## Pengaruh Penambahan Beberapa Cairan Rumen Terhadap Produksi Biogas dari Kotoran Sapi
(The Influence of Addition Some of Rumen Liquid to biogas Production from Cow’s Manure)
Sri Suciati NINGSIH 1*) , Yuni AHDA 1) , dan Dezi HANDAYANI 1)
1) Jurusan Biologi, Universitas Negeri Padang Jl. Prof. Dr. Hamka Kampus Air Tawar Padang 25131 *Email: uchyycik@gmail.com
Abstract . Development  of  alternative  fuel  energy  source  need  to  do  to  minimize  public dependence on fossil fuel. One of the potential alternative fuel energies is biogas. The addition of rumen liquid of ruminant animals as biostarter can increase biogas production because it contains cellulolytic  and  methanogenic  bacteria  which  is  important  to  form  biogas  through  anaerobic digestion.  This  study  is  about  the  influence  of  addition  some  of  rumen  liquid  to  biogas  production from  cow s  manure.  This  research  has  done  at  Biotechnology  Laboratory  of  Universitas  Negeri Padang. This research used Completely Randomized Design (CRD) with four treatments and each treatment was carried out by triplication.  The treatment consist of some rumen liquid of rumninant animals, P1 used cow’s rumen liquid, P2 used buffalo’s rumen liquid, P3 used goat’s rumen liquid, and  P0  without  addition  of  rumen  liquid  as  controll.  Each  fermentor  was  fed  cow  manure:rumen liquid:water  weight  ratio  1:1:1  (MRW  111).  All  of  them  fermented  for  seven  days.  The  variable measured  on  this  research  are  the  volume  of  balloon  that  accumulated  biogas  (cm 3 )  and  the duration of light flame of biogas (dt). This research result showed that the addition of rumen liquid to  fermentor  gave  significant  effect  to  biogas  production  (P<0,05)  from  cow  manure.  Addition  of cow,  buffalo,  and  goat  liquid  rumen to  the  fermentor  which fermented  for  seven  days caused increase  biogas  volume in  compare  to  manure  substrate  without  rumen  liquid.  Mean of  maximal volume biogas of P1 as many as 71,97 cm 3 , P2 as many as 80, 26 cm 3 while P0 2,88 cm 3 . Highest volume  biogas  come  from  P3  (addition  of  goat  rumen  liquid)  with  mean  volume 102,7 cm 3 at  the fourth day.
Keywords: biogas, rumen liquid, anaerobic digestion, methanogenesis
Abstrak. Pengembangan  teknologi  bahan  bakar  alternatif  perlu dilakukan  untuk  mengurangi ketergantungan  masyarakat  terhadap  bahan  bakar  fosil.  Salah  satu  teknologi  bahan  bakar alternatif  yang memiliki prospek baik untuk dikembangkan adalah biogas. Penambahan biostarter dapat memaksimalkan produksi biogas. Cairan rumen dapat dijadikan sebagai biostarter yang baik karena di dalamnya terdapat bakteri selulolitik dan metanogenik. Penelitian ini mengenai pengaruh penambahan beberapa cairan  rumen  terhadap  produksi  biogas  dari  kotoran  sapi. Penelitian dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Universitas Negeri Padang. Metode yang digunakan adalah eksperimen  yang  disusun  dalam  Rancangan  Acak  Lengkap (RAL)  dengan  empat  perlakuan  dan tiga  ulangan.  Perlakuan  menggunakan  cairan  rumen  sapi  (P1),  kerbau  (P2),  kambing  (P3),  dan tanpa  penambahan  cairan  rumen  (P0). Fermentor  berisi  substrat  dengan  perbandingan  kotoran sapi:air:cairan rumen adalah 1:1:1 difermentasi selama 7 hari. Variabel yang diukur adalah volume balon penampung biogas (cm 3 ) dan lama nyala biogas (dt). Berdasarkan hasil uji ANOVA (P<0,05) dan uji lanjut DNMRT diketahui bahwa penambahan cairan rumen berpengaruh signifikan terhadap produksi  biogas  dari  kotoran  sapi. Penambahan  cairan  rumen  sapi,  kerbau,  dan  kambing pada fermentor yang difermentasi selama 7 hari dapat meningkatkan volume biogas dibandingkan tanpa penambahan cairan rumen. Rerata volume maksimal biogas P1 sebanyak 71,97 cm 3 , P2 sebanyak 80,26 cm 3 sedangkan P0 sebanyak 2,88 cm 3 . Volume biogas tertinggi diperoleh dari penambahan cairan rumen kambing dengan rerata volume 102,7 cm 3 pada hari ke-4.
