## UJI KINERJA SISTEM PEMANTAUAN VOLUME BIOGAS BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO PADA BIODIGESTER TIPE FLOATING DRUM
Test Performance of Monitoring System Based on Arduino Microcontroller in Floating Drum Type Biodigester
Diah Ajeng Setiawati 1,*) , Guyup Mahardhian Dwi Putra 1 , Kristian Wahyu Sugandi 2
1 Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri, Universitas Mataram
2 Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, Fakultas Teknologi Industri Pertanian, Universitas Padjadjaran E-mail *) : diahajengs@unram.ac.id
Diterima: 7 Juli 2017 Disetujui: 8 Agustus 2017

## ABSTRACT
This research aimed to monitor biogas volume produced in floating drum type biodigester. The  experiment  used  mixed  cow  dung  and  water  of  1:2.  The  designed  Arduino microcontroller  based  monitoring  system  used  HC-SR04  ultrasonic  sensor  and  MQ4  gas sensor respectively for monitor the floating drum distance and produced biogas. Parameter observed were ADC value and input voltage of distance sensor (volt); biogas concentration (ppm); sensor distance to the floating drum (cm); biogas volume (cm 3 ); biogas temperature (°C) ; and  water  height  difference  in  manometer  (mm) . Result  showed  that  the  designed monitoring  system  based  on  Arduino  could  work  properly  and  displayed  the  biogas production on the LCD.
Keywords: arduino, biogas, floating drum, monitoring

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk memantau volume biogas yang terbentuk pada biodigester tipe floating drum. Sistem pemantauan yang dirancang berbasis mikrokontroler Arduino dengan menggunakan  sensor  ultrasonik  HC  SR04  dan  sensor  gas  MQ4  berturut-turut  untuk memantau  jarak floating  drum dan  biogas  terbentuk.  Parameter  yang  diamati  adalah  nilai ADC  dan  tegangan  input  sensor  jarak  (volt);  konsentrasi  biogas  (ppm);  Jarak  sensor  ke floating  drum (cm);  Volume  biogas  (cm 3 );  suhu  biogas  dalam  biodigester  (°C),  suhu lingkungan  (°C);  dan  beda  tinggi  air  dalam  manometer,  h  (mm).  Penelitian  dilakukan menggunakan  campuran  kotoran  sapi  dan  air  dengan  rasio  1  :  2.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  sistem  pemantauan  berbasis  Arduino  yang  dirancang  dapat  bekerja dengan baik dan mampu menampilkan produksi biogas yang terbentuk pada LCD.
Kata kunci: arduino, biogas, floating drum , pemantauan

