Menara Perkebunan , 2008, 76(1), 23-35

## Optimisasi produksi biogas dari limbah lateks cair pekat dengan penambahan logam
Optimization of biogas production from concentrated-latex effluent with addition of metals
Irma KRESNAWATY 1) , I. SUSANTI 2) , SISWANTO 1) & TRI-PANJI 1) *)
1) Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, Bogor 16151, Indonesia
2) Jurusan Kimia, Sekolah Pascasarjana,  Universitas Indonesia, Indonesia

## Summary
The treatment of concentrated-latex effluent  process  applied  in  the  field  presently, has  not  obtain  optimum  additional  benefits.
Besides  that,  the  technology  using  ponding system    needs    wide  area  and  causes  air pollution that  such a way caused conflicts with society.  The  application    concept  of  clean industry:  reuse,  reduction,  recovery  and recycling, makes the possibilities to convert the effluent  to  be  usefull  products . One  of  the alternative effluent process is by utilizing  it as the  source  of  renewable  energy,  that  is  in  the form  of  biogas  as  an    alternative  energy.  The preliminary  research  showed  that  the  use  of spontaneous  latex  skim  coagulation,  the addition of 1%  manure as  source of seed, and leaf  biomass  as  the  source  of  carbon  could increase  the  biogas  production. This  research was  carried  out  to  optimize  biogas  production by  adding  metal  ion  and  to  observe  the parameters  which  influenced  every  stage  of biogas  production.  At  the  beginning  of  the process,  pH  showed  increasing  due  to  the hydrolysis  process  that  generally  occured  in acid condition, but it remained stable (6.6-7.7) in  the  next  steps,  whereas,  the  VFA  value  as well  as  BOD  value  tended  to  increase.  COD value had fluctuative inclination caused by the conversion  of  organic  compounds  to  produce biogas  and  the  hydrolysis  process  of  leaf biomass  to  organic  compounds  that  decom- posed  to  further  biogas.  The  best  result  of biogas  production  was  showed  by  addition  of
Fe 3+ with  optimum  concentration  0.50  mg/L effluent.
[ Keywords : Concentrated-latex effluent, biogas production, effluent treatment].

## Ringkasan
Pengolahan  limbah  lateks  pekat  yang diterapkan  di  lapangan  saat  ini  belum menghasilkan  produk  dengan  nilai  tambah yang  optimum.  Selain  itu,  teknologi  sistem kolam  memerlukan  lahan  luas  dan  menimbul- kan    pencemaran  bau,  sehingga  sering  terjadi konflik  dengan  masyarakat.  Penerapan  konsep produksi bersih: reuse, reduction, recovery dan recycling memungkinkan  limbah  lateks  pekat diolah menjadi berbagai produk yang bermanfaat.  Salah  satu  alternatif  pengolahan limbah  adalah  memanfaatkannya  sebagai sumber  energi  yang  terbarukan,  yaitu  dalam bentuk  biogas  sebagai  energi  alternatif.  Hasil penelitian  pendahuluan  menunjukkan  bahwa penggunaan limbah lateks skim penggumpalan spontan,  penambahan  1%  pupuk  kandang sebagai seed dan  penambahan  serasah  sebagai sumber  karbon  dapat  meningkatkan  produksi biogas. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan  optimasi  produksi  biogas  dengan penambahan  ion  logam  dan  pengamatan perubahan  parameter-parameter  yang  mem- pengaruhi  setiap  tahap  produksi  biogas.  Nilai pH pada awal  proses  menunjukkan   kenaikan
*) Penulis korespondensi, E-mail : tripanji@ibriec.org    Phone : 08129561087
Kresnawaty et al.
karena terjadi hidrolisis yang umumnya terjadi dalam suasana asam, tetapi nilai ini cenderung stabil  pada  tahap  selanjutnya  (pH  6,6  -  7,7), sedangkan  nilai  asam  lemak  volatil  (VFA) maupun  BOD  semakin  meningkat.  Nilai  COD cenderung  fluktuatif  karena  proses  konversi senyawa  organik  menjadi  biogas  dan  proses hidrolisis  serasah  menjadi  senyawa  organik yang diuraikan menjadi biogas. Volume biogas tertinggi  dihasilkan  pada  penambahkan  Fe 3+ dengan  konsentrasi  optimum  penambahan sebesar 0,50 mg/L.

## Pendahuluan
Penanganan  limbah  lateks  di  hampir seluruh  pabrik  lateks  pekat  di  Indonesia dan  Thailand  menggunakan  sistem  kolam anaerob-aerob  yang  memerlukan  lahan yang  luas  dan  pemeliharaan  intensif (Ibrahim,  1986;  Darussamin et  al., 1989). Metode  penanganan  ini  membutuhkan biaya  investasi  dan  operasional  yang mahal (Tri-Panji et al ., 2007), serta masih menimbulkan  permasalahan  bau.  Oleh sebab  itu  perlu  diusahakan  pengolahan limbah  yang  efisien  dengan  pemanfaatan limbah  lateks  secara  optimum.  Teknologi pengolahan  berbasis  produksi  bersih ( reuse, reduction,  recovery dan recycling ) perlu  dikembangkan  untuk  mengatasi masalah  limbah  lateks  pekat  dan  men- dapatkan  nilai  tambah  ekonomis.  Salah satu  alternatif  pengolahan  limbah  adalah memanfaatkannya  sebagai  sumber  energi yang  ekonomis,  yaitu  dalam  bentuk  bio- gas.  Teknologi  biogas  dilakukan  dengan memanfaatkan  kandungan  bahan  organik dari  limbah  lateks  pekat  untuk  pertum- buhan  mikroorganisme  yang  potensial menghasilkan  biogas  (Anunputtikul  & Rodtong,  2004;  Nagamani  &  Ramasamy, 2006).
