan penelitian utama, adaptasi dilakukan selama 3 minggu. Hari pertama
digester diisi dengan 5600 ml starter, selanjutnya kedua digester setiap hari
dilakukan pengeluaran slurry dan
pengisian ulang substrat. Substrat yang dimasukkan yaitu berupa feses sapi perah yang dicairkan
dengan air dengan perbandingan 1:1. Banyaknya
substrat yang dimasukkan yaitu 224 g, berdasarkan volume digester
aktif (5600 ml) dibagi dengan 1 kali Hydraulic
Retention Time (HRT) yaitu 25 hari. Pengukuran
produksi metan dilakukan pada 5 hari terakhir periode adaptasi, apabila
produksi metan telah stabil maka penelitian utama dapat dilakukan.
2.1.3.
Penelitian
utama.
Dalam
penelitian, perlakuan yang diberikan pada bahan yaitu (T1) tidak dilakukan
penambahan EM4 dan (T2) dilakukan penambahan EM4. Penambahan
EM4 dilakukan sebanyak 1% dari jumlah feses yang digunakan dengan pengenceran
air. Penelitian
utama dilakukan dengan digester tersebut diisi secara kontinyu yang dilakukan
setiap hari. Slurry
dikeluarkan dari digester sesuai dengan banyaknya substrat baik itu substrat
feses campur air (FA) maupun substrat feses campur EM4 (FEM4) sebanyak 1%, yang dimasukkan
dalam digester yaitu 224 g. Pembuatan substrat untuk bahan isian digester
dilakukan kurang lebih 1-2 minggu sekali, kemudian dilakukan penyimpanan dalam refrigerator. Selanjutnya melakukan
pengamatan terhadap nilai pH, pengujian
kecernaan nitrogen dengan pengambilan sampel dari substrat awal dan slurry yang dikeluarkan dan mengambil
sampel pengujian konsentrasi total
amoniak nitrogen (TAN) yang dilakukan setiap satu minggu sekali.
2.2. Variabel Penelitian
Variabel yang
diamati pada penelitian ini meliputi kecernaan nitrogen, total amoniak nitrogen
dan nilai pH.
2.2.1.
Kecernaan
Nitrogen. Kecernaan nitrogen diperoleh dari hasil
analisis nitrogen total pada sustrat dan slurry
menggunakan metode Kjeldhal yang dilakukan di Fakultas Peternakan dan
Pertanian, Universitas
Diponegoro. Analisis nitrogen untuk mengetahui kandungan nitrogen dalam bahan
sehingga dapat menjadi dasar acuan akan nitrogen yang tersedia dan kecernaan
nitrogen yang terjadi selama pembentukan biogas. Kadar nitrogen yang diperoleh
dari substrat dan slurry kemudian
dihitung kecernaannya.
Rumus Kecernaan Nitrogen
Nitrogen substrat – nitrogen slurry
x 100%
Nitrogen substrat
2.2.2. Konsentrasi Total
Amonia Nitrogen. Analisis konsentrasi
total ammonia nitrogen dilakukan di
Laboratorium Manajemen Sumber Daya
Perairan Ilmu Perikan dan Kelautan, Universitas Diponegoro. Prosedur yang
dilakukan yaitu alat dan bahan yang digunakan dipersiapkan, sampel slurry dicairkan menggunakan aquades
sebanyak 5000 kali. Setelah itu, sampel yang telah dicairkan dimasukkan kedalam
botol kaca sebanyak 10 ml yang telah dibersihkan dengan menggunakan sampel yang
akan digunakan, kemudian menyiapkan botol lain untuk dimasukkan 10 ml aquades
yang digunakan sebagai blanko. Setelah itu, memasukkan ammonia salicylate reagent 26532-99 ke dalam botol kaca yang sudah
berisi sampel kemudian mengocoknya dan didiamkan selama 3 menit, kemudian
memasukkan reagent ammonia yang kedua
berupa ammonia cyanurate reagent
26531-99 dan didiamkan selama 15 menit. Setelah itu, memasukkan botol kaca
kedalam spektrofotometer untuk dibaca gelombangnya, setelah muncul angka
kemudian mengalikannya dengan 5000 sebagai hasil dari total ammonia yang
terkandung dalam slurry tersebut.
2.2.3.
Nilai
pH. Pengukuran nilai pH slurry dilakukan dengan menggunakan alat pH meter (Hanna Instrument). Pengukuran pH
dilakukan langsung pada slurry dengan
pH meter dilakukan sebanyak 2 kali dalam seminggu.
