## ANALISIS PERBANDINGAN PRODUKSI BIOGAS CAMPURAN KOTORAN AYAM DAN KOTORAN SAPI DENGAN STARTER RUMEN SAPI
Doddy Suanggana 1* , Faisal Manta 1 , dan Reza Naufal Hanifudin 1
1 Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknologi Industri dan Proses, Institut Teknologi Kalimantan, Jl. Soekarno Hatta Km. 15, Karang Joang, Kec. Balikpapan Utara, Kota Balikpapan, Kalimantan Timur
*Email: doddy.suanggana@lecturer.itk.ac.id

## ABSTRACT
Biogas  is  a  combustible  gas  produced  by  anaerobic  activity  or  the  fermentation  of  organic  matter  by microorganisms. This study produces biogas made from chicken manure and cow manure with a ratio of mass composition D1 (25%: 75%), mass composition D2 (50%: 50%), and mass composition D3 (75%: 25%) with a combined mixture that is 75% of the digester capacity and the addition of beef rumen by 1 kg in all variations as a starter. The purpose of this study was to examine the effect of composition on pressure,  mass,  temperature,  and  flame  quality  of  the  biogas  production  of  chicken  manure  and  cow manure  with  a  mixture  of  cow  rumen.  Data  were  collected  every  06.00  WITA  and  18.00  WITA  and temperature  measurements  were  every  6  hours  for  20  consecutive  days.  The  results  showed  that  the temperature at 18.00 WITA was better than at 06.00 WITA with the highest temperature occurring in the D2  variation  of  29.85 o C.  The  results  of  the  measurement of biogas  mass  and  pressure  showed that the highest  value  was in the  D3  variation  at  18.00 WITA  on the day to  -9  with  values  of  68.32  grams  and 0.054 bar, respectively, with the total mass and pressure of biogas in the D3 variation of 401.14 grams and 0.391 bar.
Keywords: Biogas, Chicken Manure, Cow Manure, Cow Rumen.

## PENDAHULUAN
Pada  zaman  modern  ini,  penggunaan  bahan bakar  fosil  meningkat  secara  pesat  yang  dapat mengakibatkan  efek  rumah  kaca  dan  pemanasan global.  Oleh  sebab  itu,  diperlukan  alternatif  energi terbarukan  ramah  lingkungan  sebagai  bahan  bakar yaitu  salah  satunya  biogas.  Biogas  merupakan  gas yang  dihasilkan  oleh  aktivitas  anaerob  (tanpa oksigen) bahan organik oleh mikroorganisme. Sangat banyak dan mudah untuk menemukan sumber biogas di sekitar lingkungan masyarakat. Salah satu sumber yang banyak ditemukan yaitu limbah kotoran ternak.
Balikpapan  merupakan  salah  satu  kota  yang memiliki  usaha  peternakan  terbanyak,  terutama peternakan  unggas  dan  sapi.  Dari  data  Dinas Ketahanan Pangan, Pertanian dan Perikanan (DKP3) Kota  Balikpapan  tahun  2020  diketahui  bahwa  jenis unggas  ayam  petelur  dan  ayam  ras  pedaging  yang banyak  diternakkan.  Jumlah  ayam  petelur  dan  ayam ras  pedaging  pada  tahun  2020  masing-masing sebanyak 104.000 ekor dan 130.000 ekor, sedangkan jumlah  sapi  yang  diternakkan  sebanyak  1278  ekor [1].  Dengan  banyaknya  peternakan  ayam  dan  sapi tersebut, limbah kotoran ternak yang dihasilkan juga akan sangat banyak. Biasanya limbah kotoran ternak sering  menimbulkan  permasalahan  lingkungan  yang bisa  mengganggu  kenyamanan  hidup  masyarakat disekitar  peternakan.  Gangguan  yang  biasa  terjadi berupa  bau  tidak  sedap  yang  disebabkan  gas  yang berasal  dari  kotoran  ternak,  khususnya  gas  amonia (NH 3 )  dan  gas  hidrogen  sulfida  (H 2 S).  Pencegahan yang dapat dilakukan untuk mengurangi pencemaran
lingkungan  yaitu  dengan  cara  pengolahan  limbah kotoran  ternak.  Limbah  kotoran  ayam  dan  sapi umumnya  hanya  dimanfaatkan  langsung  sebagai pupuk  atau  kompos  oleh  peternak.  Padahal pemanfaatannya juga dapat digunakan untuk mengubahnya  menjadi  sumber  energi  potensial terbarukan dalam bentuk biogas [2].
