## Pengaruh bahan baku sampah sayuran dan buah terhadap produksi biogas menggunakan starter Effective Mikroorganisme 4
Dwi Irawan 1* , Wahyudi Saipulloh 2 , Ardyanto Darmanto 3
1,2 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Metro Jl. Ki Hajar Dewantara 15 A Kota Metro, Lampung, Indonesia
3 Prodi Teknik Otoranpur Politeknik Angkatan Darat Kesatrian Pusdik Arhanud Pussenarh, Kodiklat TNI AD, Desa Pendem Kecamatan Junrejo,
Kota Batu, Malang, Jawa Timur
* Corresponding author : Irawan.ke10@gmail.com

## Abstract
Vegetable and fruit waste in traditional markets is very abundant, consisting of several waste  materials  left  over  from  the  sorting  process  for  sale  such  as  kale,  cabbage,  spinach, mustard  greens,  sweet  potato  leaves,  cassava leaves and broccoli. Then fruit waste such as oranges, salak, melons, watermelons, and mangoes also adorn the market. In fact, the rest of the vegetables and fruits that are only used as waste can be used as materials to be processed to produce alternative energy, namely biogas. The purpose of the study was to determine the effect of vegetable and fruit waste raw materials with the addition of effective microorganisms (EM4) on the production and pressure of the biogas produced. The research was carried out with variations of raw materials for vegetable and fruit waste with a ratio of 50%; 50%, 60% ; 40%, and 60% ; 40%. The results  in  comparison 1 obtained a mass of 0.03169 kg with a pressure  of  14751  N/m 2 ,  while  in  the  second  comparison,  better  results  were  obtained,  the resulting pressure was 2552, 62 N/m 2 and the mass obtained was 0.0323956 kg, then in the third comparison, the resulting pressure is 11635.66 N/m 2 with a mass obtained of 0.315107 kg.
Keywords: Vegetables, Fruit Biogas, Pressure, Effective Mikroorganisme

## Abstrak
Sampah sayuran dan buah di pasar tradisional sangat berlimpah jumlahnya, terdiri dari beberapa bahan buangan sisa proses penyortiran untuk dijual seperti kangkung, kubis, bayam, sawi, daun ubi jalar, daun ubi kayu dan brokoli. Kemudian sampah buah seperti jeruk, salak, melon,  semangka,  dan  mangga  juga  menghiasi  pasar.  Sesungguhnya  sisa  sayur  dan  buah- buahan  yang  hanya  menjadi  sampah  ini  dapat  dimanfaatkan  untuk  dijadikan  bahan  guna diproses  agar  menghasilkan  energi  alternatif  yaitu  biogas.  Adapun  tujuan  dari  penelitian Mengetahui  pengaruh  bahan  baku  sampah  sayuran  dan  buah  dengan  penambahan effective mikroorganisme (EM4) terhadap hasil produksi dan tekanan biogas yang dihasilkan. Penelitian dilakukan variasi bahan baku sampah sayuran dan buah dengan perbandingan 50% ; 50%, 60 %  ;  40  %,  dan  60%  ;    40%.  Hasil  pada  perbandingan  1  didapat  massa  sebesar  0,03169  kg dengan tekanan 14751 N/m 2 sedangkan pada perbandingan ke 2 di dapat hasil yang lebih baik tekanan yang di hasilka sebesar 2552, 62 N/m 2 dan massa yang di peroleh sebesar 0,0323956 kg, kemudian pada perbandingan yang ke 3 yaitu tekanan yang di hasilkan sebesar 11635,66 N/m 2 dengan  massa yang di dapat sebesar 0,315107 kg. Kata kunci: Sayuran, Buah, Biogas, Tekanan, Effective Mikroorganisme.

## Pendahuluan
Biogas  merupakan  campuran  antara gas-gas  yang  dihasilkan  dari  proses penguraian anaerob (tanpa  udara)  atau
fermentasi  dari  material  organik  seperti kotoran  hewan,  lumpur  kotoran,  sampah padat  atau  sampah  terurai  [1].  Sampah organik berpotensi untuk dapat
dimanfaatkan  sebagai  bahan  pembuatan biogas, namun belum banyak dimanfaatkan. Bahkan  selama  ini  telah  menimbulkan masalah pencemaran yang berdampak pada kesehatan  lingkungan.  Umumnya  sampah organik yang dihasilkan dari aktivitas pasar setiap  harinya  yang  dapat  meningkatkan volume sampah dan pada akhirnya menimbulkan bibit penyakit dari pembusukkan sampah organik  tersebut [2]. Secara  alami  proses  pembentukan  biogas membutuhkan  waktu  yang  relatif  lama karena  aktivitas  mikroorganisme  yang berperan  dalam  proses  fermentasi  hanya berasal dari bahan organik yang membusuk. Untuk meningkatkan efisiensi pembentukan biogas  dari  sampah  organik,  diperlukan optimalisasi peran mikroorganisme. Hal ini dapat dilakukan dengan cara menambahkan inokulan  mikroorganisme  [3]. Inokulan mikroorganisme yang  terdiri  dari  90% Lactobacillus  Sp ini  memproduksi  asam laktat yang dapat mempercepat perombakan bahan  organik  seperti  lignin  dan  selulosa [3][4]. Efective  Microoganisme (EM4) berperan  mempercepat  degradasi  atau fermentasi  bahan  organik  dalam  proses pembentukan biogas disebut sebagai biakan ( starter), menekan perkembangan mikroorganisme  patogen,  dan  sebagainya [5]. Proses fermentasi hanya membutuhkan waktu  1  -  2  minggu,  dengan  cara menginokulasikan  EM4  dalam  kondisi anaerob sampai aerob fakultatif dan hasilnya dikenal dengan istilah Bokashi [6].