Limbah  lateks  yang  dibuang  sebagai limbah  memiliki  nilai  COD  25.000-
100.000  ppm,  BOD  6.900-7500  ppm  dan kandungan  nitrogen  total  lebih  dari 4.000  ppm  (Darussamin et  al .,  1989; Tri Panji et al ., 1995).  Jumlah ini sangat potensial  sebagai  sumber  karbon  untuk produksi  biogas.  Sebagai  perbandingan, limbah  cair  kelapa  sawit  (LCPKS)  yang memiliki nilai COD lebih dari 50.000 ppm telah  berhasil  memproduksi  biogas  yang mencapai  sekitar  100  L/m 2 jam  pada permukaan  kolam  dengan  kedalaman 5  m (Siswanto et  al .,  2005).  Proses  gasifikasi limbah  lateks  pekat  diperkirakan  berl- angsung  lebih  cepat  dibandingkan  gasifi- kasi  LCPKS.  Hal  ini  disebabkan  limbah lateks  pekat  memiliki  sumber  karbon dalam  bentuk  gula  yang  mudah  diuraikan dibandingkan serat pada LCPKS (Tri-Panji et al ., 2007).
Penelitian  pendahuluan  telah  meng- hasilkan  beberapa  kondisi  yang  dapat mempercepat  pembentukan  biogas  di antaranya: penggunaan limbah lateks yang berasal  dari  pengolahan  spontan,  penam- bahan seed sebagai  sumber  bakteri metanogenik  dan  penambahan  serasah sebagai sumber karbon (Kresnawaty et al ., 2007). Selain membutuhkan nutrisi berupa sumber  karbon,  nitrogen  dan  fosfor sebagai  sumber  energi  dan  prekursor untuk  sintesis  komponen  sel  seperti  poli- sakarida,  protein  dan  asam  nukleat, mikroba  metanogenik  juga  membutuhkan garam-garam  anorganik  dalam  jumlah mikro  untuk  mengendalikan  tekanan osmosis  internal  dan  sebagai  kofaktor enzim (Adam, 1980). Dari percobaan yang telah  dilakukan  oleh  Seenayya et al. (1992)  menunjukkan  bahwa  penambahan kalsium  (5 mM),  kobalt  (50 µg g – 1 TS), besi  (50 mM),    magnesium    (7,5 mM), molibdenum  (10–20 mM),  nikel  (10 µg g – 1 TS)  baik  secara  tunggal  maupun kombinasi  dengan  logam lain dapat  me-
Optimisasi produksi biogas dari limbah lateks cair pekat.....
ningkatkan produksi biogas karena kondisi tersebut  meningkatkan  populasi  bakteri metanogenik dalam reaktor.
Tahapan  produksi  biogas  terdiri  dari tahap  hidrolisis,  asidogenesis,  asetoge- nesis, dan metanogenesis. Tahap hidrolisis ditandai  dengan  penurunan  padatan  ter- suspensi  menguap  ( volatile  suspended solid /VSS), kenaikan padatan terlarut total ( total  dissolved  solid /TDS),  kenaikan kebutuhan  oksigen  biologis  (BOD).  Pada proses  asidogenesis  perubahan  kimia ditandai  dengan  penurunan  pH,  TDS, BOD  dan  COD.  Pada  proses  asetogenesis ditandai  dengan  penurunan  pH  dan peningkatan asam lemak menguap ( volatile  fatty  acid /VFA).  Tahap  metano- genesis  yang  merupakan  tahapan  terakhir adalah perubahan asam asetat menjadi gas metana  dan  CO 2 .  Proses  ini  ditandai dengan  kenaikan  pH  dan  pembentukan gelembung-gelembung gas (Lane, 1980).
Pada  penelitian  ini  dilakukan  variasi penambahan  logam  tunggal  Fe 3+ ,  Ca 2+ , Mg 2+ dan  molibdat,  serta  kombinasi keempatnya. Selanjutnya dari hasil terbaik dilakukan variasi konsentrasi untuk memperoleh konsentrasi penambahan logam  optimum.  Selain  itu,  penelitian  ini juga  mempelajari  tentang  perubahan parameter  yang  berhubungan  dengan masing-masing  tahap  pembentukan  bio- gas.