Limbah  kotoran  ayam  adalah  salah  satu limbah  yang  memiliki  potensi  yang  besar  sebagai sumber  untuk  membuat  biogas.  Namun,  kotoran ayam  memiliki  waktu  yang  lama  dalam  proses menjadi  biogas  karena  memiliki  rasio  karbon terhadap  nitrogen  atau  C/N  yang  rendah.  kotoran ayam dapat diubah menjadi biogas selama rasio C/N dan  faktor  pendukung  dapat  terpenuhi.  Kandungan C/N  yang  terbaik  buat  pencernaan  anaerob  berkisar antara  20-30,  sedangkan  kandungan  C/N  dalam kotoran  ayam  berkisar  5-7,1.  Kandungan  C/N  yang rendah  akan  mengakibatkan  nitrogen  (N)  dilepaskan dan  dikumpulkan  menjadi  wujud  amonia  (NH3). Untuk  mencapai  hasil  produksi  biogas  yang  tinggi, maka diperlukan penambahan unsur karbon (C) atau unsur  nitrogen  (N)  yang  terdapat  dalam  bahan organik  lain  untuk  meningkatkan  kandungan  C/N pada  kotoran  ayam  sehingga  hasil  produksi  biogas dapat meningkat [2].
Kotoran  sapi  adalah  substrat  yang  paling cocok  sebagai  sumber  produksi  biogas,  karena substratnya  sudah  mengandung  bakteri  penghasil metana. Selain kotorannya, isi rumen sapi juga dapat dimanfaatkan  sebagai  biogas.  Rumen  sapi  sangat penting sebagai ruang pra-pencernaan bagi
mikroorganisme  hidup  yang  bersimbiosis  dan memiliki fungsi membantu melunakkan dan pemecahan  dengan  cepat  pada  makanan  yang dimakan.  Isi  rumen  sapi  terbagi  menjadi  2, yaitu  zat padat  dan  zat  cair.  Rumen  sapi  padat  adalah  bagian dari  rumput  yang  belum  sepenuhnya  dicerna  oleh sapi didalam perut, sedangkan rumen sapi cair adalah saringan  rumen  yang  telah  dibuang  pada  saat pemotongan.  Cairan  rumen  sapi  memiliki  banyak kandungan  enzim  diantaranya  enzim  selulase, amilase,  protease,  xilanase, serta  enzim  lainnya. Cairan  rumen  sapi  mengandung  bahan  organik  yang tinggi sehingga berpotensi besar untuk dimanfaatkan sebagai  kompos  atau  biogas.  Cairan  rumen  yang dimasukkan ke dalam biodigester berpengaruh nyata terhadap produksi biogas kumulatif dan laju produksi biogas.  Inokulum  cairan  rumen  menyebabkan  laju dan  efisiensi  produksi  biogas  meningkat  dua  sampai tiga  kali  lipat  dibandingkan  dengan  substrat  pupuk kandang tanpa cairan rumen [3].
Menurut  Renilaili  (2019),  semakin  besar  volume rumen  yang  digunakan  sebagai  starter  dan  semakin lama  waktu  fermentasi,  maka  semakin  banyak metana  yang  terbentuk  [4].  Berdasarkan  penelitian sebelumnya  tentang  biogas  kotoran  ayam  dan penambahan  rumen  sapi  pada  kotoran  sapi  maka peneliti ingin melihat bagaimana pengaruh penambahan  starter  rumen  sapi  terhadap  produksi biogas  campuran  kotoran  ayam  dan  kotoran  sapi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis temperatur  dan  tekanan,  massa,  dan  kualitas  nyala api  dari  hasil  produksi  biogas  berbahan  campuran kotoran  ayam  dan  kotoran  sapi  dengan  penambahan rumen sapi sebagai starter.

## METODOLOGI PENELITIAN
1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  Kelurahan  Karang Joang, Kecamatan Balikpapan Utara, Kota Balikpapan dengan periode waktu bulan Januari-Juni tahun  2022.  Kotoran  ayam  diambil  dari  peternakan ayam  yang  bertempat  di  Km.  18  Karang  Joang, Balikpapan Utara, Kotoran sapi diambil dari seorang peternak  bernama  bapak  Setia  yang  bertempat  di Kampung  Banyumas  Km.  15  Kelurahan  Karang Joang, Kecamatan Balikpapan Utara, dan rumen sapi diambil  dari  Rumah  Potong  Hewan  (RPH)  yang bertempat  di  Kelurahan  Kariangau,  Kecamatan Balikpapan Barat.
2. Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  yaitu  jerigen  25  liter, termometer, manometer-U, selang1/4 inch, timbangan,  karet  ban,  dan  kran.  Adapun  bahan  yang digunakan  yaitu  kotoran  ayam,  kotoran  sapi,  dan rumen sapi. Adapun rancangan digester biogas dapat dilihat  pada  Gambar  1,  dimana  1)  jerigen  25L sebagai  tempat  terjadinya  proses  fermentasi  biogas, 2)  termometer  digital  berfungsi  untuk  mengukur temperatur  di  dalam  digester,  3)  termometer  kayu berfungsi untuk mengukur temperatur lingkungan, 4) manometer-U  berfungsi  untuk  mengukur  tekanan  di dalam  digester,  5)  selang  ¼ inch sebagai  media saluran  biogas  untuk  keluar  dari  digester,  6)  kran
berfungsi untuk menutup dan membuka jalur saluran biogas  ke  dalam  ban,  dan  7)  karet  ban  berfungsi sebagai wadah biogas pada saat dilakukan pengukuran massa.