## PENDAHULUAN
Sistem pemantauan dan pengendalian berbasis  mikrokontroler  telah  banyak digunakan  dalam  bidang  teknik  pertanian. Salah satu diantaranya adalah sistem kontrol udara pada Pengering Gas Rumah Kaca tipe Hybrid (Setiawati,  dkk . ,  2016)  yang menggunakan mikrokontroler DT51 Minsys dan  sensor  suhu  untuk  mengendalikan temperatur  ruang  pengering  dengan  cara menyalakan dan menghidupkan kipas sesuai setting point yang telah ditentukan. Dengan cara  ini  konsumsi  energi  dapat  lebih diminimalisir,  karena  kipas  tidak  perlu berputar  sepanjang  hari  selama  proses pengeringan.
Selain  itu,  sistem  deteksi  dini pengaman gas LPG berbasis Short Message
Service juga telah dikembangkan
(Ywalitasanti, 2015) dengan memanfaatkan mikrokontroler  Atmega8  dan  sensor  gas MQ2.  Ketika  sensor  mendeteksi  adanya kebocoran gas, mikrokontroler akan menghidupkan  kipas  untuk  menghisap  gas keluar ruangan. Sistem yang dirancang tidak hanya  mampu  memantau,  tetapi  juga dikembangkan  untuk  dapat  mengirimkan pesan  singkat  ke  operator  yang  berada  di lokasi yang jauh dari sumber gas, sehingga dapat  mencegah  terjadinya  bahaya  yang tidak diinginkan.
Kotoran sapi merupakan limbah padat yang  memiliki  potensi  sebagai  sumber energi  alternatif  berupa  biogas.  Bahan organik  yang  terkandung  dalam  dalam kotoran  sapi  diubah  oleh  bakteri  dalam proses  fermentasi  anaerob  menjadi  biogas (gas  metana,  karbondioksida).  Proses fermentasi  kotoran  sapi  menjadi  biogas dapat dilakukan dalam sebuah biodigester.
Biodigester  tipe floating  drum adalah sebuah biodigester berbentuk tabung yang dilengkapi dengan penampung biogas pada  bagian  atasnya.  Penampung  berupa tabung terbalik ini dapat bergerak naik turun sesuai  jumlah  biogas  yang  terbentuk. Semakin  banyak  biogas  yang  terbentuk, tinggi penampung akan semakin bertambah. Volume  biogas  yang  terbentuk  pada biodigester  secara  tidak  langsung  dapat diamati  melalui  perubahan  ketinggian floating  drum .  Hal  ini  seperti  penelitian yang dilakukan Putra, dkk . (2017), dimana volume  biogas  yang  terbentuk  dipantau dengan  mengukur  tinggi floating  drum secara manual menggunakan penggaris.
Perubahan  ketinggian floating  drum perlu dipantau secara kontinu, selama proses fermentasi  bahan  organik  (kotoran  sapi) berlangsung.
Perancangan sistem
pemantauan produksi biogas dengan menggunakan sensor gas (MQ4, MQ8, dan MG811)  telah  dilakukan  oleh  peneliti sebelumnya (Alfanz,
Nurhadi, & Laksmono,  2016).  Produksi  gas  yang terbentuk dinyatakan dalam satuan ppm. Pada penelitian ini, dengan menggunakan sensor jarak yang dihubungkan  dengan  mikrokontroler  dan dikombinasikan  dengan  sensor  gas  MQ4, diharapkan  volume  biogas  (khususnya  gas metana)  yang  terbentuk  dalam  biodigester tipe floating drum dapat ditampilkan secara real  time dan  kontinu . Dengan  demikian, proses  pembentukan  gas  dalam  biodigester dapat dipantau dan kinerja biodigester dapat dievaluasi.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Peralatan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  biodigester  tipe floating  drum berukuran  tinggi  0,9  m  dan diameter  0,54  m  yang  dilengkapi  dengan penampung  gas  berbentuk  tabung  terbalik berukuran tinggi 0,59 m dan diameter 0,51 m (Gambar 1).
Pada biodigester dimasukkan  kotoran  sapi  dan  air  dengan rasio  1  :  2  dengan  volume  kurang  lebih sebesar 100 liter.
Gambar 1. Biodigester tipe floating drum
Pada bagian bawah biodigester terdapat  lubang  yang  dihubungkan  dengan pipa  bening  untuk  mengukur  ketinggian campuran  kotoran  sapi  dan  air  di  dalam biodigester.  Untuk  mengukur  tekanan  gas dalam biodigester digunakan manometer U. Termometer batang digunakan untuk mengukur  temperatur  lingkungan  dan temperatur di dalam biodigester.
Gambar 2 . Desain Blok diagram Sistem Pemantauan
Komponen  untuk  merangkai  sistem pemantauan  volume  biogas  yang  terbentuk adalah  Mikrokontroler  Arduino  Uno  R3, sensor  jarak  ultrasonik  HC-SR04,  sensor gas MQ4, modul LCD 20x4 yang dilengkapi dengan I2C. Rancangan blok diagram yang akan dibuat adalah seperti yang terlihat pada Gambar 2.
a. Blok Diagram Rangkaian Sensor Gas MQ4
Gas metana (CH 4
) adalah gas dengan komposisi  terbesar  dari  biogas  yang dihasilkan setelah proses fermentasi kotoran sapi dalam biodigester. Sensor MQ4 adalah sensor  yang  banyak  digunakan  untuk mendeteksi  kehadiran  gas  metana.  Gambar 3  memperlihatkan  blok  diagram  rangkaian sensor gas MQ4.
Gambar 3. Blok Diagram Rangkaian Sensor Gas MQ4
Modul sensor MQ4
Modul sensor jarak
Tampilan LCD
Mikrokontroler Arduino UNO R3
b. Rangkaian Sensor Ultrasonik HC-SR04
Gambar 4. Grafik Waktu Sensor
Ultrasonik HC-SR04 Sensor Ultrasonik HC-SR04 digunakan  untuk mengukur  kenaikan floating  drum  pada  biodigester.  Gambar  4 memperlihatkan grafik waktu yang menggambarkan  prinsip  kerja  Sensor Ultrasonik  HC-SR04.  Untuk  memulai pengukuran  mikrokontroler  mengirimkan 10uS  sinyal  melalui  pin  TRIG,  kemudian sensor  mengirimkan  8  siklus  gelombang ultrasonik.  Mikrokontroler  lalu  menunggu hingga  pin  ECHO  dari  sensor  menerima balasan  dalam  bentuk  pulsa  waktu  ( time pulse) .
c. Blok Diagram Rangkaian LCD
Komponen  yang  digunakan  untuk menampilkan  data  yang  telah  diolah  oleh mikrokontroler  Arduino  UNO  R3  adalah LCD  yang  dilengkapi  dengan  I2C dengan dot  matrik  20x4.  Perancangan  blok  LCD dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Blok Diagram Rangkaian LCD
(display)
d. Blok Diagram Rangkaian Mikrokontroler Arduino UNO R3, sensor MQ4 dan sensor ultrasonik HC-SR04
Mikrokontroler  Arduino  UNO  R3 merupakan  perangkat  elektronik  utama yang  berfungsi  sebagai  pengendali  agar rangkaian sensor gas, sensor jarak, dan LCD dapat  berjalan  sesuai  fungsinya  masing- masing  dalam  sistem  pemantauan  yang dirancang.
Gambar 6. Blok Diagram Sistem perancangan monitoring volume biogas
Blok  rangkaian  sistem  pemantauan tersebut  diperlihatkan  pada  Gambar  6. Koneksi  pin  Mikrokontroller  Arduino dengan  sensor  dan  LCD  dapat  dijabarkan sebagai berikut:
a. Pin  5  (Digital  PWM)  dihubungkan dengan pin Trig pada sensor HC-SR04
b. Pin  6  (Digital  PWM)  dihubungkan dengan pin Echo pada sensor HC-SR04
c. Pin  5V  (Power)  dihubungkan  dengan pin  VCC  pada  sensor  HC-SR04  dan
I2C LCD, serta ke pin V C pada sensor MQ4, d. Pin GND (Digital PWM) dihubungkan dengan pin Trig pada sensor HC-SR04 dan MQ-4
e. Pin  A0  (Analog  In)  dihubungkan dengan pin  V H pada sensor MQ4
f. Pin GND (Power) dihubungkan dengan pin    GND  pada  sensor  MQ4  dan  I2C LCD
g. Pin  A4  (Analog  In)  dihubungkan dengan pin  SDA pada I2C LCD.
h. Pin  A5  (Analog  In)  dihubungkan dengan pin  SCL pada I2C LCD.