## Bahan dan Metode
Bahan yang digunakan untuk penelitian  ini  adalah  limbah  lateks  pekat yang  keluar  dari rubber  trap ,  berasal  dari perkebunan  Jalupang,  PTPN  VIII,  Jawa Barat.  Sisa  karet  pada  limbah  lateks  ini dibiarkan  menggumpal  tanpa  penam- bahan  bahan  penggumpal  (penggumpalan spontan).  Bahan  lainnya adalah:  serasah
(daun  kering)  100g/3L  limbah  lateks, pupuk kandang 1% b/v limbah, CaCl 2 .2H 2 O  dan  MgCl 2 .6H 2 O  sebanyak 125  g/L,  FeCl 3 0,25  g/L  dan  amonium molibdat 0,025 g/L yang dilarutkan dalam HCl 0,1 N.
Produksi  biogas  dilakukan  dengan cara  mencampurkan  3L  limbah  lateks dengan  30g  pupuk  kandang  dan  100g serasah  dalam  botol  gelas  volume  3,5L. Biogas yang dihasilkan dialirkan ke dalam botol  yang  dipenuhi  air  dan  dipasang dengan  posisi  terbalik  (Gambar  1). Volume  air  yang  terdesak  sebanding dengan  volume  biogas  yang  dihasilkan. Tahapan  proses  pembentukan  biogas diamati  dengan  cara  melakukan sampling setiap  dua  hari  selama  tiga  minggu  dan mengukur  parameter-parameter  di  antara- nya : pH, VFA, TS, TDS, VSS, COD, dan BOD.  Sebagai  pembanding,  untuk  per- cobaan  pendahuluan,  limbah  lateks  pekat juga  digumpalkan  dengan  penambahan bahan  penggumpal  berupa  H 2 SO 4 pekat dan H 3 PO 4 pekat masing-masing sebanyak 0,7% v/v limbah.

## Pengaruh  penambahan  logam  terhadap produksi biogas
Optimasi  produksi  biogas  dilakukan dengan penambahan variasi kation logam. Logam  ditambahkan  dalam  bentuk  garam sebanyak 0,2 mL/L dengan variasi sebagai berikut: CaCl 2 .2H 2 O; FeCl 3 ; MgCl 2 .6H 2 O; amonium  molibdat;  CaCl 2 .2H 2 O  +  FeCl 3 ; CaCl 2 .2H 2 O  +  MgCl 2 .6H 2 O;  CaCl 2 .2H 2 O + amonium molibdat; CaCl 2 .2H 2 O + FeCl 3 +  MgCl 2 .6H 2 O  +  amonium  molibdat (kombinasi)  dan  tanpa  logam  (kontrol). Selain itu diamati pula perubahan parameter-parameter  yang  berhubungan dengan  tahapan  produksi  biogas,  dengan prosedur sebagai berikut:
Kresnawaty et al
Gambar 1. Desain reaktor produksi biogas.
Figure 1. Reactor design of biogas production .

## 1. Pengukuran pH dan VFA
Pengukuran  pH  dilakukan  meng- gunakan  pH  meter.  Pengukuran  VFA dilakukan  menurut  APHA  (1980)  dengan prosedur sebagai berikut:
Sebanyak  100mL  contoh  disentrifugasi dengan  kecepatan  1000rpm  selama  lima menit.  Supernatan  yang  diperoleh  diambil sebanyak  50mL  atau  diencerkan  hingga 50mL  ke  dalam  Erlenmeyer  250mL, ditambahkan  50mL  akuades  dan  5mL asam sulfat 50 %, kemudian dikocok agar asam  tidak  mengendap  di  dasar  Erlen- meyer.    Distilasi  dilakukan  selama  30 menit  atau  sampai  diperoleh  distilat sebanyak  150mL  dan  sebanyak  15mL distilat  pertama  dibuang.  Distilat  dititrasi dengan  NaOH  0,1N  dengan  indikator fenoftalein  sampai  warna  merah  jambu. Faktor  recovery  (f)  ditentukan  dengan melakukan  distilasi  dengan  standar  asam asetat.
b a f =
a = konsentrasi asam volatil dalam distilat (mg/L) b = konsentrasi asam volatil dalam larutan standar (mg/L) f = faktor recovery
2. Pengukuran TS, TDS dan VSS
a. TS.
Kadar total solid diukur berdasar-kan jumlah  padatan  (mg/L)  yang  tersisa pada  pemanasan  dengan  suhu  103  - 105 0 C (Isa et al ., 1980).
b. TDS. Dianalisis menggunakan metode elektrometri dengan  alat  Orion  3  Star
Conductivitimeter .
Kadar VFA (mg/L) = mL naoH x N NaoH x 60000
mL contoh x f
Limbah lateks + pupuk kandang 1%, serasah dan penambahan logam
Latex effluent + 1% manure, leaf biomass and metals addition
Selang  pengambilan contoh Sampling pipe Air ( Water ) Biogas yang dihasilkan Biogas produced Penampung gas Gas container
Optimisasi produksi biogas dari limbah lateks cair pekat.....
c. VSS.
Kadar  VSS  ditentukan  berdasar-kan padatan  tersuspensi  yang  mudah menguap  (mg/L)  yang  berada  pada bagian tengah sampel setelah
pengocokan  dan  pendiaman  selama 45  menit.  Padatan  tersebut  kemudian dikeringkan  dalam  tanur  suhu  550 o C selama dua jam (Isa et al ., 1980).