Gambar 1. Digester biogas

## 3. Rancangan Penelitian
Penelitian  ini  memiliki  3  variasi  substrat campuran  kotoran  ayam  dan  kotoran  sapi  dengan total  75%  dari  kapasitas  digester  dan  penambahan rumen  sapi  sebanyak  1  kg.  Komposisi  pencampuran substrat dapat di lihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Komposisi campuran substrat
Substrat Kotoran ayam(%) Kotoran sapi(%) Rumen sapi(%) D1 25 75 10 D2 50 50 10 D3 75 25 10

## 4. Prosedur Pembuatan Biogas
Prosedur  dalam  pembuatan  biogas  berbahan campuran  kotoran  ayam  dan  kotoran  sapi  dengan penambahan  rumen  sapi  sebagai  starter,  yaitu  alat dan  bahan  yang  ingin  digunakan  disiapkan  untuk membuat  biogas.  Rumen  sapi  sebanyak  1  kg diencerkan  menggunakan  air  dengan  perbandingan 1:1.  Rumen  sapi  yang  telah  diencerkan  disaring menggunakan  kain  kemudian  air  rumen  sapi  yang telah  disaring  didiamkan  di  dalam  wadah  tertutup selama  3  hari.  Selanjutnya,  kotoran  ayam  dan kotoran  sapi  dicampurkan  sesuai  dengan  variasi, yaitu  (25%  :  75%),  (50%  :  50%),  dan  (75%  :  25%). Campuran kotoran ayam dan kotoran sapi diencerkan menggunakan air dengan perbandingan 1:2 kemudian starter  rumen  sapi  dimasukkan  ke  dalam  campuran dan  diaduk  hingga  tercampur.  Setelah  tercampur dengan  rata,  substrat  dimasukkan  ke  dalam  digester dan  ditutup  dengan  rapat  sehingga  tidak  ada kebocoran.  Proses  fermentasi  terjadi  di  dalam digester  dan  dapat  dilakukan pengambilan  data  hasil produksi biogas.

## 5. Prosedur Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan setelah substrat telah dimasukkan ke dalam digester dan dilakukan selama 20 hari. Adapun langkah-langkah dalam pengambilan data,  yaitu  temperatur  digester  dan  temperatur lingkungan  diukur  menggunakan  termometer  digital dan termometer air raksa yang ditempatkan di dalam
1 2 4 3 5 6 7
dan  di  luar  digester.  Temperatur  lingkungan  diukur pada  3  titik,  yaitu  samping  kiri  digester,  samping kanan  digester,  dan  depan  digester  untuk  setiap variasi  kemudian  hasilnya  dirata-ratakan.  Kemudian tekanan  biogas  diukur  menggunakan  manometer-U seperti  pada  Gambar  2  dengan  melihat  beda ketinggian  fluida  dan  dihitung  menggunakan Persamaan 1.
P gas = γ 2 .h 2 (1)
Dimana, P gas = Tekanan gas (Bar), γ 2 = Berat, pesifik fluida (kN/m 3 ), dan h 2 = Beda ketinggian fluida (m).
Gambar 2. Manometer tabung-U
Massa  biogas  diukur  dengan  cara  memasukkan  gas ke dalam ban karet kemudian ditimbang menggunakan  timbangan  digital  dan  massa  yang didapat  dikurangi  dengan  massa  ban  karet  dalam keadaan  kosong  sehingga  didapatkan  massa  biogas. Kualitas  nyala  api  dilihat  dengan  cara  gas  yang  ada di dalam ban karet dialirkan untuk menghidupkan api dari  lilin  sehingga  dapat  dianalisis  kualitas  warna nyala apinya. Pengukuran data dilakukan 2 kali pada jam 06.00 WITA dan jam 18.00 WITA dalam sehari selama  20  hari.  Untuk  pengukuran  temperatur dilakukan setiap 6 jam selama 20 hari.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Temperatur
Pada  saat  proses  penelitian  dimulai,  maka temperatur  lingkungan  maupun  temperatur  digester mulai diukur dan dicatat setiap 6 jam selama 20 hari. Pengambilan  data  temperatur  bertujuan  untuk menganalisis  pengaruh  temperatur  lingkungan  dan temperatur  digester  terhadap  produksi  biogas.  Hasil pengamatan temperatur dapat dilihat pada Gambar  3 dan  Gambar  4.  Temperatur  lingkungan  ditunjukkan pada  3  variasi,  yaitu  L1  adalah  temperatur lingkungan  pada  digester  variasi  D1  ditunjukkan pada  grafik  berwarna  biru,  L2  adalah  temperatur lingkungan  pada  digester  variasi  D2  ditunjukkan pada  grafik  berwarna  merah,  dan  L3  adalah temperatur  lingkungan  pada  digester  variasi  D3 ditunjukkan  pada  grafik  berwarna  hijau.  Temperatur digester  ditunjukkan  pada  3  variasi,  yaitu  D1  adalah variasi komposisi massa 25% kotoran ayam dan 75% kotoran sapi ditunjukkan pada grafik berwarna hitam, D2  adalah  variasi  komposisi  massa  50%  kotoran ayam dan 50% kotoran sapi ditunjukkan pada grafik berwarna  ungu,  dan  D3  adalah  variasi  komposisi
massa  75%  kotoran  ayam  dan  25%  kotoran  sapi ditunjukkan pada grafik berwarna kuning.