Kata kunci : biogas, cairan rumen, digesti anaerob, metanogenesis

## PENDAHULUAN
Kebutuhan  energi  global  semakin  meningkat, 88%  dari  kebutuhan  tersebut  pada  saat  ini adalah kebutuhan akan bahan bakar fosil (IEA dalam Weiland,  2003) . Persediaan  bahan energi  fosil  semakin  berkurang  karena  terus menerus  digunakan  manusia  untuk memenuhi kebutuhan  energi.  Pengembangan  teknologi bahan  bakar  alternatif  perlu  dilakukan  untuk mengurangi ketergantungan masyarakat terhadap  bahan  bakar  fosil.  Salah  satu teknologi  bahan  bakar  alternatif  yang  memiliki prospek  baik  untuk  dikembangkan  adalah bioenergi.  Bioenergi  dapat  diperoleh  dengan cara  yang  cukup  sederhana,  salah  satunya dengan  memanfaatkan kotoran  ternak  untuk menghasilkan  biogas  (Hambali  dkk. 2007). Menurut  Cu´ellar  dan  Webber  (2008)  dengan mengkonversi  kotoran  menjadi  biogas  dapat memberikan  kontribusi  positif  mengurangi emisi GHG ( Green House Gas ) bila penerapan dilakukan secara luas dan merata. Pemanfaatan  kotoran  ternak  sebagai  substrat pembuatan  biogas  juga  dapat  mengurangi pencemaran  lingkungan  akibat  bau  yang  tidak sedap  dan  terganggunya  pemandangan  oleh kotoran ternak (Wilkie, 2005)
Penambahan biostarter dapat memaksimalkan produksi  biogas.  Pemilihan  starter  yang baik sangat  penting  untuk  mempercepat  proses perombakan  bahan  organik.  Cairan  rumen dapat  dijadikan  sebagai  biostarter  yang  baik karena  di  dalamnya  terdapat  bakteri  selulolitik dan metanogenik. Bakteri
selulolitik mendegradasi  bahan  organik    yang  akan menjadi  substrat  bakteri  metanogenik.  Hal  ini sesuai  dengan  penelitian  Gamayanti  (2011) yang membuktikan penambahan cairan rumen sapi  dapat  memaksimalkan  produksi  biogas yaitu  119,36  ml  dibandingkan  tanpa  diberi cairan  rumen  yaitu  91,15  ml.  Hal  itu disebabkan pada  cairan  rumen  terdapat bakteri  perombak  serat  kasar.  Fakta  ini diperkuat  oleh  penelitian  Prihantoro  dkk. (2012)  yang  menunjukan  bahwa  dalam  cairan rumen terdapat bakteri selulolitik. Penambahan cairan rumen juga dapat mempersingkat waktu untuk  mencapai  puncak  produksi  gas  metan dibandingkan substrat  yang  tidak  diberi  cairan rumen  (Susilowati,  2009). Selain itu bakteri metanogenik yang  berperan  penting  dalam pembentukan  gas  metan  dapat  tumbuh  baik dalam  cairan  rumen,  bakteri  tersebut antara lain  genus  Metanobacterium,  Metanosarcina dan  Metanospirillum  (Yazid  dan  Bastianudin, 2011)
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan oleh  Budiyono  dkk.  (2010),  campuran  kotoran sapi  dan  cairan  rumen  sapi  dalam  biodigester yang dioperasikan secara batch mode menunjukan  jumlah  produksi  biogas  dua hingga  tiga  kali  lebih  tinggi  dibandingkan campuran  kotoran  sapi  dan  air  yaitu  dengan rasio  yang  sama.  Penelitian  Saputro  dan  Putri (2009)  juga  menunjukkan  hasil  yang  sama yaitu  cairan  rumen  mampu  memaksimalkan fermentasi ananerob dalam biodigester. Cairan rumen  dapat  diperoleh  dari  limbah  hewan potong  ruminansia  diantaranya  sapi,  kerbau dan kambing. Ketiga hewan tersebut mengkonsumsi sumber pakan yang sama yaitu pakan  kaya  selulosa,  sehingga  diperkirakan cairan rumen ketiganya mengandung mikroorganisme  selulolitik  yang  berperan penting  dalam  tahap  awal  pembuatan  biogas. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh penambahan beberapa cairan rumen  yaitu  cairan  rumen  sapi,  kerbau,  dan kambing terhadap volume biogas yang dihasilkan  dari  kotoran  sapi.  Kotoran  sapi  dan cairan rumen yang digunakan dalam penelitian ini  diambil  dari  lingkungan  sekitar  Kota Padang.  Kotoran  sapi  diambil  dari  lingkungan alami  di  Tunggul  Hitam  Kota  Padang.  Cairan rumen  sapi  dan  kerbau  diambil  dari  rumah potong  hewan  Bandar  Buat  dan  cairan  rumen kambing  diambil  dari  tempat  pemotongan hewan Pasar Raya, Kota Padang.

## METODE PENELITIAN
Jenis  penelitian  adalah  penelitian  eksperimen. Penelitian  ini  telah  dilaksanakan  dari  bulan Oktober hingga Desember
2013 di Laboratorium  Bioteknologi  Jurusan  Biologi FMIPA Universitas Negeri Padang. Rancangan penelitian yang digunakan adalah RAL (Rancangan Acak Lengkap ) dengan 4 perlakuan dan 3 kali ulangan. Perlakuan 1, 2, dan  3  yaitu  penambahan  cairan  rumen  sapi, kerbau  dan  kambing.  Kontrol  (P0)  yaitu  tanpa penambahan cairan rumen.