## Tinjauan Pustaka

## Biogas
Biogas  adalah  gas  yang  dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan organik oleh  mikroorganisme  pada  kondisi  langka oksigen (anaerob). Komponen biogas: ± 60 % CH 4 (metana), ± 38 % CO 2 (karbondioksida),  ±  2  %  N 2 ,  O 2 ,  H 2 ,  dan H2S.  Biogas  dapat  dibakar  seperti  elpiji, dalam  skala  besar  biogas  dapat  digunakan sebagai pembangkit energi listrik, sehingga dapat  dijadikan  sumber  energi  alternatif yang  ramah  lingkungan  dan  terbarukan [4][7].
Tabel 1. Komposisi kandungan jenis gas Jenis Gas Kandungan (%) Metana 60-70 Karbondioksida 30-40 Nitrogen 3 Hidrogen 1-10 Oksigen 3 Hemiselulosa Sulfida 5

## EM4 (Efective Microoganisme)
Merupakan  suatu  cairan  berwarna kecoklatan  dan  beraroma  manis  asam (segar)  yang  di  dalamnya  berisi  campuran beberapa mikroorganisme hidup  yang menguntungkan  bagi  proses  penyerapan/ persediaan  unsur  hara  dalam  tanah. Mikroorganisme atau kuman yang berwatak “baik“  itu  terdiri  dari  bakteri  fotosintetik, bakteri asam laktat, ragi, aktinomydetes, dan jamur peragian.

## Sampah Organik
Sisa  sayuran  dan  buah  hasil  sortiran dipasar-pasar tradisional  menjadikan bahan yang  tidak  termanfaatkan  dan  menjadi sampah.  sampah  organik  yang  dihasilkan dari  aktivitas  tumbuhan  hasil  pemeliharaan dan  budi  daya,  dapur  rumah  tangga,  pasar, mengandung  lebih  banyak  bahan  organic yang  mudah  membusuk,  lembab,  dan mengandung sedikit cairan. Karena banyak mengandung  bahan  organik,  limbah  ini dapat terdekomposisi secara cepat, terutama ketika cuaca hangat[2].

## Metode Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dengan secara  eksperimental.  Yang  menggunakan sampah organik cacah, efective mikroorganisme dan air sebagai bahan baku pembuatan biogas nya. Dengang perbandingan  antara  bahan  baku  sampah organik cacah  dan air adalah 1:1 pada setiap percobaan.
Penelitian  ini  menggunakan  variasi bahan  baku  sampah  sayuran  dan  buah dengan perbandingan 50% ; 50%, 60 % ; 40 %, dan 60% ;  40%. Dengan menggunakan bahan    pemicu/  starter  yang  digunakan adalah  jenis efective  mikroorganisme  4
(EM4) dengan konsentrasi penambahan 9 % / sampel. Setelah bahan baku sampah organik cacah  atau  di  haluskan  telah  dicampur dengan  air  dan  pemicu/starter  kemudian dilakukan  proses  fermentasi  bahan  baku tersebut  dengan  menggunakan  tabung digester  untuk  mendapatkan  hasil  biogas yang maksimal.

## Hasil dan Pembahasan

## Tekanan biogas yang dihasilkan perhari

## Gambar 1. Grafik hubungan tekanan biogas terhadap produksi biogas setiap hari
Dari grafik di atas dapat disimpulkan bahwa  tekanan  yang  paling  tinggi  pada variasi 60%:40% untuk sampah sayuran dan komposisi 50%:50% di bawahnya sedangkan  yang  terendah  adalah  40%:60% untuk  sampah  buah.  Hasil  ini  diakibatkan karena kandungan serat  pada sayuran lebih besar  dibandingkan  dengan  buah.  serat pangan  (dietary  fibre)  adalah  bagian  dari tanaman  dalam  makanan  yang  resistan terhadap pencernaan secara enzimatik, yang terdiri  dari  sellulosa  dan  non  sellulosa seperti  hemisellulosa,  protopektin,  pektin, gom, serta lignin yang semuanya merupakan komponen  pembentuk  dinding  sel  tanaman [8].  Dalam  pembentukan  biogas  sellulosa, hemisellulosa  dan  lingnin  merupakan komponen  inti  yang  sangat  berguna  untuk terjadinya reaksi pembentukan biogas.