Gambar 3. Grafik temperatur pada pukul 06.00 WITA
Pada  Gambar  3  dapat  dilihat  bahwa  temperatur mengalami  fluktuasi  yang  disebabkan  perubahan kondisi  cuaca  yang  berubah-ubah  setiap  hari.  Cuaca hujan  sangat  mempengaruhi  kondisi  temperatur dimana hujan terjadi pada hari ke-2, ke-4, ke-7, ke-8, ke-12,  ke-13,  ke-14,  ke-15,  dan  ke-19.  Untuk temperatur  lingkungan,  pada  hari  ke-1  hingga  hari ke-4 semua digester cenderung mengalami peningkatan temperatur di sekitarnya. Pada hari ke-5 temperatur  mengalami  penurunan  pada  setiap digester,  akan  tetapi  di  hari  selanjutnya  temperatur kembali  mengalami  kenaikan.  Pada  hari  ke-11 hingga hari ke-20, temperatur lingkungan variasi D1 dan  D2  cenderung  stabil  pada  kisaran  23 o C  –  24 o C. Untuk  temperatur  lingkungan  variasi  D3  cenderung stabil  pada  kisaran  22 o C  –  23 o C  pada  hari  ke-11 hingga hari ke-15 dan mengalami kenaikan pada hari ke-16,  kemudian  temperatur  lingkungan  cenderung stabil hingga hari ke-20.
Temperatur  digester  terlihat  cukup  tidak  stabil dikarenakan  adanya  proses  anaerob  yang  terjadi. Pada  hari  ke-5  temperatur  mengalami  penurunan pada  setiap  digester,  akan  tetapi  di  hari  selanjutnya temperatur  kembali  mengalami  kenaikan.  Hal  ini membuktikan bahwa temperatur digester dipengaruhi oleh  kondisi  temperatur  lingkungan  disekitarnya[5]. Pada  hari  ke-11  hingga  hari  ke-20,  temperatur digester  cenderung  stabil  pada  kisaran  25 o C  –  26 o C. Temperatur  digester  terbesar  terjadi  pada  variasi  D2 dihari  ke-4  dengan  nilai  sebesar  26,55 o C  dan temperatur digester terkecil terjadi pada variasi D1 di hari  ke-8  dengan  nilai  sebesar  24,35 o C.  Proses anaerob  yang  terjadi  di  dalam  digester  umumnya terjadi pada dua kondisi, yaitu kondisi mesofilik dan kondisi  termofilik.  Kondisi  mesofilik  terjadi  apabila temperatur  di  dalam  digester  berkisar  25 o C  –  40 o C, sedangkan kondisi termofilik terjadi apabila temperatur  di  dalam  digester  mencapai  lebih  dari 40 o C [6].
Pada  Gambar  4  terlihat  bahwa  temperatur digester lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur lingkungan.  Pada  hari  ke-7  temperatur  lingkungan mengalami  penurunan  yang  sangat  rendah.  Hal  ini disebabkan  perubahan  cuaca  berupa  hujan  yang cukup  lama  sehingga  temperatur  menurun  jauh dibandingkan  dengan  kondisi  cuaca  cerah.  Pada hari ke-8  temperatur  lingkungan  kembali  meningkat  dan
pada  hari  ke-9  hingga  hari  ke-20  untuk  temperatur lingkungan pada variasi D2 dan D3 cenderung stabil berkisar  24 o C  –  25 o C.  Untuk  temperatur  lingkungan pada  variasi  D1  pada  hari  ke-17  hingga  hari  ke-20 temperatur lingkungan cenderung stabil.
Gambar 4. Grafik temperatur pada pukul 18.00

## WITA
Untuk  temperatur  digester,  pada  hari  ke-2 temperatur  digester  mengalami  penurunan  akan tetapi di hari ke-3 mengalami peningkatan temperatur.  Pada  hari  ke-4  dan  ke-7  temperatur mengalami penurunan yang sangat signifikan. Hal ini disebabkan oleh perubahan cuaca berupa hujan yang cukup  lama  sehingga  temperatur  menurun  jauh dibandingkan dengan kondisi cuaca normal. Temperatur  digester  meningkat  secara  signifikan terjadi  pada  hari  ke-5.  Hal  ini  disebabkan  kondisi cuaca  yang  panas  dan  material  yang  digunakan dalam  membuat  digester  yaitu  jerigen  tidak  baik dalam  menahan  panas  sehingga  temperatur  di  dalam digester cenderung lebih tinggi pada siang hari. Pada hari  ke-8  hingga  ke-20,  temperatur  digester cenderung  stabil  pada  kisaran  nilai  sebesar  28,5 o C  – 29,5 o C.  Temperatur  digester  terbesar  terjadi  pada variasi D2 di hari ke-5 dengan nilai sebesar 29,85 o C dan  temperatur  digester  terkecil  terjadi  pada  variasi D1  dengan  nilai  sebesar  25,95 o C.  Kenaikan  pada temperatur  akan  membuat  mikroorganisme  aktif  dan berkembang  sehingga  dapat  menguraikan  bahan organik  lebih  cepat  dibandingkan  dengan  keadaan temperatur ruang [7].