## Tahap Persiapan
Persiapan  fermentor,  pada  tahap  ini  disiapkan botol  kaca  600  ml  yang  telah  dibersihkan sebelumnya. Botol fermentor disiapkan sebanyak  12  unit  sesuai  perlakuan  dan ulangan. Persiapan  bahan  utama  penelitian yaitu  kotoran  sapi,  air,    dan  cairan  rumen. Kotoran  sapi  diperoleh  dari  lingkungan  alami. Kotoran  sapi  yang  masih  segar  dikumpulkan
dan  disimpan  sementara  dalam  kantong plastik.  Air  yang  digunakan  adalah  air  sumur. Cairan rumen dikumpulkan dan disimpan dalan jerigen  2  L  terpisah  dan  diberi  label.  Masing- masing  cairan  rumen  kemudian  disaring dengan  saringan  untuk  memisahkan  cairan dan serat pakan. Campuran feses sapi, air dan cairan  rumen dibuat dengan  perbandingan 1:1:1 (Saputro dan Putri, 2011) sesuai dengan cairan rumen yang digunakan.

## Tahap Pelaksanaan
Feses sapi yang telah dicampur air dan cairan rumen  sapi  sesuai  perlakuan  (170  gram  feses sapi,  170  ml  air,  dan  170  ml  cairan  rumen) dengan  volume  total  kurang  lebih  510  ml dimasukan ke dalam botol fermentor.
Rangkaian  fermentor  diadopsi  dari  fermentor biogas  dalam (Mujahidah  dkk. 2013)  dengan sedikit modifikasi. Mulut botol kemudian ditutup dengan  balon  karet.  Balon  karet  yang digunakan dipastikan  agar tidak  bocor  dan benar-benar  kempis  ketika  dipasangkan  ke mulut botol, karena jika ada udara didalamnya akan  mempengaruhi  keakuratan  pengukuran. Balon  direkatkan dengan  karet  gelang  agar lebih  kuat  dan  memperkecil  kemungkinan keluar  masuk  gas  dari  dalam  balon. Masing- masing  botol  fermentor  diberi  label  sesuai dengan  perlakuan.  Fermentor  diinkubasi  pada suhu ruang yang diketahui dengan mengamati skala  pada  termometer  yang diletakkan  dalam ruang inkubasi.
Fermentor  diletakkan  dalam  ruang  fermentasi berdasarkan hasil acak pada bagan percobaan. Fermentor  diaduk  setiap  hari dengan cara menggoyang botol melingkar satu arah.  Pengadukan  dilakukan  untuk  mencegah terbentuknya  lapisan  kerak  (pengendapan substrat)  yang  dapat  mengganggu  proses pembentukan  biogas.  fermentor dioperasikan secara batch selama tujuh hari.

## Pengamatan Keliling Balon
Pengamatan  dilakukan  setiap  hari  selama tujuh  hari.  Pengamatan  dilakukan  terhadap keliling balon yang berisi biogas. Keliling balon diukur  dengan  meteran  (cm).  Data  keliling balon yang diperoleh digunakan untuk memperoleh  volume  biogas  dalam  balon. Volume  balon  diasumsikan  sama  dengan volume  bola.  Jadi,  volume  gas  dalam  balon diperoleh dengan persamaan:
dimana r diperoleh dari persamaan: r= keliling balon/ 2π V= Volume balon/gas dalam balon (cm 3 ) Π= phi, koefisien dengan nilai 3,14 r = jari-jari lingkaran (cm)

## Pengamatan Uji Nyala
Gas  yang  ditampung  dalam  balon  disulutkan pada api lilin. Mulut balon dihubungkan dengan pipa  selang  berdiameter  0,5 cm.  Uji  positif ditandai  dengan  nyala  api  semakin  besar  dan tidak  padam.  Spesifikasi  gas  metan  akan memperlihatkan nyala api berwarna biru. Lama nyala api dihitung dengan stopwatch .

## Analisis Data
Data  volume  biogas  (cm 3 ) dan  waktu  uji  nyala (dt)  dianalisis  dengan  melakukan  uji  ANOVA. Karena hasil  yang  diperoleh  menunjukan perbedaan  yang  nyata  maka dilakukan  uji lanjut DNMRT pada taraf 5%.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengamatan volume balon penampung biogas (cm 3 )
Hasil pengamatan produksi biogas dari kotoran sapi  dengan  penambahan    beberapa  cairan rumen  dilakukan  terhadap  balon  penampung biogas hasil fermentasi. Balon  yang terpasang langsung  pada  mulut  botol  fermentor  akan mengembang  setelah  berisi  biogas  hasil fermentasi.  Akumulasi  biogas  dalam  balon menyebabkan  bertambahnya  volume  balon. Fluktuasi hasil  pegamatan  volume balon (cm 3 ) penampung  biogas  hari  pertama  hingga  hari ketujuh terlihat pada Gambar 1.
Berdasarkan  Gambar  1,  volume  biogas  yang dihasilkan  meningkat  dengan  penambahan cairan  rumen  sebagai  biostarter.  Volume biogas  tertinggi  diperoleh  dari  perlakuan penambahan  cairan  rumen  kambing  (P3), disusul  dengan perlakuan  penambahan  cairan rumen sapi (P1) dan kerbau  (P2) dengan hasil volume biogas yang tidak terlalu jauh berbeda. Volume  terendah  diperoleh  dari  kontrol  yaitu tanpa penambahan cairan rumen.