## Diagram alir perancangan
Gambar 7. Diagram Alir Perancangan Sistem Pemantauan Volume
Diagram  alir  penelitian  ini  dapat dilihat  pada  Gambar  7.  Penelitian  dimulai dari perancangan hardware sistem pemantauan,  menyusun  bahasa  program, mengkalibrasi  sensor,  lalu  melakukan pengujian.  Jika  sensor  mampu  memantau parameter yang ditetapkan (perubahan jarak
floating  drum dan  jumlah  biogas  yang terbentuk  pada  biodigester),  serta  data tersebut  dapat  diolah  oleh  mikrokontroler lalu  ditampilkan  pada  LCD,  maka  sistem pemantauan yang dirancang dapat dinyatakan berhasil. Jika tidak, maka perlu dilakukan modifikasi pada hardware ataupun bahasa program yang digunakan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian pembacaan LCD
LCD  yang  telah  diprogram  diuji terlebih  dulu  apakah  dapat  menampilkan bacaan  sensor.  Hasilnya  dapat  dilihat  pada Gambar  8.  Pada  gambar  tersebut  terlihat bahwa  LCD  mampu  menampilkan  data bacaan  sensor  yang  telah  diolah  oleh mikrokontroler Arduino UNO R3.
Gambar 8. Tampilan LCD setelah bahasa program diunggah ke mikrokontroler