## 2. Tekanan Biogas
Pengukuran tekanan
bertujuan untuk menganalisis  tekanan  dari  produksi  biogas  yang dihasilkan  di  dalam  digester  terhadap  variasi campuran  substrat.  Hasil  penelitian  selama  20  hari, didapatkan data tekanan pada pukul 06.00 WITA dan pukul  18.00  WITA  yang  ditampilkan  dalam  bentuk grafik pada Gambar 5 dan Gambar 6.
Pada  Gambar  5  menunjukkan  bahwa  tekanan yang  terjadi  di  dalam  digester  mengalami  fluktuasi disebabkan  oleh  mikroorganisme  yang  selalu berkembang  dan  aktif  setiap  harinya.  Di  hari  ke-1, tekanan yang dihasilkan pada semua variasi langsung tinggi  disebabkan  dari  campuran  starter  yang diberikan.  Penambahan  starter  rumen  sapi umumnya dapat  meningkatkan  volume  gas  yang  dihasilkan[8]. Pada  variasi  D1,  Pada  hari  ke-7  tekanan  yang dihasilkan  meningkat  dan  mencapai  tekanan  puncak
pada  hari  ke-8  dengan  nilai  sebesar  0,027  bar.  Pada hari  ke-9  tekanan  yang  dihasilkan  cenderung menurun  hingga  tekanan  habis  pada  hari  ke-13.  Hal ini  disebabkan  karena  mikroorganisme  mulai kehabisan  nutrisi  yang  terkandung  dalam  substrat sehingga  tekanan  yang  dihasilkan  selalu  berkurang setiap harinya hingga habis. Pada variasi D2, di hari ke-2  tekanan  yang  dihasilkan  menurun  jauh,  akan tetapi  dihari  ke-3  tekanan  yang  dihasilkan  berangsur meningkat hingga mencapai puncaknya pada hari ke- 5  dengan  nilai  sebesar  0,032  bar.  Pada  hari  ke-6 tekanan  yang  dihasilkan  berangsur  menurun  hingga tekanan habis pada hari ke-15. Pada variasi D3, Pada hari ke-5 tekanan berangsur meningkat dan mencapai tekanan  puncak  pada  hari  ke-9  dengan  nilai  sebesar 0,049  bar.  Pada  hari  ke-10  tekanan  yang  dihasilkan berangsur  menurun  hingga  tekanan  habis  pada  hari ke-18.  Jika  tekanan di  dalam digester  telah  habis  itu artinya sudah tidak ada gas yang dihasilkan lagi.
Gambar 5. Grafik tekanan biogas pukul 06.00 WITA
Pada  Gambar  6  tekanan  yang  dihasilkan  pada variasi  D1  cenderung  stabil  hingga  hari  ke-5.  Pada hari  ke-6  tekanan  yang  dihasilkan  mulai  meningkat dan mencapai tekanan puncak pada hari ke-7 dengan nilai  sebesar  0,032  bar.  Pada  hari  ke-8  tekanan berangsur  menurun  hingga  tekanan  habis  pada  hari ke-13  yang  artinya  sudah  tidak  ada  lagi  gas  yang dihasilkan.
Gambar 6. Grafik tekanan biogas pukul 18.00 WITA
Pada  variasi  D2,  pada  hari  ke-3  tekanan  yang dihasilkan  mulai  meningkat  dan  mencapai  tekanan puncak pada hari ke-5 dengan nilai sebesar 0,038 bar. Pada  hari  ke-7  hingga  hari  ke-9  tekanan  cenderung stabil  disebabkan  kondisi  cuaca  sedang  panas  yang mengakibatkan  temperatur  di  dalam  digester  tinggi sehingga mikroorganisme meningkat dalam menguraikan  bahan  organik.  Pada  hari  selanjutnya tekanan  berangsur  menurun  hingga  tekanan  habis
pada hari ke-14. Pada variasi D3, dihari ke-1 tekanan yang  dihasilkan  cukup  tinggi  disebabkan  substrat bereaksi terhadap starter yang dicampurkan sehingga gas  yang  dihasilkan  tinggi.  Pada  hari  ke-6  tekanan yang  dihasilkan  cukup  tinggi  dan  mencapai  tekanan puncak pada hari ke-9 dengan nilai sebesar 0,054 bar. Pada  hari  ke-10  tekanan  berangsur  menurun  hingga tekanan  habis  pada  hari  ke-17  yang  menandakan sudah  tidak  ada  gas  yang  dihasilkan.  Jika  biogas digunakan  untuk  kebutuhan  rumah  tangga,  maka perlu adanya penambahan substrat pada saat tekanan mulai  cenderung  menurun.  Permukaan  batas  antara substrat  dengan  gas  yang  lebih  luas  dapat menghasilkan  tekanan  biogas  yang  lebih  tinggi  dan fermentasi  awal  yang  lebih  cepat,  untuk  luas permukaan  yang  lebih  kecil  antara  substrat  dan  gas akan  membuat  lebih  sedikit  tekanan  dan  fermentasi awal lebih lama [9].