Volume biogas yang dihasilkan setiap perlakuan meningkat seiring dengan bertambahnya waktu fermentasi dan selanjutnya  mengalami  penurunan  kembali.
Puncak produksi setiap perlakuan terjadi pada hari  keempat  pengamatan  kecuali  kontrol. Perlakuan  dengan  penambahan  cairan  rumen sapi  (P1),  kerbau  (P2),  dan  kambing  (P3) menunjukkan produksi biogas terjadi sejak hari pertama
pengamatan.
Kontrol (P0)
menunjukkan  awal  produksi  biogas  yang  lebih lambat  yaitu  pada  hari  ketiga  pengamatan. Hasil  uji  ANOVA  dan  uji  lanjut  DNMRT pengamatan hari ke 1-7 terlihat pada Tabel 1.
Gambar 1. Grafik hasil pengukuran volume balon (cm 3 ) dari kotoran sapi dengan penambahan beberapa jenis cairan rumen hari ke 1-7
Tabel 1. Hasil Uji Anova dan Uji Lanjut (DNMRT) Volume Biogas (cm 3 )
Keterangan:  Fhitung  >  Ftabel  5%  (4,07).  Angka  rata-rata  yang  diikuti  oleh  huruf  kecil  yang  sama,  menunjukkan  tidak berbeda nyata menurut uji DNMRT pada taraf nyata 5 %
0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 vo lu m e (c m ³) Hari ke- P0 P1 P2 P3
Perlakuan
Rerata volume biogas (cm 3 ) hari ke- dan notasi 1 2 3 4 5 6 7 P0 0,00 a 0,00 a 1,22 a
2,88 a 4,11 a 2,88 a 1,93 a P1 10,94 a 28,11 b 52,79 b 71,97 b 61,39 b 65,05 b 60,56 b P2 4,73 a 22,54 b 63,08 b 80,26 b 69,79 b 68,90 b 60,58 b P3 43,28 b 85,77 c 90,44 c 102,70 c 89,30 c 86,66 c 71,87 b
Berdasarkan  Tabel 1 penambahan  cairan rumen berpengaruh signifikan terhadap produksi  biogas  setiap  harinya.  Terbukti  dari nilai  F  hitung    yang  lebih  besar  dari  F  tabel. Perlakuan  dengan  penambahan  cairan  rumen kambing  (P3)  berbeda secara  bermakna dengan kontrol dan perlakuan lainnya sejak hari pertama  hingga  hari  keenam  pengamatan. Tetapi  kemudian  menunjukkan  hasil yang tidak berbeda secara bermakna  dengan perlakuan lainnya  (P1  dan  P2)  pada  hari  ke-7,  namun tetap berbeda bermakna terhadap kontrol (P0).
Perlakuan  P1,  P2,  dan  P0  tidak berbeda  nyata pada hari pertama. Perlakuan P1 dan P2, mulai menunjukkan  perbedaan  bermakna  terhadap kotrol  (P0)  dimulai  dari  hari  ke-2    hingga  akhir
pengamatan. Perlakuan P1 dan P2 menunjukkan  hasil  uji  tidak  berbeda  bermakna dari  hari  pertama  hingga  akhir  pengamatan. Hasil uji kontrol (P0) berbeda bermakna dengan seluruh  perlakuan  (P1,  P2,  dan  P3)  sejak  hari pertama hingga hari terakhir pengamatan.

## Hasil Pengamatan Waktu Uji Nyala Biogas (dt)
Uji nyala dilakukan untuk membuktikan adanya gas  metan  dan  mengetahui  kemampuan  lama nyala  biogas  yang  dihasilkan.  Hasil  uji  nyala biogas (dt) terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik hasil pengukuran uji nyala biogas dari kotoran sapi dengan penambahan beberapa cairan rumen.
Tabel 2. Hasil Uji Anova dan Uji Lanjut (DNMRT) Waktu Nyala Api Biogas
Keterangan:  angka  rata-rata  yang  diikuti  oleh  huruf  kecil  yang  sama,  menunjukkan  tidak  berbeda  nyata  menurut  uji  DNMRT pada taraf nyata 5 %.
Berdasarkan Gambar  2, dibuktikan  bahwa setiap  perlakuan  memiliki  kemampuan  lama nyala  yang  berbeda.  Hasil  uji  nyala  dengan waktu  paling  lama  adalah  perlakuan  dengan penambahan  cairan  rumen  kerbau  (P2).
Selanjutnya diikuti oleh hasil perlakuan dengan penambahan  cairan rumen  kambing  (P3)  dan sapi  (P1).  Hasil  uji  nyala  paling  singkat ditunjukan dari kontrol (P0).
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 P0 P1 P2 P3 (d t) P0= - Cairan rumen P1= + Cairan rumen sapi P2= + Cairan rumen kerbau
P3= + Cairan rumen kambing
Perlakuan Rerata waktu nyala (dt) F hitung F tabel 5% Notasi P0 0,39 13,35 3,89 a P1 2,33 b P3 3,31 bc P2 4,63 c
Gambar 3. Hasil pembakaran biogas. Uji positif mengandung gas metan (nyala api berwarna biru.