3. Pengukuran COD  dan BOD
Pengukuran COD dan BOD dilakukan dengan metode standar APHA (1980).
4. Pengukuran jumlah gas yang dihasilkan
Perhitungan  jumlah  gas  yang  dihasil- kan  dilakukan  dengan  cara  mengamati ruang  udara  pada  botol  penampung  yang diisi air (penurunan volume air).

## Hasil dan Pembahasan
Limbah  lateks  skim  yang  masih mengandung  kadar  bahan  organik  tinggi (COD)    lebih  dari  25.000  ppm  berpotensi sebagai  medium  pertumbuhan  mikroba, salah  satunya  adalah  bakteri  metanogenik penghasil  metana.  Dekomposisi  materi organik pada kondisi  anaerob akan meng- hasilkan  biogas  (metana  dan  karbondiok- sida)  dan  dapat  dimanfaatkan  sebagai sumber  energi  untuk  pengeringan  karet, sedangkan biosolid yang  dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan pupuk (Reumerman,  2003;  Anonymous,  2006). Dari  hasil  yang  diperoleh  dari  penelitian pendahuluan  (Gambar  2),  didapat  kondisi terbaik,  yaitu:  1)  penggunaan  limbah lateks  penggumpalan  spontan  karena memiliki  rentang  pH  yang  mendekati kondisi ideal, begitupun nilai C/N/P awal, 2)  penambahan  pupuk  kandang  1% sebagai  sumber  bakteri  metanogenik  dan 3)  penambahan  serasah  sebagai  sumber
karbon untuk memperoleh C/N rasio yang mendekati kondisi ideal.
Hasil  ini  belum  optimal,  sehingga perlu  dilakukan  optimasi.  Dari  berbagai literatur dilaporkan bahwa produksi biogas dapat  ditingkatkan  dengan  penambahan logam  (Nagamani  &  Ramasamy,  2006). Untuk  penelitian  selanjutnya  dilakukan penambahan  logam  dengan  variasi  jenis dan  konsentrasi.  Dari  hasil  penelitian pendahuluan  diperoleh  bahwa  penambah- an  logam  bivalen,  yaitu:  Ca 2+ ,  Mg 2+ ,  Fe 2+ dan logam Mo dalam bentuk ion molibdat memberikan perubahan yang sangat signifikan  pada  produksi  biogas  dengan dihasilkannya  biogas  sebanyak  663,32mL hanya dalam 24 jam.

## Pengaruh  penambahan  logam  terhadap produksi biogas
Pada percobaan ini dilakukan penam- bahan  logam  baik  secara  tunggal  maupun kombinasi  dan    dilakukan  pengukuran parameter-parameter  kimia  sebagai  para- meter  untuk  pemantauan  setiap  tahap produksi biogas.

## 1. Perubahan  pH dan VFA
Dari data pH yang diperoleh (Gambar 3a),  terlihat  bahwa  pada  hari  ke-0  sampai ke-4  terjadi  peningkatan  pH  dari  rata-rata 7,36 ± 0,36 menjadi rata-rata 7,11 ± 0,32. Tahapan ini  merupakan tahapan hidrolisis optimum  dimana  H + biasanya  digunakan untuk  mengkatalisis  reaksi  pemutusan ikatan  polimerik  pada  polisakarida,  lipid maupun  protein,  sehingga  pH  cenderung naik. Mulai hari keenam sampai kedelapan terjadi perubahan pH (penurunan dari rata- rata  6,68 ± 0,15  menjadi  6,64 ± 0,07) akibat  dari  asam-asam  organik  yang dihasilkan  seperti  asam  butirat,  propionat dan asetat yang merupakan  tahapan  yang
Kresnawaty et al. 0 100 200 300 400 500 600 A B C D E Perlakuan ( Treatm ents ) V o lu m e b io g a s (m L )
Gambar  2.  Produksi  biogas  limbah  lateks  pada  proses batch kapasitas  3L  selama  dua  bulan  dengan beberapa jenis penggumpalan dan perlakuan : A) Limbah lateks penggumpalan spontan, B) Limbah  lateks  penggumpalan  dengan    H 2 SO 4 0,7%  dan  serasah,  C)  Limbah  lateks penggumpalan  spontan  dan  pupuk  kandang  1%,  D)  Limbah  lateks  penggumpalan  dengan H 2 SO 4 0,7%, serasah dan pupuk kandang 1%, dan D) Limbah lateks penggumpalan dengan H 3 PO 4 0,7%, serasah dan pupuk kandang 1%.