Data  di  atas  menunjukkan  bahwa  tekanan  yang dihasilkan  pada  pukul  18.00  WITA  lebih  tinggi dibandingkan  tekanan  yang  dihasilkan  pada  pukul 06.00 WITA. Total tekanan pada pukul 18.00 WITA untuk  variasi  D1  sebesar  0,098  bar,  variasi  D2 sebesar  0,179  bar, dan variasi  D3  sebesar  0,391  bar, sedangkan  total  tekanan  pada  pukul  06.00  WITA untuk  variasi  D1  sebesar  0,094  bar,  variasi  D2 sebesar  0,165  bar, dan variasi  D3  sebesar  0,389  bar. Hal ini dikarenakan temperatur pada siang hari cukup tinggi  dibandingkan  pada  malam  hari  sehingga aktivitas anaerob yang terjadi di dalam digester lebih meningkat dan produksi biogas yang dihasilkan lebih tinggi.  Komposisi  campuran  juga  mempengaruhi tekanan  yang  dihasilkan.  Pada  variasi  D3  memiliki tekanan  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan variasi lainnya. Hal ini disebabkan karena variasi D3 memiliki campuran kotoran ayam yang lebih banyak dibandingkan variasi lainnya. Kotoran ayam memiliki  kandungan  protein  tinggi  yang  merupakan sumber  energi  sehingga  mikroba  yang  ada  dalam substrat  memiliki  nutrisi  yang  cukup  melimpah mengakibatkan  produksi  biogas  yang  dihasilkan meningkat[10].

## 3. Massa Biogas
Pengukuran  massa  biogas  menggunakan  ban karet  sebagai  wadah  dari  biogas  yang  dihasilkan. Pengukuran massa biogas bertujuan untuk menganalisis  produksi  biogas  yang  dihasilkan terhadap  variasi  campuran  substrat.  Grafik  massa biogas  yang  diambil  pada  pukul  06.00  WITA  dan 18.00  WITA  selama  20  hari  yang  ditunjukkan  pada Gambar 7 dan Gambar 8.
Pada  Gambar  7  menunjukkan  bahwa  massa biogas  mengalami  fluktuasi  dikarenakan  gas  yang dihasilkan setiap harinya berbeda-beda. Pada hari ke- 1  setiap  variasi  menghasilkan  gas  yang  tinggi disebabkan pengaruh dari starter yang diberikan. Gas yang  terbentuk  pada  hari  ke-1  lebih  banyak mengandung  karbon  dioksida  (CO 2 )  dibandingkan dengan gas metana (CH 4 ). Hal ini disebabkan adanya proses  respirasi  aerob  di  dalam  digester  akibat  dari penambahan starter sehingga pembentukan CO 2 yang tinggi[11]. Pada hari selanjutnya, gas yang dihasilkan
pada  setiap  variasi  menurun.  Pada  variasi  D1, produksi  gas  mulai  meningkat  pada  hari  ke-6 disebabkan  mikroorganisme  membutuhkan  waktu dalam  mengurai  substrat  untuk  menghasilkan  gas metana.  Variasi  D1  mengalami  puncak  produksi  gas pada hari ke-8 dengan nilai sebesar 29,48 gram. Pada hari ke-9, produksi gas mengalami penurunan secara terus-menerus  dan  pada  hari  ke-13  produksi  gas berhenti  dikarenakan  sudah  tidak  ada  gas  yang dihasilkan. Pada variasi D2, produksi gas meningkat di  hari  ke-3  dan  mengalami  puncak  produksi  gas pada hari ke-5 dengan nilai sebesar 37,99 gram. Pada hari  ke-6,  produksi  gas  berangsur  menurun  hingga pada  hari  ke-15  sudah  tidak  ada  lagi  gas  yang dihasilkan.  Pada  variasi  D3,  produksi  gas  mulai meningkat  pada  hari  ke-5.  Pada  hari  ke-7,  produksi gas  meningkat  secara  signifikan  hingga  mengalami puncak produksi pada hari ke-8 dengan nilai sebesar 63,79  gram.  Pada  hari  ke-9,  produksi  gas  berangsur menurun dan sudah tidak menghasilkan gas lagi pada hari ke-18.