Uji positif adanya gas metan ditunjukan oleh setiap  perlakuan,  dimana  nyala  api  semakin besar  dan  tidak  padam.  Spesifikasi  adanya gas metan juga ditunjukan dengan nyala api berwarna  biru  (Gambar 3).  Data  waktu  uji nyala (dt) dilanjutkan dengan uji ANOVA dan DNMRT untuk mengetahui pengaruh signifikan  dari  masing-masing  perlakuan tertera pada Tabel 2.
Berdasarkan  hasil  analisis  sidik  ragam  pada Tabel 2,  penambahan  beberapa  cairan rumen berpengaruh terhadap lama nyala api biogas.  Hal  tersebut  dibuktikan  dari nilai  F hitung  13,35  yang lebih  besar  dari  F  tabel 3,89.  Hasil  uji  lanjut  DNMRT  menunjukkan P1,  P2, dan  P3 berbeda nyata terhadap  P0, sedangkan  antara  P1dan  P3  serta  P2  dan P3 tidak menunjukkan adanya beda nyata.

## Pembahasan
a. Pengaruh beberapa cairan rumen terhadap produksi biogas Penambahan cairan rumen sebagai biostarter  mampu  meningkatkan  produksi biogas  dari  kotoran  sapi.  Penambahan cairan  rumen  sapi,  kerbau,  dan  kambing sebagai  biostarter  menunjukkan  tingkat kemampuan  yang  berbeda  dalam  produksi biogas.  Tanpa  penambahan  cairan  rumen (P0) waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan
biogas lebih
lama dibandingkan  dengan  penambahan  cairan rumen.  Terbentuknya  biogas  dimulai  pada hari ketiga pengamatan dengan jumlah yang jauh  lebih  rendah  dibandingkan  perlakuan lain. Hal  tersebut    kemungkinan  disebabkan dalam  cairan  rumen  terdapat  mikroba penghasil  biogas yang  aktif  sehingga menambah  jumlah  populasi  mikroba  dalam
fermentor. Sebenarnya mikroba yang berperan penting dalam proses pembentukan  biogas  telah  terdapat  pada kotoran sapi (Mujahidah, 2013). Akan tetapi, jumlah mikroba hingga hari ketiga pengamatan diduga belum mencapai proses pertumbuhan  maksimal  sehingga  biogas juga  belum  dihasilkan.  Berbeda  dengan perlakuan dengan penambahan cairan rumen,  biogas  dihasilkan  lebih  awal  yaitu sejak hari pertama pengamatan.
Penambahan  cairan  rumen  berpengaruh terhadap  jumlah  dan  waktu  produksi  biogas. Sesuai  dengan  penelitian  Ihsan  dkk.  (2013) yang  menggunakan  cairan  rumen  sapi  dan limbah  cair tempe,  membuktikan  bahwa pemberian  cairan  rumen  sapi  dan  waktu fermentasi  berpengaruh  terhadap  produksi biogas. Kandungan biogas tertinggi diperoleh dari rasio limbah cair tempe:cairan rumen 75:15 dengan massa biogas 2894,35 mg/L  dan  jumlah  rendemen  biogas 718,74 mg/L  fermentasi  selama  48  jam.  Fakta  ini dipertegas oleh pernyataan Gamayanti (2011),  bahwa  penambahan  limbah  cairan rumen sapi hingga 25% dapat mempercepat proses  fermentasi.  Meningkatnya  efisiensi produksi biogas dengan penambahan cairan rumen  sapi  juga  dibuktikan  oleh  Budiyono (2010) yang menyatakan  bahwa  pemberian cairan  rumen  sebagai  sumber  inokulum dapat meningkatkan efisiensi produksi biogas  dua  sampai  tiga  kali  lebih  banyak yaitu 172,51 (ml/gVS) dibandingkan campuran  kotoran  sapi  dan  air yang  hanya menghasilkan 73,81  (ml/gVS)  dengan  rasio yang  sama.  Hal  itu  disebabkan  pada  cairan rumen  terdapat  mikroba  selulolitik  yang berperan penting dalam proses awal pembentukan  biogas.  Mikroba  selulolitik dalam  rumen  ruminansia  berperan  dalam biodegradasi  hijauan  pakan  yang  kaya selulosa  dan  karbohidrat  kompleks lainnya. Demikian  pula  di  dalam  fermentor  biogas, mikroba selulolitik berperan dalam biodegradasi substrat.
Proses pembentukan biogas melibatkan berbagai  macam  mikroba  yang  berasosiasi sintropik  dalam  proses  perombakan  bahan organik  untuk  menghasilkan  biogas. Bakteri yang berperan dari proses hidrolisis, asetogenesis  dan  metanogenesis terdiri  atas tiga kelompok bakteri yang berbeda. Kelompok bakteri pada proses pertama akan menyediakan  substrat  bagi  kelompok  bakteri selanjutnya (Gerardi, 2003). Kotoran sapi yang digunakan sebagai substrat masih mengandung  nutrisi  bagi  mikroba  penghasil
biogas. Feses sapi mengandung hemiselulosa sebesar  18,6%,  selulosa  25,2%,  lignin  20,2%, nitrogen  1,67%, fosfat  1,11%  dan  kalium sebesar  0,56%  (Windyasmara dkk.,  2012). Senyawa  organik  tersebut  akan  didegradasi menjadi  molekul  yang  lebih  sederhana  oleh mikroba  selulolitik  melalui  proses  hidrolisis dengan bantuan air yang ada dalam fermentor. Mikroba  selulolitik  mampu  menghidrolisis selulosa  menjadi  molekul  glukosa  terlarut karena  memiliki  enzim  selulase  misalnya Cellulomonas (Gerardi, 2003).