## Pengujian Rangkaian Sensor Gas MQ4
Sebelum  diujikan  pada  biodigester, rangkaian  sensor  gas  diujikan  terlebih dahulu  untuk  mengetahui  apakah  sensor dapat mendeteksi biogas. Tabel 1 memperlihatkan nilai ADC dari pengukuran MQ4  yang  ditampilkan  pada  layar  LCD. Berdasarkan  tabel  tersebut,  sensor  MQ4 mampu  mendeteksi  adanya  gas  dan menampilkannya dalam bentuk nilai ADC.
Selesai Mulai Merancang dan memodifikasi hardware sistem pemantauan Kalibrasi sensor jarak dan sensor gas Menyusun bahasa pemrograman Menguji system pemantauan pada pada biodigester Pembacaan LCD benar
Tabel 1. Hasil Tes Pengukuran Gas dengan Sensor MQ4 (pra pemantauan) Pengukuran ke Data ADC 1 92 2 93 3 93 4 119
Untuk  merubah  nilai  ADC  menjadi konsentrasi (C) gas dalam satuan ppm ( part per  million )  digunakan  persamaan  berikut (Ywalitasanti, 2015):
C = 𝑋  × 𝐾𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖 𝐴𝐷𝐶 .......................... 1)
𝑋 = 𝑟𝑎𝑛𝑔𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑡 ............................................... 2)
Rentang  deteksi  ppm  sensor  MQ4 adalah  300-10.000  ppm.  Ini  menunjukkan nilai minimum yang mampu dideteksi oleh sensor  adalah  300  ppm.  Jika  kurang  dari nilai  ini,  maka  sensor  tidak  dapat mendeteksi  adanya  gas.  Sedangkan  nilai maksimum yang dapat diukur adalah 10.000 ppm.  Jika  lebih  dari  nilai  tersebut,  sensor tidak  akan  dapat  menampilkan  nilai  yang tepat.  Dengan  demikian,  range  konsentrasi sensor  dapat  dihitung  sebagai  berikut (Ywalitasanti, 2015):
Range  =  nilai maksimum – nilai minimum = 10.000 ppm – 300 ppm = 9.700 ppm
Untuk  ADC  pada  Arduino  UNO  R3, total bitnya adalah 2 pangkat 10, yaitu 1024. Sehingga nilai X menjadi sebagai berikut:
𝑋 = 𝑟𝑎𝑛𝑔𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑡
𝑋 = 9.700 𝑝𝑝𝑚
1.024
𝑋 = 9,47265625 𝑝𝑝𝑚/𝑏𝑖𝑡
Konversi ADC dapat dihitung dengan membagi nilai tegangan input (V in ) dengan tegangan  referensi  (V ref )  dan  dikalikan dengan  total  bit,  sesuai  persamaan  berikut (Ywalitasanti, 2015):
Konversi ADC = 𝑉 𝑖𝑛 𝑉 𝑟𝑒𝑓 × 1024 ................... 3)
Dimana: 𝑉 𝑖𝑛 = tegangan input (volt)
𝑉 𝑟𝑒𝑓 = tegangan referensi (volt) 1024 = total bit
Tabel 2. Konversi nilai V in , C (ppm), dan ADC
Vin (volt) C (ppm) ADC 0,1 293,94 31,03 0,3 881,82 93,09 0,5 1.469,70 155,15 0,7 2.057,58 217,21 0,9 2.645,45 279,27 1,1 3.233,33 341,33 1,3 3.821,21 403,39 1,5 4.409,09 465,45 1,7 4.996,97 527,52 1,9 5.584,85 589,58 2,1 6.172,73 651,64 2,3 6.760,61 713,70 2,5 7.348,48 775,76 2,7 7.936,36 837,82 2,9 8.524,24 899,88 3,1 9.112,12 961,94 3,3 9.700,00 1.024,00
Tabel  2  memperlihatkan  nilai 𝑉 𝑖𝑛 , konsentrasi  gas  (ppm),  dan  ADC  yang didapat  dari  ketiga  persamaan  di  atas. Dalam  penelitian  ini, 𝑉 𝑟𝑒𝑓 yang  digunakan adalah  3,3  volt  yang  seharusnya  setara dengan 10.000 ppm.