Gambar 7. Grafik massa biogas pukul 06.00 WITA
Gambar 8. Grafik massa biogas pukul 18.00 WITA
Pada  Gambar  8  hari  ke-2,  gas  yang  dihasilkan pada  setiap  variasi  menurun.  Pada  variasi  D1, produksi  gas  mulai  meningkat  pada  hari  ke-5 disebabkan  mikroorganisme  membutuhkan  waktu dalam  mengurai  substrat  untuk  menghasilkan  gas metana.  Variasi  D1  mengalami  puncak  produksi  gas pada hari ke-7 dengan nilai sebesar 38,56 gram. Pada hari ke-8, produksi gas mengalami penurunan secara terus-menerus  dan  pada  hari  ke-13  produksi  gas berhenti  dikarenakan  sudah  tidak  ada  gas  yang dihasilkan. Pada variasi D2, produksi gas meningkat di  hari  ke-3  dan  mengalami  puncak  produksi  gas pada hari ke-5 dengan nilai sebesar 45,93 gram. Pada hari  ke-6,  produksi  gas  berangsur  menurun  hingga pada  hari  ke-14  sudah  tidak  ada  lagi  gas  yang dihasilkan.  Pada  variasi  D3,  produksi  gas  mulai
meningkat  pada  hari  ke-4.  Produksi  gas  meningkat terus-menerus  hingga  mengalami  puncak  produksi pada hari ke-9 dengan nilai sebesar 68,32 gram. Pada hari  ke-10,  produksi  gas  berangsur  menurun  dan sudah  tidak  menghasilkan  gas  lagi  pada  hari  ke-17. Penambahan  campuran  starter  yang  diberikan  juga mempengaruhi  hasil  produksi  biogas.  Produk  akhir dari  proses  fermentasi  dapat  dijadikan  pupuk pertanian sehingga substrat menjadi bermanfaat [12].
Berdasarkan  data  diatas,  diketahui  bahwa  variasi D3 menghasilkan massa biogas tertinggi dibandingkan  dengan  variasi  D1  dan  D2.  Terlihat bahwa  massa  biogas  tertinggi  terjadi  pada  pukul 18.00 WITA dimana total massa biogas pada variasi D1  sebesar  138,04  gram,  variasi  D2  sebesar  234,94 gram,  dan  variasi  D3  sebesar  401,14  gram, sedangkan  total  massa  biogas  pada  pukul  06.00 WITA untuk variasi D1 sebesar 134,08 gram, variasi D2  sebesar  214,87  gram,  dan  variasi  D3  sebesar 393,01  gram.  Hal  ini  disebabkan  karena  temperatur tinggi  yang  baik  dalam  produksi  biogas  tetapi temperatur  tidak  melebihi  temperatur  optimum. Mikroorganisme  dapat  berkembang  dengan  baik apabila  temperatur  disekitarnya  berkisar  antara  20 o C –  40 o C  dan  temperatur  optimum  pada  28 o C  –  30 o C [13].

## 4. Uji Nyala Api
Pengujian  nyala  api  dilakukan  bertujuan  untuk menganalisis  kualitas  warna  nyala  api  yang dihasilkan  dari  produksi  biogas.  Biogas  yang dihasilkan  ditampung  ke  dalam  ban  dan  diuji  nyala api  setelah  biogas  telah  memenuhi  ban.  Gambar  9 merupakan  gambar  hasil  uji  nyala  api  pada  setiap variasi.
(a) (c)

## (b)
Gambar 9. Uji nyala api pada variasi (a) D1, (b) D2, dan (c) D3
Hasil  uji  nyala  api  pada  Gambar  9  yang dilakukan menunjukkan bahwa setiap variasi mampu menghasilkan  nyala  api.  Biogas  yang  terbentuk berhasil  menyalakan  api  pada  hari  ke-6.  Hal  ini menunjukkan bahwa setiap variasi menghasilkan gas metan  yang  tinggi  karena  api  yang  dihasilkan berwarna  biru.  Secara  umum,  ketika  dinyalakan, metana menghasilkan warna biru dan nyala api yang tidak  mudah  padam[14].  Pada  gambar  di  atas  dapat
dilihat  bahwa  variasi  D1  memiliki  warna  nyala  api yang  lebih  berwarna  biru  dibandingkan  dengan variasi lainnya. Hal ini dikarenakan pada variasi D1, biogas yang dihasilkan mengandung gas metan yang lebih  tinggi  dibandingkan  variasi  lainnya.  Faktor yang  menyebabkan  gas  metan  tinggi  karena  pada variasi  D1  memiliki  campuran  kotoran  ayam  paling tinggi.  Kotoran  sapi  mengandung  bakteri  penghasil metan  lebih  banyak  dibandingkan  dengan  kotoran ayam.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan, maka  didapatkan  kesimpulan  penelitian  ini,  yaitu hasil  pengukuran  temperatur  didapatkan  bahwa temperatur  sangat  mempengaruhi  hasil  produksi biogas  dimana  temperatur  pada  pukul  18.00  WITA lebih baik dibandingkan temperatur pada pukul 06.00 WITA.  Hal  ini  dikarenakan  temperatur  optimum cenderung  terjadi  pada  pukul  18.00  WITA  dan temperatur  tertinggi  terjadi  pada  variasi  D2  dengan nilai  29,85 o C.  Hasil  pengukuran  massa  dan  tekanan biogas  didapatkan  bahwa  nilai  tertinggi  terdapat dalam  variasi  D3  pukul  18.00  WITA  pada  hari  ke-9 dengan  masing-masing nilai  sebesar  68,32  gram  dan 0,054  bar  dengan  total  massa  dan  tekanan  biogas pada  variasi  D3  yaitu  401,14  gram  dan  0,391  bar. Hasil  pengujian  nyala  api  didapatkan  bahwa  semua variasi  menghasilkan  gas  metan  yang  tinggi dibuktikan  dengan  nyala  api  berwarna  biru  dan variasi D1 memiliki kualitas nyala api terbaik karena menghasilkan nyala api lebih berwarna biru.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Badan  Pusat  Statistik  (BPS),  2021,  Kota Balikpapan Dalam Angka, Kota Balikpapan.