Figure 2.    Biogas production  of latex concentrated effluent in batch process with 3L capacity during two months with several types of rubber coagulation and treatments : A) Latex effluent with spontaneous coagulation, B) Latex effluent with 0.7% H 2 SO 4 coagulation and leaf biomass, C) Latex effluent with spontaneous coagulation and 1% manure, D) Latex effluent with 0.7% H 2 SO 4 coagulation,  leaf biomass and 1%  manure, and  E) Latex  effluent with 0.7%  H 3 PO 4 coagulation, leaf biomass and 1% manure.
didominasi  tahap  asidogenesis  dan  aseto- genesis.    Pada      hari      berikutnya,    pH cenderung  mengalami  peningkatan  (dari rata-rata 6,75 ± 0,21 menjadi 6,78 ± 0,16) karena  asam-asam  organik  diuraikan menjadi  metana  dan  karbondioksida  dan kemungkinan  terbentuknya  NH 3 yang meningkatkan  pH  larutan.    Perubahan  pH yang  terjadi  masih  berkisar  pada  rentang 6,6  -  7,7.  Rentang  pH  ini  mendekati kondisi  ideal  pertumbuhan  bakteri  meta- nogenik,  yaitu:  6,8  -  7,2,  sehingga  pada aplikasi skala besar nantinya tidak diperlu- kan  penyesuaian  pH  selama  proses  ber- langsung.
Nilai  VFA  ditentukan  sebagai  para- meter  untuk  mengetahui  sejauh  mana tahapan  asidogenesis  dan  asetogenesis terjadi.  Asam  organik  yang  mungkin terbentuk  selama  reaksi  asidogenesis
adalah  asam  asetat,  propionat,  butirat, valerat  bahkan  isovalerat  dan  isobutirat, sedangkan pada tahap asetogenesis produk utama yang dihasilkan adalah  asam lemak volatil. Pengamatan (Gambar 3b.) menunjukkan bahwa terus terjadi kenaikan produksi  VFA  hingga  hari  ke-12.  Pada awal  proses  sampai  hari  keenam,  proses asidogenesis dan asetogenesis berlangsung lambat,  mungkin  disebabkan  proses  yang terjadi  didominasi  oleh  proses  hidrolisis yang  menghasilkan  senyawa  karbon  yang akan  diubah  oleh  bakteri  asidogenik  dan asetogenik  menjadi  asam-asam  organik. Kenaikan  nilai  VFA  yang  signifikan terjadi dari hari keenam sampai hari ke-14, yang  mengindikasikan  bahwa  tahap  ini didominasi  oleh  proses  asetogenesis. Penurunan jumlah VFA mulai terjadi pada hari ke-12 dan ke-14.
Optimisasi produksi biogas dari limbah lateks cair pekat.....
2. Perubahan  nilai   padatan   total  (TS), padatan  terlarut   total   (TDS),    dan padatan tersuspensi volatil (VSS)
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa  nilai  TS  (Gambar  4a)  cenderung menurun.  Hal  tersebut  terjadi  karena bahan-bahan organik mengalami degradasi
pada  saat  proses  hidrolisis.  Adanya beberapa  titik  peningkatan  padatan  total menunjukkan  serasah  yang  ditambahkan sudah  terhidrolisis  dan  terurai  menjadi molekul  yang  lebih  kecil  sehingga  akan terbawa  dalam  sampel  dan  dihitung sebagai total padatan.
Gambar 3.  Perubahan nilai a) pH dan b) VFA pada variasi penambahan jenis kation logam : 1) Ca 2+ , 2) Fe 3+ ,  3) Mg 2+ ,   4) molibdat,   5) Ca 2+ +  Fe 3+ , 6) Ca 2+ +  Mg 2+ ,   7) Ca 2+ +  molibdat, 8) kombinasi dan 9) tanpa logam.
Figure 3.  Changes of  a) pH and b) VFA values on variation in the addition of kind of metal cations: 1)  Ca 2+ ,  2)  Fe 3+ ,  3)  Mg 2+ ,  4)  molybdate,  5)  Ca 2+ +  Fe 3+ ,  6)  Ca 2+ +    Mg 2+ ,  7)  Ca 2+ + molybdate, 8) combination and 9) without metal.
V F A (m g /L ) 100 90 80 70 60 50
40 30 20 10 0 0         2         4         6         8        10       12       14        21 Waktu (hari) Time (days) b p H Waktu (hari) Time (days) 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 0        2        4         6         8        10       12      14        21 a
Kresnawaty et al.
Pada reaksi hidrolisis, molekul kompleks  yang  ada  dipecah  menjadi molekul  yang  sederhana  dan  larut  dalam air,  yang  akan  ditunjukkan  dengan peningkatan  nilai  TDS.  Hasil  pengamatan menunjukkan bahwa nilai padatan terlarut cenderung  naik  cukup  tinggi  pada  hari kedua  dan  turun  kembali  di  hari  keempat (Gambar 4b). Hal ini terjadi karena bahan- bahan  organik  mengalami  degradasi  pada saat  reaksi  hidrolisis  yang  akan  berubah menjadi  senyawa  yang  larut  dalam  air. Pada saat reaksi hidrolisis masih berlangsung, zat terlarut tersebut digunakan  untuk  reaksi  selanjutnya  yaitu asidogenesis,  sehingga  total  padatan terlarut  turun  kembali. Selama  proses hidrolisis,  padatan  tersuspensi  berkurang karena  telah  berubah  menjadi  terlarut. Turunnya  nilai  VSS  disebabkan  bahan organik yang ada sudah mengalami reaksi hidrolisis  hingga  reaksi  metanogenesis. Akan  tetapi  apabila  serasah  sudah  mulai terdegradasi,  nilai  VSS  kembali  mening- kat  (Gambar  4c).  Perubahan  nilai  VSS bervariasi untuk setiap perlakuan.