2.3. Analisi Data
Data yang
terkumpul didapatkan dari hasil pengukuran selama 75 hari. Data yang terkumpul
meliputi kecernaan nitrogen, total amoniak nitrogen dan nilai pH substrat di analisis
menggunakan metode uji t dengan menggunakan aplikasi SPSS. Uji t dilakukan untuk
membandingkan hasil dari kedua digester antara penambahan EM4 dan tanpa
penambahan EM4. Pengujian
dilakukan untuk menguji keasaman rata-rata dari 2 populasi yang bersifat
independen. Hubungan
antara produksi biogas dengan parameter yang dianalisis menggunakan korelasi
dengan aplikasi Microcoft Office Exel. Kriteria kekuatan
hubungan korelasi ditentukan dengan pedoman Sarwono (2011) yang ditampilkan
pada Tabel 1.
Tabel 1. Kriteria Kekuatan
Hunbungan Korelasi
Interval Korelasi
|
Hubungan
Variabel
|
0
|
Tidak
ada korelasi
|
0,00-0,25
|
Korelasi
Sangat Lemah
|
0,25-0,50
|
Korelasi
Cukup
|
0,50-0,75
|
Korelasi
Kuat
|
0,75-0,99
|
Korelasi
Sangat Kuat
|
1
|
Korelasi
Sempurna
|
Sumber :
Sarwono, 2011.
Koefisien
korelasi menunjukkan kekuatan (strength)
hubungan linier dan arah hubungan dua variabel acak. Jika koefisien korelasi positif,
makan kedua variabel
mempunyai hubungan searah. Artinya jika nilai variabel X tinggi, maka nilai
variabel Y akan tinggi pula.
Sebaliknya, jika koefisien korelasi negatif,
maka kedua variabel
mempunyai hubungan terbalik. Artinya jika nilai variabel X tinggi, maka nilai
variabel Y akan menjadi rendah
(dan sebaliknya) (Sarwono, 2011).
H0 : µ1 = µ2
Artinya
perlakuan pretreatment
dengan penambahan EM4 dalam pembuatan biogas tidak berpengaruh terhadap variabel penelitian yang
diamati.
H1 : µ1 ≠ µ2
Artinya
perlakuan pretreatment
dengan penambahan EM4 dalam pembuatan biogas berpengaruh terhadap variabel penelitian yang
diamati.
Kriteria pengujian :
-ttabel <t hit<ttabel,H0
diterima dan H1 ditolak
thitung>ttabel atau
thitung <-ttebel, H1 diterima dan H0 ditolak
ttabeldidapat dari table
taraf signifikansi nilai t dengan t(1-½α) nilai α = 5% dan α = 1%
sedang db = n1 + n2-2
DAFTAR
PUSTAKA
Anthon dan Inneke. 2008.
Pembuatan Biogas dari Ampas Tahu.
Laporan Penelitian. FakultaS
Teknik Universitas Sriwijaya, Palembang. (Skripsi).
Fauziyah, A N. 1996. Pemanfaatan Limbah Industri Kertas
(Biosludge) untuk Pembuatan Biogas.Institut Pertanian Bogor, Bogor. (Skripsi).
Munazah, A.R., S. Prayatni. 2008. Penyisihan Organik
Melalui Dua Tahap Pengolahan Dengan
Modifikasi ABR Dan
Constructedwetland Pada Industri
Rumah Tangga. Jurnal Teknologi Lingkungan, 4 (4) 93-100.
Sarwono, J. 2011. Mengenal SPSS 20: Aplikasi Riset
Eksperimental. Jakarta, Elex
Media Komputindo.
Simamora, S., Salundik, Sri Wahyuni.,
Surajudin, 2006. Membuat Biogas. Jakarta: Agro Media Pustaka.
Sudjana. 2002. Metode Statistika. Tarsito Bandung,
Bandung.
Suryahadi, Nugraha A.R ., Bey A, dan Boer R. 2002.
Laju Konversi Metan dan Faktor Emisi Metan pada Kerbau yang Diberi
Ragi Tape Lokal yang Berbeda Kadarnya yang Mengandung Saccharomyces cereviseae.
Ringkasan Seminar Program Pascasarjana IPB. Bogor.
OKK teman -teman semoga tulisan saya ini bermanfaat buat teman-teman yang lagi butuh referensi untuk menulis SEMPRO ......jangan lupa kasih halaman di kanan atas halaman yahhh........
Tidak ada komentar:
Posting Komentar