Senyawa  organik  hasil  hidrolisis  akan  diubah menjadi asam organik (asetogenesis). Penambahan cairan rumen juga dapat mempercepat proses asetogenesis. Hal tersebut telah dibuktikan oleh Zhen-Hu dan Yu (2005) bahwa  mikroorganisme  rumen  dapat mepercepat degradasi asam volatil (VFA) pada fermentasi  anaerob  brangkasan  jagung.  Hal yang  sama  juga  dinyatakan  oleh Susilowati (2009)  bahwa  penambahan  cairan  rumen dapat  mempersingkat  waktu  penguraian  yaitu hidrolisis  dan  asetogenesis  sebagai  persiapan pembentukan gas metan atau metanogenesis.
Akhirnya  asam  organik  hasil  asetogenesis dimanfaatkan  sebagai  substrat  bagi bakteri metanogenik  untuk  menghasilkan  gas  metan. Gas metan ini dibentuk  dari  hidrogen, karbondioksida,  dan  asam  asetat  atau  asam organik  lain  yang  dibentuk  oleh  mikroba penghasil  asam  (Fantozzi  dan  Buratti,  2009). Cairan  rumen  dapat  mendukung  pertumbuhan bakteri metanogenik antara lain genus Metanobacterium , Metanosarcina
dan Metanospirillum (Yazid dan Bastianudin,
2011). Schnurer  dkk.  (1999)  juga  berhasil mengisolasi  strain  genus Methanoculleus .
Jadi,  biogas  yang  terbentuk  dari  fermentasi dengan penambahan  cairan  rumen  lebih maksimal  dibandingkan  tanpa  penambahan cairan rumen.
Hasil  pengamatan  fermentasi  selama  7  hari (Gambar 1)  menunjukkan  jumlah  biogas  yang terbentuk dari awal fermentasi terus meningkat seiring dengan bertambahnya waktu fermentasi.  Selanjutnya  pertambahan  biogas mulai berkurang. Perlakuan dengan penambahan  cairan  rumen  kambing  (P3) menunjukkan peningkatan  jumlah biogas  yang signifikan pada  hari  pertama  hingga  hari keempat. Peningkatan ini lebih awal dibandingkan  perlakuan  dengan penambahan cairan  rumen  sapi  dan  kerbau.  Hal  ini  diduga karena dalam cairan rumen kambing
terkandung  mikroba  penghasil  biogas  yaitu mikroba selulolitik,
asetogenik,
dan metanogenik yang lebih bervariasi. Diperkirakan  hal  itu  merupakan  akibat  pakan yang dikonsumsi kambing juga lebih bervariasi.    Cairan  rumen  kambing  diperoleh dari  sumber  yang  berbeda  dengan  cairan rumen  sapi  dan  kerbau.  Jumlah  populasi  dan jenis  mikroba  rumen  dipengaruhi  oleh  sumber pakan  yang  dikonsumsi  ternak  (Ismartoyo, 2011).  Hal  ini  diduga  menjadi  penyebab berbedanya  produksi  biogas  yang  dihasilkan. Selain  itu,  cairan  rumen  kambing  diperoleh lebih  akhir  dibandingkan  cairan  rumen  sapi dan  kerbau  karena  waktu  pemotongan  ketiga hewan  tersebut  berbeda.  Oleh  karena  itu, diduga  lebih  banyak  jumlah  dan  aktifitas mikroba  penghasil  biogas  di  dalam  cairan rumen kambing.
Selain  bakteri,  mikroorganisme  lain  juga berperan  dalam  proses  digesti  anaerob misalnya  protozoa.  Menurut  Ulya  (2007), jumlah populasi protozoa pada rumen kambing lebih  tinggi  dibandingkan  rumen  sapi  dan kerbau. Aktifitas
protozoa rumen menyebabkan  perenggangan  ikatan  lignin dengan komponen karbohidrat lainnya, misalnya selulosa yang memungkinkan fermentasi  karbohidrat  tersebut oleh enzim yang terdapat pada mikroba (Ismartoyo, 2011). Hal  ini  menyebabkan  semakin  efektifnya proses  hidrolisis  sehingga  semakin  banyak pula glukosa terlarut yang dibebaskan sebagai sumber  nutrisi  mikroba  fermentatif  penghasil biogas.
Perlakuan  dengan  penambahan  cairan  rumen sapi  dan  kerbau  menunjukkan  peningkatan jumlah produksi  biogas  yang signifikan  dari hari  kedua  hingga  hari  keempat.  Jumlah  dan waktu peningkatan produksi biogas dari kedua perlakuan  tidak  terlalu jauh  berbeda.  Hal  ini dibuktikan dari hasil uji lanjut yang menunjukkan  pengaruh  kedua perlakuan  tidak berbeda  bermakna  dari  hari  pertama  hingga terakhir  pengamatan. Jadi, cairan  rumen  yang berasal  dari  kedua  ruminansia  ini  memiliki potensi yang sama dalam efektifitas menghasilkan biogas. Menurut Pardhan (1994) dalam  Prihantoro  dkk.  (2012), jumlah  bakteri selulolitik rumen kerbau lebih tinggi dibandingkan bakteri rumen sapi. Namun, j enis dan jumlah populasi mikroba rumen tergantung pakan  yang  dikonsumsi  ternak  (Ismartoyo, 2011).  Cairan  rumen  sapi  dan  kerbau  yang digunakan  kemungkinan  besar  mengkonsumsi pakan  yang  hampir  sama  karena  berasal  dari rumah potong yang sama.