Nilai TS, TDS dan VSS dari berbagai perlakuan  menunjukkan  kecendrungan yang  sama.  Nilai  TS  dan  TDS  tertinggi dimiliki  oleh  perlakuan  dengan  penam- bahan  ion  Ca 2+ .  Hal  ini  dapat  disebabkan fungsí  Ca 2+ dalam  proses  katabolisme bahan organik.

## 3. Pengukuran COD dan BOD
Nilai  COD  (Gambar  5a)  terlihat  ber- fluktuasi.  Penurunan  nilai  COD  dapat disebabkan  telah  terjadinya  proses  hidro- lisis,  sedangkan  peningkatan  COD  dapat terjadi  karena  serasah  yang  ditambahkan mulai  terdegradasi.  Nilai  BOD  (Gambar 5b)  cenderung  mengalami  peningkatan karena  semakin  meningkatnya  bahan- bahan  yang  dapat  didegradasi  oleh
mikroba.  Hal  tersebut  juga  mengindikasi- kan terjadinya pertumbuhan bakteri.
Setiap  perlakuan  menunjukkan  nilai fluktuasi  yang  berbeda,  hal  ini  dapat dikarenakan perbedaan penggunaan masing-masing  logam  oleh  bakteri  dalam mendegradasi bahan-bahan organik (serasah).  Ion  Ca 2+ menghasilkan  pening- katan  COD  yang  tertinggi,  hal  ini dimungkinkan  sebab  ion  tersebut  sangat berperan  dalam  transfer  senyawa  organik ke dalam dan ke luar sel. Sedangkan nilai BOD  tertinggi  dihasilkan  oleh  kombinasi ion  Ca 2+ dan  Fe 3+ ,  hal  ini  menunjukkan bahwa  kondisi  penambahan  ion  Ca 2+ dan Fe 3+ merupakan  kondisi  terbaik  yang memungkinkan  mikroba  dapat  tumbuh optimal. Tetapi, kondisi ini tidak otomatis menghasilkan produksi biogas yang optimal.

## 4. Produksi biogas
Hasil  pengamatan  menunjukkan bahwa  kation  Fe 3+ dan  Ca 2+ (Gambar  6) menghasilkan produksi biogas yang tinggi masing-masing:  1285  mL  dan  1020  mL pada minggu  ketiga, lebih banyak dibandingkan biogas yang dihasilkan pada penambahan  ion  logam  tunggal  lain maupun kombinasinya. Penambahan logam  kombinasi  tidak  meningkatkan produksi  biogas  karena  jumlah  biogas yang dihasilkan jauh lebih kecil dibanding penambahan  ion  logam  tunggal.  Hal  ini dapat  disebabkan  oleh  kompetisi  logam- logam  tersebut  untuk  diserap  oleh  sel mikroba  khususnya  untuk  logam-logam bervalensi  dua  karena  kemiripan  sifat fisiko-kimia.  Kation  Ca 2+ dan  Fe 3+ relatif murah  dan  mudah  diperoleh  sehingga dapat  diterapkan  di  lapangan.  Ion  Fe 3+ memiliki  fungsi  fisiologis  yang  penting pada  proses  produksi  biogas.  Hal  ini
Optimisasi produksi biogas dari limbah lateks cair pekat.....
Gambar 4.   Perubahan nilai a) TS, b) TDS dan c) VSS pada variasi penambahan jenis kation logam: 1)  Ca 2+ ,  2)  Fe 3+ ,  3)  Mg 2+ ,  4)  Molibdat,  5)  Ca 2+ +  Fe 3+ ,  6)  Ca 2+ +    Mg 2+ ,  7)  Ca 2+ + molibdat, 8) kombinasi dan 9) tanpa logam.
Figure 4.    Changes of: a) TS, b) TDS and c) VSS values on variation in the addition of kind of metal cations:  1)  Ca 2+ ,  2)  Fe 3+ ,  3)  Mg 2+ ,  4)  molybdate,  5)  Ca 2+ +  Fe 3+ ,  6) Ca 2+ +    Mg 2+ , 7) Ca 2+ + molybdate, 8) combination and 9) without metal addition.