## Pengujian Rangkaian Sensor Jarak
Gambar 9. Kalibrasi Sensor Ultrasonik HC-
SR04
Sebelum  digunakan  untuk  mengukur perubahan  tinggi floating  drum ,  sensor ultrasonic  HC-SR04  diujikan  terlebih  dulu dengan  meletakkan  sensor  dan  penghalang pada jarak yang berbeda-beda. Jarak sensor juga  diukur  secara  manual  menggunakan penggaris untuk kalibrasi (Gambar 9). Hasil pengukuran jarak tersebut ditampilkan pada Tabel 4.
Tabel  4. Data Kalibrasi Sensor Ultrasonik HC-
SR04 No Jarak sensor dengan penghalang (cm) Persentase kesalahan (%) Pembacaan sensor pengukuran manual 1 58,99 59 0,0169 2 59,05 59 0,0847 3 58,33 59 1,1356 4 58,23 59 1,3051 Rata-rata 0,6356
Dari Tabel 4 terlihat bahwa nilai rata- rata  persentase  kesalahan  (0,64%)  kurang dari  5%,  sehingga  dapat  dikatakan  bahwa akurasi  rangkaian  sensor  ultrasonic  HC- SR04 yang dirancang cukup tinggi.
Pengujian  Rangkaian  Sensor  Gas  dan Sensor  Jarak  pada  Biodigester  tipe

## floating drum
Rangkaian  sensor  gas  MQ4  dan sensor jarak ultrasonic HC-SR04 yang telah dirancang  dan  diuji  tingkat  akurasinya kemudian  digunakan  untuk  memantau produksi  biogas  dalam  biodigester  tipe floating drum yang diisi dengan kotoran sapi dan air dengan rasio 1 : 2.

## Perhitungan Volume Biogas
Volume biogas (CH 4 ) yang terbentuk dapat ditentukan dari persamaan berikut:
𝑉 𝐶𝐻 4 = 𝑉 𝑓 .............................................. 4)
Dimana:
𝑉 𝐶𝐻 4 =  Volume  CH 4 dalam  biodigester (m 3 ) 𝑉 𝑓 = Volume floating drum (m 3 )
Volume floating  drum ditentukan dengan persamaan berikut:
𝑉 𝑓𝑙𝑜𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑑𝑟𝑢𝑚 =  𝜋 × 𝑟 2 × 𝑡 ............. 5)
Dimana: r = jari-jari floating drum (m)
t = tinggi floating drum (m) = s – x
Tinggi  floating  drum  (t)  didapatkan  dari selisih antara jarak awal sensor jarak HC-SR04 dan floating  drum (s  =  0,59  m)  dengan    jarak akhir sensor HC SR04 dan floating drum yang bergerak  naik  (x),  seperti  yang  diperlihatkan pada Gambar 10.
Gambar 10. Biodigester sebelum floating drum bergerak naik (a) dan setelah floating drum bergerak naik (b)