Puncak  produksi  biogas  dari  setiap  perlakuan terjadi pada hari keempat, kecuali kontrol yang mengalami  puncak  produksi  pada  hari  kelima pengamatan. Seperti  halnya penelitian  Ihsan dkk.  (2013)  yang  menggunakan  cairan  rumen sapi  dan  limbah  cair  tempe, penelitian  ini membuktikan bahwa kandungan biogas tertinggi  diperoleh  dari  fermentasi  selama  48 jam  (3-4  hari).  Pengurangan  volume  biogas terjadi  dari  hari  kelima  hingga  hari  akhir pengamatan. Hal ini disebabkan jumlah bahan organik  sebagai  sumber  nutrisi  mikroba  yang akan  dikonversikan  menjadi  biogas  juga semakin berkurang.
Sebagian besar penelitian dan aplikasi teknologi  biogas  lebih  tertarik  menggunakan cairan  rumen  sapi  sebagai biostarter.  Padahal cairan  rumen  yang  berasal  dari  ternak ruminansia  lain  juga  memiliki  potensi  yang tidak  kalah  baik  dibandingkan  cairan  rumen sapi. Hasil pengamatan Gambar 1 dan Tabel 1 memperlihatkan rerata  volume tertinggi  biogas yang  dihasilkan  yaitu 102,7 cm 3 pada penambahan  cairan  rumen  kambing  (P3) sebagai  biostarter.  Penambahan cairan rumen kerbau  juga  memiliki  potensi  tidak  terlalu  jauh berbeda  dengan  cairan  rumen  sapi.  Volume tertinggi  penambahan  cairan  rumen  kerbau (P2)  yaitu  80,26  cm 3 dan  penambahan  cairan rumen  sapi  (P1)  yaitu  71,97  cm 3 .  Jadi,  selain penambahan cairan sapi, cairan rumen kerbau dan kambing direkomendasikan untuk dimanfaatkan sebagai biostarter memaksimalkan produksi biogas.
Volume  tertinggi  ketiga  perlakuan  diperoleh pada  hari  keempat.    Hal  ini  menunjukkan puncak pertumbuhan mikroba penghasil biogas  terjadi  pada  hari  keempat.  Jumlah bahan  organik  sebagai  sumber  nutrisi  untuk didegradasi  menjadi  biogas  perlakuan  dengan penambahan  cairan  rumen  sapi,  kerbau,  dan kambing  cukup  hingga  hari  keempat.  Seiring bertambahnya  waktu  fermentasi  maka  bahan organik  yang  akan  dikonversikan  menjadi biogas  pun  semakin  berkurang,  sehingga jumlah biogas yang dihasilkan juga mengalami penurunan. Ketiga perlakuan
dengan penambahan  cairan  rumen  (P1,  P2,  dan  P3) menunjukkan penurunan produksi biogas pada hari  ke-5  dan tidak berbeda signifikan  pada hari terakhir pengamatan. Hal tersebut menandakan  pada  saat  itu  mikroba  penghasil biogas  dalam  fermentor  mengalami  laju pertumbuhan  yang  hampir  sama  dengan sumber  nutrisi  dalam  fermentor  yang  semakin berkurang.
b. Pengaruh beberapa cairan rumen terhadap lama nyala biogas (dt).
Efektifitas  produksi  biogas  juga  dapat  diamati dari  lama  uji  nyala  terhadap  biogas  (Tabel  2). Semakin banyak biogas  yang dihasilkan, lama nyala api dari proses pembakaran biogas juga akan semakin lama. Uji nyala dapat digunakan untuk  membuktikan  apakah  biogas  yang dihasilkan mengandung gas metan.
Berdasarkan hasil pengamatan semua perlakuan menunjukkan hasil uji positif mengandung gas metan sebab nyala api yang ditimbulkan  menunjukkan  warna  nyala  biru. Hal  tersebut didukung  oleh Harahap  (2007) dalam  Mujahidah  (2013) yang menyatakan bahwa  adanya gas  metan ditandai  dengan warna    biru dalam    nyala  api.  Gas  metana (CH 4 )  adalah  komponen  penting  dan  utama karena memiliki kadar kalor yang cukup tinggi, dan  jika  gas  yang  dihasilkan  dari  proses anaerob  ini  dapat  terbakar,  kemungkinan mengandung 45% gas metana.