22000
20000 18000 16000
14000 12000 10000
8000 0         2          4         6          8         10       12       14 Waktu (hari) Time T S (m g /L ) a T D S ( m g /L ) Waktu (hari) Time 0        2       4         6       8      10      12      14     16     18 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 b V S S (m g /L ) 0     2       4      6      8     10     12    14    16     18     20 Waktu (hari) Time 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 c 31
Kresnawaty et al
disebabkan  pada  proses  anaerob  biasanya sel  akan  kekurangan  ion  besi  dan  vitamin B (Warburg, 1956), sehingga penambahan Fe 3+ akan  mencukupi  kebutuhan  akan  zat
tersebut. Selain itu menurut Lovley (1991) Fe 3+ dan  Mn 4+ berperan  sebagai  sumber penerima  elektron,  sehingga  organisme dapat   mengoksidasi   asam   lemak,  gula,
Waktu (hari) Time (days) 0        2        4          6        8        10        12       14      21 60000 50000 40000 30000 20000 10000 C O D (m g /L ) a 30000 25000 20000 15000
10000
5000 0         2          4        6          8       10        12       14       21 Waktu (hari) Time (days) B O D ( m g /L ) b
Gambar  5.    Perubahan  nilai  a)  COD  dan  b)  BOD  pada  variasi  penambahan  jenis  kation  logam: 1)  Ca 2+ ,  2)  Fe 3+ ,  3)  Mg 2+ ,  4)  molibdat,  5)  Ca 2+ +  Fe 3+ ,  6)  Ca 2+ +    Mg 2+ ,  7)  Ca 2+ + molibdat, 8) kombinasi dan 9) tanpa logam.
Figure  5.      Changes  of:  a)  COD  and  b)  BOD  values  on  variation  in  the  addition  of  kind  of  metal cations:  1)  Ca 2+ ,  2)  Fe 3+ ,  3)  Mg 2+ ,  4)  molybdate,  5)  Ca 2+ +  Fe 3+ ,  6)  Ca 2+ +    Mg 2+ , 7) Ca 2+ + molybdate, 8) combination and 9) without metal addition.
Optimisasi produksi biogas dari limbah lateks cair pekat.....
asam  amino,  hidrogen,  ataupun  berbagai senyawa monoaromatik yang akan menyediakan  energi  sebagai  penunjang kelangsungan kehidupan mikroba tersebut. Proses  ini  melibatkan  enzim  Fe 3+ oksido- reduktase  yang  juga   menggunakan Fe 3+ sebagai  penerima  elektron  dari  unsur sulfur  (Sugio et  al .,  1987)  yang  mungkin terdapat pada limbah lateks.
Berdasarkan  hasil  sebelumnya  bahwa Fe 3+ mampu  mempercepat  reaksi  metano- genesis dan menghasilkan produksi biogas terbanyak,  maka  dilakukan  variasi  tiga konsentrasi  Fe 3+ ,  yaitu  0,25;  0,50;  dan 1,0mg/L.  Hasil  pengamatan  produksi biogas  dengan  variasi  konsentrasi  Fe 3+ (Gambar  7),  memperlihatkan  bahwa konsentrasi  Fe 3+ 0,50mg/L  dapat  meng-
hasilkan biogas yang hampir sama dengan konsentrasi  yang  lebih  tinggi  yaitu 1,0mg/L,  tetapi  berbeda  dengan  konsen- trasi  yang  lebih  rendah  yaitu  0,25mg/L hingga  hari  ke-15.  Berdasarkan  hasil tersebut, konsentrasi Fe 3+ 0,50mg/L merupakan  konsentrasi  optimal  penam- bahan  Fe 3+ dalam  produksi  biogas  dari limbah lateks pekat. Hasil ini dapat terjadi karena  adanya  batasan  maksimum  peng- gunaan ion Fe 3+ oleh mikroba. Kadar Fe 3+ yang  lebih  dari  jumlah  yang  bisa  diguna- kan akan menyebabkan ion logam tersebut bersifat toksik karena dapat menyebabkan oksidasi  senyawa-senyawa  yang  penting, seperti  protein  dan  gula  sederhana  pada mikroba.
Gambar  6.    Produksi  biogas  pada  variasi  penambahan  jenis  kation  logam:  1)  Ca 2+ ,  2)  Fe 3+ ,  3)  Mg 2+ , 4) molibdat, 5) Ca 2+ + Fe 3+ , 6) Ca 2+ +  Mg 2+ , 7) Ca 2+ + molibdat, 8) kombinasi dan 9) tanpa logam.
Figure 6.     Biogas production on variation in  the addition of kind of metal cations: 1) Ca 2+ , 2) Fe 3+ , 3)  Mg 2+ ,  4)  molybdate,  5)  Ca 2+ +  Fe 3+ ,  6)  Ca 2+ +    Mg 2+ ,  7)  Ca 2+ +  molybdate, 8) combination and  9) without metal addition.
0        2          4          6          8        10        12       14        21 Waktu (hari) Time (days) 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 V o lu m e g as (m L )
Kresnawaty et al.
Gambar 7.   Produksi biogas dari limbah lateks pekat pada variasi konsentrasi ion Fe 3+ 0,25;  0,50 dan 1,0 mg/L.
Figure 7.     Biogas production from concentrated latex  effluent on variation concentration of  F e 3+. 0.25; 0.50  and 1.0 mg/L.

## Kesimpulan
1. Volume biogas dari limbah lateks ter- tinggi  sebanyak  1285  mL  dihasilkan oleh  limbah  yang  ditambahkan  Fe 3+ selama  15  hari,  dengan  konsentrasi optimum ion Fe 3+ sebesar 0,50 mg/L.