## Perhitungan Tekanan Biogas
Tabel  5. Hasil  Pemantauan  Sensor  Ultrasonik
HC-SR04 pada produksi biogas Hari ke x (cm) V floating drum (m³) 1 59.00 - 2 59.00 - 3 58.51 957.65 4 58.50 991.36 5 58.41 1,271.38 6 58.37 1,335.32 7 58.34 1,304.96 8 58.66 674.40 9 58.26 1,460.08 10 58.36 1,267.87 11 56.34 5,220.25 12 52.69 12,398.82 13 51.49 14,738.99 14 50.86 15,979.88 15 50.43 16,819.50 16 50.27 17,136.47 17 49.41 18,815.73 18 48.01 21,574.03 19 46.51 24,308.70
Tabel 5 memperlihatkan data pemantauan  jarak  dengan  menggunakan sensor  ultrasonik  HC-SR04  selama  19  hari pengamatan.  Berdasarkan  tabel  tersebut dapat  terlihat  bahwa  nilai  x  semakin berkurang  yang  ditunjukkan  oleh floating drum bergerak  naik  (ke  arah  sensor). Mikrokontroler Arduino, yang telah dimasukkan bahasa program dengan rumus konversi  sesuai  persamaan  5  di  atas, kemudian  menghitung  volume floating drum dan  menampilkannya  pada  LCD, seperti  yang  terlihat  pada  tabel.  Volume floating  drum diasumsikan  sama  dengan volume  biogas  (CH 4 )  yang  terbentuk (persamaan  4).  Dari  tabel  tersebut  terlihat bahwa biogas terbentuk semakin bertambah volumenya  seiring  dengan  bertambahnya waktu pengamatan.
Pemantauan  tekanan  biogas  yang terbentuk pada biodigester dilakukan dengan  manometer.  Data  beda  tinggi  air dalam  manometer  setiap  harinya  dicatat. Tekanan biogas dalam biodigester dihitung dengan persamaan berikut:
𝑃 𝑏𝑖𝑜𝑔𝑎𝑠 = (𝑃 𝑢 + 𝑃 ℎ ) × 9.86923 × 10 −6 .. 7) 𝑃 ℎ =  𝜌 × 𝑔 × ∆ℎ × 10 −3 ....................... 8)
Dimana:
𝑃 𝑏𝑖𝑜𝑔𝑎𝑠 = tekanan biogas (atm) 𝑃 𝑢 = tekanan udara luar = 101325 Paskal 𝑃 ℎ = tekanan hidrostatis (Paskal)
𝜌 = massa jenis air = 1000 kg/m 3 g = percepatan gravitasi = 9.81 m/s 2 ∆ℎ = beda tinggi air dalam manometer (mm) 9.86923 × 10 −6 = nilai konversi paskal ke atm 10 −3 = nilai konversi mm ke m x t s (a) (b)
Gambar 11. Perubahan Tekanan Biogas dalam Biodigester
Gambar  11  memperlihatkan  bahwa tekanan biogas  mulai  bertambah signifikan setelah hari ke 9 pengamatan. Bertambahnya  tekanan  disebabkan  biogas telah  terbentuk  di  dalam floating  drum. Tekanan biogas  yang terbentuk  lebih besar daripada  tekanan  udara  luar,  sehingga mampu mengangkat floating drum .
Konsentrasi Biogas (CH 4 ) Nilai  Konsentrasi  biogas  yang terbentuk  dideteksi  oleh  sensor  gas  MQ4. Tabel  6  memperlihatkan  data  konsentrasi gas  metana  yang  didapat  dari  pemantauan sensor  MQ4.  Pada  tabel  tersebut  terdapat data  C*  yang  merupakan  koreksi  dari penentuan  konsentrasi  CH 4 berdasarkan persamaan  1  (Ywalitasanti,  2015),  dimana nilai  konsentrasi  minimum  yang  mampu dibaca  oleh  sensor  (300  ppm)  perlu ditambahkan ke dalam persamaan. Modifikasi  persamaan  tersebut  sebagai berikut:
C* = C + 300   .......................................... 9)
Dimana: C*  =  konsentrasi  biogas  (CH 4 )  setelah koreksi C =  konsentrasi biogas (CH 4 ) bacaan sensor
Tabel  6. Hasil  Pemantauan  Sensor  MQ4  pada produksi  biogas  dalam  Biodigester  tipe floating drum
Hari ke ADC Vin (volt) C (ppm) C* (ppm) 1 199,60 0,38 1.050,30  1.350,30 2 126,90 0,41 1.147,50  1.447,50 3 174,70 0,56 1.575,00  1.875,00 4 683,70 2,20 6.154,20  6.454,20 5 676,50 2,18 6.086,70  6.386,70 6 675,10 2,18 6.075,90  6.375,90 7 673,60 2,17 6.057,90  6.357,90 8 672,30 2,17 6.050,70  6.350,70 9 685,60 2,21 6.173,10  6.473,10 10 677,40 2,18 6.096,60  6.396,60 11 670,00 2,16 6.029,10  6.329,10 12 671,20 2,16 6.039,00  6.339,00 13 672,70 2,17 6.054,30  6.354,30 14 675,50 2,18 6.079,50  6.379,50 15 676,00 2,18 6.084,30  6.384,30 16 673,60 2,17 6.062,40  6.362,40 17 675,20 2,18 6.103,80  6.403,80 18 671,30 2,16 6.041,70  6.341,70 19 661,40 2,13 6.050,80  6.350,80
Berdasarkan  nilai  konsentrasi  pada Tabel 6 dan persamaan 4, dapat ditentukan jumlah CH 4 yang terbentuk selama 19 hari pengamatan.  Lebih  jelasnya  dapat  dilihat pada Gambar 12, volume tabung penampung biogas (floating drum)
bertambah signifikan setelah hari ke-10 dan terus  bertambah  hingga  hari  ke-19.  Tetapi konsentrasi biogas (CH 4 ) yang terbaca oleh sensor MQ4 nilainya konstan sejak hari ke- 4.  Hal  ini  menunjukkan  jumlah  partikel
0 10 20 30 40 50 60 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0.999 1.000 1.001 1.002 1.003 1.004 1.005 hari ke- Δ h ( m m ) P (at m ) Tekanan Biogas (atm) beda tinggi air pada manometer (mm)
biogas (CH 4 )  yang terbentuk dalam tabung penampung mengalami peningkatan seiring dengan  kenaikan  volume  biogas,  sehingga nilai konsentrasi (ppm) yang terpantau oleh sensor  dan  ditampilkan  oleh  LCD  relatif konstan.
Gambar 12. Produksi biogas dalam biodigester selama 19 hari pengamatan
Konsentrasi (gas) adalah perbandingan antara jumlah (massa) partikel  dengan  volume.  Sehingga  jumlah (massa) partikel didapatkan dengan mengalikan  konsentrasi  dengan  volume. Jika nilai konsentrasi biogas yang terbentuk tetap (seperti yang ditampilkan pada LCD), sedangkan volume biogas bertambah (sesuai kenaikan floating drum ), maka dapat dipastikan  jumlah  (massa)  partikel  biogas yang terbentuk juga bertambah.