## Massa biogas yang dihasilkan perhari
Gambar 2. Grafik hubungan massa biogas terhadap produksi biogas setiap hari
Dari  grafik  di  atas  terlihat  bahwa massa biogas yang dihasilkan paling banyak yaitu  pada  komposisi  60%:40%  untuk sayuran  karena  kandungan  seratnya  yang lebih banyak. Dan juga di karenakan sampah sayuran  lebih  mudah  terurai  di  bandingkan dengan sampah buah buahan  karena sampah sayuran lebih mudah dihaluskan dibandingkan  sampah  buah  buahan.  Bahan dengan ukuran lebih kecil akan lebih cepat terdekomposisi  dari  pada  bahan  dengan ukuran  yang  lebih  besar.  Hal  tersebut dikarenakan  bahan  dengan  ukuran  lebih kecil memiliki luas kontak permukaan yang lebih  besar  dibandingkan  bahan  berukuran besar. Pengecilan ukuran sebagai perlakuan awal  berpotensi  menghasilkan  biogas  yang secara  signifikan  meningkat.  Agar  didapat keseragaman  kecepatan  penguraian,  maka ukuran  bahan  dapat  dibuat  menjadi  lebih kecil  dengan  cara  dicacah  manual  atau mekanis  (menggunakan  mesin).  Dengan begitu  akses  bagi  substrat  terhadap  enzim akan lebih baik [6].

## Kesimpulan
Dari  hasil  penelitian  yang  telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa tekanan biogas  yang  paling  baik  dihasilkan  pada
98000 100000 102000 104000 106000 108000 110000 112000 5 10 15 20 25 50%:50% 60%:40% 40%:60% T ek ana n ( N / m 2 ) Hari Ke GRAFIK TEKANAN BIOGAS 0,06 0,061 0,062 0,063 0,064 0,065 0,066 0,067 0,068 5 10 15 20 25 50%:50% 60%:40% 40%:60% Massa (k g ) Hari Ke GRAFIK MASSA BIOGAS
komposisi 60%:40% untuk sampah sayuran dengan  nilai  tekanan  tertinggi    110134,4 𝑵 𝒎 𝟐 ⁄ pada  hari  ke  15.  Massa  biogas  yang dihasilkan terbanyak pada komposisi 60%:40%  untuk  sampah  sayuran  dengan besaran massa 0,067 kg pada hari ke 15.

## Referensi
[1] D. Irawan and K. Ridhuan,
“Pengaruh  Temperatur  Mesofilik Terhadap Laju Aliran Biogas Dan Uji Nyala  Api  Menggunakan  Bahan Baku Limbah Kolam  Ikan Gurame,” Turbo    J.  Progr.  Stud.  Tek.  Mesin ,
vol. 5, no. 2, 2017, doi:
10.24127/trb.v5i2.238.
[2] J. Sutrisno, “Pembuatan Biogas Dari Bahan  Sampah  Sayuran  (Kubis, Kangkung Dan Bayam),” WAKTU J. Tek.  UNIPA ,  vol.  8,  no.  1,  pp.  100–
112, 2010, doi: 10.36456/waktu.v8i1.885.
[3] G. M. Sanjaya, “Biokonversi Sampah
Organik  Pasar  Menjadi  Biogas
Menggunakan Starter Effective
Microorganisms  (EM4),” Sains  dan
Mat. , vol. 1, no. 1, pp. 17–19, 2017.
[4] D. Irawan and E. Suwanto, “Pengaruh Em4 (Effective Microorganisme) Terhadap Produksi Biogas  Menggunakan  Bahan  Baku Kotoran Sapi”.
[5] D. Irawan and T. Santoso, “Pengaruh Perbedaan  Stater  Terhadap  Produksi Biogas  Dengan  Bahan  Baku  Eceng Gondok,” Turbo  J. Progr. Stud. Tek. Mesin , vol. 3, no. 2, pp. 2301–6663,
2014, doi: 10.24127/trb.v3i2.10.
[6] A. Astuti, “Aktivitas Proses Dekomposisi  Berbagai  Bahan,” J. Ilmu Pertan. , vol.  13, no. 2, pp. 92– 104, 2016.
[7] D.  Irawan,  K.  Ridhuan,  J.  Juliyanto, D.  Saputra,  and  U.  Muhammadiah Metro,  “Pemanfaatan  Kotoran  Sapi
Menjadi  Biogas  Sebagai  Bahan Bakar  Rumah  Tangga  Di  Desa Astomulyo Kecamatan Punggur Kabupaten Lampung Tengah,” 2020.
[8] E.  Pardede,  “Tinjauan  Komposisi
Kimia  Buah  dan  Sayur:  Peranan Sebagai Nutrisi dan  Kaitannya dengan  Teknologi  Pengawetan  dan Pengolahan,” J.  VISI ,  vol.  21,  no.  3, pp. 10–16, 2014.