Hasil uji nyala perlakuan dengan penambahan cairan  rumen  sapi  (P1),  cairan  rumen  kerbau (P2),  dan  cairan  rumen  kambing  (P3) menunjukan  hasil  uji  positif  mengandung  gas metan mengindikasikan bahwa dalam fermentor  mengadung  bakteri  metanogenik. Namun,  ketiga  perlakuan tidak  menunjukkan perbedaan  yang  signifikan.  Hal  tersebut dikarenakan  fermentor  dioperasikan  secara batch sehingga  uji  nyala  dilakukan  pada  hari akhir  pengamatan.  Jumlah  biogas  pada  hari akhir  pengamamatan  pada  perlakuan  P1,  P2, dan  P3  tidak  menunjukkan  perbedaan  yang signifikan  sehingga  berdampak  pada  waktu  uji nyala.

## KESIMPULAN
Berdasarkan
penelitian yang telah dilaksanakan  maka  dapat  disimpulkan  bahwa penambahan  cairan  rumen  sapi,  kerbau,  dan kambing  meningkatkan  volume  biogas  yang dihasilkan  dari  kotoran  sapi. Volume  biogas tertinggi  diperoleh  dari  penambahan  cairan rumen  kambing  yaitu dengan rerata  volume 102,7 cm 3 pada hari ke-4.

## DAFTAR PUSTAKA
Budiyono I, Widiasa N,  Johari S, dan Sunarso . 2010. The  kinetic  of  biogas production rate  from  cattle  manure  in batch  mode. International  Journal  of Chemical  and  Biological  Engineering 3:1.
Cu´  ellar AD  dan  Webber ME .  2008.  Cow power:  the  energy  and    missions benefits of converting manure to biogas. IOP
Publishiing Environmmental Research Letters. Environ. Res. Lett.3.
Fantozzi F  dan  Buratti C .  2009.  Biogas production  from  different  substrates  in an  experimental  continuously  stirred tank reactor anaerobic digester.
Bioresource  Technology 100: 5783- 5789. Gamayanti KN .  2011.  Pengaruh Penggunaan
Limbah  Cairan  Rumen  dan  Lumpur Gambut  Sebagai  Starter  dalam  Proses Fermentasi Metanogenik. Thesis. Fakultas  Pendidikan.  Universitas  Gajah
Mada. Yogyakarta.
Gerardi MH .  2003.  The  Microbiology  of Anaerobic  Digester. John  Wiley  and Sons, Inc. Canada.
Hambali E,  Mujdalifah S,  Tambunan AH, Pattiwiri AW,  dan  Hendroko R .  2007. Teknologi Bioenergi. Agromedia Pustaka. Jakarta. Ihsan A,  Bahri S,  dan  Musafira .  2013. Produksi biogas menggunakan cairan isi rumen  sapi  dengan  limbah  cair  tempe. Jurnal of Natural Science , 2(2): 27-35.
Ismartoyo .  2011.  Bahan  Ajar  Ilmu  Nutrisi Ruminansia. Makasar: Fakultas Peternakan. Uiversitas Hasanudin.
Mujahidah, Mappiratu, dan Sikanna R . 2013. Kajian  teknologi  produksi  biogas    dari sampah  basah rumah tangga. Jurnal of Natural Science . 2(1): 25-34.
Prihantoro I,  Toharmat T,  Evyernie D,
Suryani,  dan  Abdullah L .  2012. Kemampuan  isolat  bakteri  pencerna serat  asal  rumen  kerbau  pada  berbagai sumber  hijauan  pakan. JITV .  17(3):189- 200.
Saputro RR  dan  Putri DA .  2009. Pembuatan biogas dari limbah peternakan. http://eprints.undip.ac.id/3215/1/Pembua tan_Biogas_dari_Limbah_Peternakan.p df. Tanggal akses 8 Agustus 2012.
Schnurer A,  Zellner G,  dan  Svensson BH . 1999.  Mesophilic  syntrophic  acetate oxidation  during  methane  formation  in
biogas  reactors. FEMS  Microbiology Ecology . 29: 249-261.
Susilowati E .  2009.  Uji  Potensi  Pemanfaatan Cairan Rumen Sapi untuk Meningkatkan Kecepatan Produksi Biogas  dan  Konsentrasi  Gas  Metan dalam Biogas. Thesis . Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.
Ulya A .  2007.  Kajian in  vitro mikroba  rumen berbagao  ternak  ruminansia  dalam fermentasi  bungkil  biji  jarak  pagar ( Jatropha  curcas L.). Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Weiland P .  2003. Production  and  energetic use  of  biogas  from  energy  crops  and wastes in germany. Applied Biochemistry and Biotechnology . 109.
Wilkie AC .  2005.  Anaerobic  digestion  of  dairy manure: design and process considerations. NRAES . 176: 301-312.
Windyasmara L, Pertiwiningrum A,  dan Yusiati LM .  2012.  Pengaruh  jenis kotoran  ternak  sebagai  substrat  dengan penambahan serasah daun jati ( Tectona grandis )  terhadap  karakteristik  biogas pada proses fermentasi. Buletin Peternakan . 36(1): 40-47.
Yazid M,  Bastianudin A .  2011.  Seleksi mikroba metanogenik menggunakan irradiasi  gamma  untuk  peningkatan efisiensi proses digesti anaerob pembentukan  biogas. J.  Iptek  Nuklir Ganendra . 14(1): 47 55.
Zhen-Hu,  Hu  dan  Han-Qing  Yu .  2005. Application of rumen microorganisms for enhanced anaerobic  fermentation  of corn stover . Elsevier . 40(7): 2371-2377.