2.  Selama  proses  produksi  biogas, parameter-parameter  yang  berubah adalah :
- Nilai  pH  pada  awal  menunjukkan kenaikan  pH  dan  cenderung  stabil pada  kisaran  6,6  -  7,7  pada  tahap selanjutnya.
- Pada  awal  VFA  rendah  dan semakin  meningkat  pada  tahap selanjutnya dan kembali turun pada hari ke-12 dan ke-14.
- COD  cenderung  naik  turun  karena proses penggunaan senyawa organik  menjadi  biogas  dan  juga proses  hidrolisis  serasah  menjadi senyawa  organik  yang  diuraikan menjadi biogas.
Daftar Pustaka
Anonymous (2006). Biogas Production . http://www.habmigern2003.info/PDF/met hane-digester.pdf
Adam,  K.  H.  (1980).  Process  Parameter- Retention  time  and  loading  rates. In . National Workshop on Biogas Technology , Kuala  Lumpur,  23-24 March 1981, 172-188.
Anunputtikul,  W  &  S.  Rodtong  (2004). Laboratory  scale  experiments  for  biogas production  from  cassava  tubers. In . The Joint International Conference on
“Sustainable  Energy  and  Environment (SEE)” .  1-3  December  2004,  Hua  Hin, Thailand
APHA.  (1980). Standard  Methods  for  The Examination  of  Water  and  Effluents Water .  15 th edition.  New  York,  American
Public Health Association.
Darussamin,  A.,  Suharyanto,  A.  M.  Siregar  & R.  Haloho  (1988).  Penggunaan  bakteri untuk  menangani  limbah  pabrik  lateks pekat. Dalam Pros. Sem. Nas. Pengendalian  Limbah  Minyak  Sawit  dan Karet 1988, p.92-106. 0          2          4          6         8          10        12        14        16
Waktu (hari) Time (days) 1000 800 600 400 200 0 V o lu m e b io g as ( m L ) 1,0 mg/L
Optimisasi produksi biogas dari limbah lateks cair pekat.....
Ibrahim,  N.,  Bakti,  Isa  &  M.  Karim.  (1986).
Cost-efective  technologies  for  pollution control  in  natural  rubber  industry. In Proceeding  RRIM  Rubber  Growers  Conf , 376-387
Isa,  Z.,  W.  M  Yong  &  M.  M  Singh  (1980). Manual  of  Laboratory  Methodes  for Chemical  Analysis  of  Rubber  Effluent . Kuala Lumpur,  Rubber Research Institute of Malaysia
Kresnawaty,  I.  Tri-Panji,  Suharyanto  & Siswanto  (2007).  Potensi  produksi  biogas dari  limbah  cair  lateks  pekat. Dalam Prosiding Seminar Nasional ke-38: Kimia Dalam  Pembangunan  “Perkembangan Mutakhir  Dalam  Ilmu  dan  Teknologi Kimia Indonesia”. Yogyakarta, Juni 2007. p. 429-434.
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
Lovley, D. R. (1991). Dissimilatory Fe(III) and Mn(IV) reduction. Microbiol. Rev. , 55 (2), 259-287.
Nagamani, B & K. Ramasamy (2006). Biogas
Production Technology: An Indian Perspective.  The  Facts  About  Biogas
From Cowdung. http://www.ias.ac.in/ currsci/ jul10/ articles13.htm.
Reumerman,  P.  (2003). Anaerobic  Digestion . BTG Biomass Technology Groups. http:// www. tg_world.com/anaerobic_digestion.
Siswanto,  S.  Marsudi,  Suharyanto,  Isroi  &
E. Mahajoeno (2005). Pemanfaatan limbah padat dan cair pabrik kelapa sawit untuk  produksi  kompos  bioaktif  dan  gas bio. Laporan  Akhir  Riset  Unggulan Kemitraan Tahun I . Bogor, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia.
Seenayya,  G.,  Rao,  C.  V.,  Shivaraj,  D.,  Preeti
Rao,  S.  &  Venkatswamy  (1992). Final Report  Submitted  to  Department  of  Non- Conventional Energy Sources. New Delhi,
Government of India, 85p.
Sugio, T., W. Mizunashi, K. Inagaki & T. Tano (1987).  Purification  and  some  properties of  sulfur:  Fe 3+ c  ion  oxidoreductase  from Thiobacillus  ferrooxidans . J  Bacteriol.,
169 (11), 4916-22.
Tri-Panji,  Suharyanto  &  Siswanto    (2007).
Pemanfaatan  limbah  lateks  pekat  untuk produksi  biogas  dan  bioindustri  menuju produksi  bersih. Laporan  Kemajuan Penelitian  Proyek  Riset  Insentif  Terapan. Bogor,  Balai  Penelitian  Bioteknologi Perkebunan Indonesia . 49p .
Tri-Panji,  Suharyanto,  Erry  Rakayan  &  Hasim (1995).  Penggunaan  limbah  lateks  skim sebagai  media  produksi  protein  sel tunggal  oleh Spirulina  Platensis . Menara Perkebunan , 63 (3), 114-122.
Warburg,  O.  (1956).  On  the  origin  of  cancer cells. Sci., 123 (3191), 309-314