[2]  Luthfianto,  D.  dan  Mahajoeno  E,  2012,
Pengaruh Macam Limbah Organik dan
Pengenceran  terhadap  Produksi  Biogas  dari Bahan  Biomassa  Limbah  Peternakan  Ayam,
Bioteknologi , Vol. 9 (1) pp. 18–25.
[3]  Budiyono,  B.,  Widiasa,  I.  N.,  Johari,  S.  dan Sunarso, S., 2014, Increasing Biogas Production Rate from Cattle Manure Using Rumen Fluid as Inoculums, Int.  J.  Sci.  Eng. , Vol.  6  (1)  pp.  31– 38. [4]  Renilaili, 2019, Analisa Hasil Biogas Menggunakan  Isi  Rumen  Sapi  Sebagai  Starter, J. Tekno , vol. 16 (1) pp. 38–46.
[5]  Putra, M. R. A, Mufarida, N. A. dan Nurhalim, N.  2020,  Pengaruh  Variasi  Komposisi  Starter Kotoran  Sapi,  Kotoran  Ayam  dan  Campuran Kulit  Pisang  terhadap  Kualitas  Bahan  Bakar Biogas Limbah Cair Tahu, J-Proteksion , Vol. 4 (2) pp. 6–11.
[6]  Afrian,  C.,  Haryanto,  A.,  Hasanudin,  U.  dan Zulkarnain,  I.,  2017,  Produksi  Biogas  dari Campuran Kotoran Sapi dengan Rumput Gajah (Pennisetum  Purpureum), J.  Tek.  Pertan. Lampung , Vol. 6 (1) pp. 21–32.
[7]  Rezeki,  S.,  Ivontianti,      W.  D.,  dan  Khairullah, A.,  2021,  Optimasi  Temperatur  pada  Produksi Biogas  dari  Limbah  Rumah  Makan  di  Kota
Pontianak, J.  Engine  Energi,  Manufaktur,  dan Mater. , Vol. 5 (1) pp. 32–38.
[8]  Basri,  E.  2016,  Potensi  dan  Pemanfaatan Rumen Sapi Sebagai Bioaktivator, in Prosiding Seminar  Nasional  Agroinovasi  Spesifik  Lokasi
Untuk Ketahanan Pangan Pada Era
Masyarakat  Ekonomi  ASEAN ,  (1)  pp.  1053– 1059.
[9]  Sholeh,  A.,  Al-Janan,  D.  H.,  dan    Sunyoto, 2012,  Analisis  Komposisi  Campuran  Air dengan  Limbah  Kotoran  Sapi  dan  Peletakan Posisi  Digester  terhadap  Tekanan  Gas  yang Dihasilkan, J. Mech. Eng. Learn. , Vol. 1 (1).
[10]  Inpurwanto, 2012, Produksi Biogas dari Limbah Peternakan  Ayam  dengan  Penambahan  Beban Organik  dan  Waktu  Tinggal  Hidraulik  pada Biodigester Anaerob Sistem Kontinyu, Universitas Sebelas Maret.
[11]  Setiawan,  W.  2020,  Pengaruh  Penambahan Molase Terhadap Komposisi Gas yang Dihasilkan  dari  Proses  Digestifikasi  Kotoran Sapi, Universitas Mataram.
[12]  Boysan,  F.,  Özer,  Ç.,  Bakkaloğlu,  K.  dan Börekçi,  M.  T.,  2015,  Biogas  Production  from Animal  Manure, J.  Eng.  Sci.  Technol. ,  Vol.  10 (6) pp. 722–729.
[13]  Rahmadi,  H.  2021,  Pengaruh  Perbandingan Campuran  50  %  Limbah  Sawit  dan  50  % Kotoran  Sapi  terhadap  Proses  Terjadinya Biogas, Indones.  J.  Mech.  Eng.  Vocat. ,  Vol.  1 (1) pp. 35–41.
[14]  Sanjaya,  D.  dan  Haryanto,  A.  2015,  Biogas Production  From  a  Mixture  of  Cow  Manure With  Chicken  Manure, Tek.  Pertan.  Lampung , Vol. 4 pp. 127–136.