## KESIMPULAN & SARAN

## Kesimpulan
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa sistem pemantauan berbasis mikrokontroler Arduino  yang  dirancang  dapat  bekerja dengan  baik  dalam  mengukur  perubahan jarak  penampung  biogas  ( floating  drum).
Sistem  yang  dirancang  juga  mampu mengukur konsentrasi biogas yang terbentuk.  Kedua  bacaan  sensor  tersebut dapat  diolah  oleh  mikrokontroler  dan ditampilkan pada LCD.

## Saran
Koreksi nilai konsentrasi (ppm) perlu dimasukkan dalam bahassa program, sehingga nilai  yang ditampilkan pada  LCD sudah  merupakan  konsentrasi  riil  dari biogas yang terbentuk.
Modul yang telah dirancang dan diuji pada  penelitian  ini  disarankan  untuk digunakan  sebagai  sistem  pemantauan otomatis  pada  penelitian  lanjutan  dengan menggunakan  rasio  kotoran  sapi  yang berbeda,  untuk  mengevaluasi  kecepatan pembentukan biogas dalam biodigester.

## DAFTAR PUSTAKA
Alfanz,  R.,  A.  Nurhadi,  JA.  Laksmono. 2016. Perancangan dan Implementasi Sistem  Monitoring  Produksi  Biogas pada  Biodigester .  Jurnal  Nasional Teknik  Elektro  Volume  5  Nomor  1, Maret 2016, pp: 128-134.
Putra, GMD., SH. Abdullah, A. Priyati, DA. Setiawati,  SA.  Muttalib.    2017. Rancang Bangun Reaktor Biogas Tipe Portable dari Limbah Kotoran Ternak
Sapi. Jurnal Ilmiah Rekayasa
Pertanian  dan  Biosistem,  Vol.  5,  No. 1, Maret 2017.
Setiawati, DA., GMD. Putra. 2016. Design of  Control  System  at  Drying  Process based on Microcontroller . Proceedings The International Symposium  on  Agricultural  and Biosystem Engineering, 9-11 Agustus 2016.
- 5,000.00 10,000.00 15,000.00 20,000.00 25,000.00 30,000.00 - 1,000.0 2,000.0 3,000.0 4,000.0 5,000.0 6,000.0 7,000.0 1 3 5 7 9 1113151719 V (m 3 ) C (p p m ) Hari ke Volume floating drum (m³) CH₄* (ppm)
Ywalitasanti,  Ratna.  2015. Deteksi  Dini Pengaman  LPG  Berbasis SMS . Skripsi.  Fakultas  Teknik.  Universitas Dian Nuswantoro. Semarang.