## PENGARUH PENAMBAHAN BIOAKTIVATOR PADA PROSES DEKOMPOSISI SAMPAH ORGANIK SECARA ANAEROB

## Feby Puspita Sari, Diana Hendrawan, Dwi Indrawati
Jurusan Teknik Lingkungan, FALTL, Universitas Trisakti, Jl Kyai Tapa No.1, Jakarta 11440, Indonesia
dindrawati@trisakti.ac.id

## Abstrak
Meningkatnya jumlah penduduk dengan segala aktivitasnya telah meningkatkan jumlah sampah dari hari ke hari. Sampah yang dihasilkan 80% berupa sampah organik. Salah satu sumber sampah organik yaitu berasal dari  pasar.  Sampah  organik  pasar  merupakan  sampah  yang  cepat  membusuk  dan  dapat  menimbulkan  bau, oleh  karena  itu  diperlukan  teknologi  terbarukan  agar  sampah  organik  dapat  lebih  bermanfaat.  Seiring berjalannya  waktu,  timbul  perhatian  dalam  pencarian  dan  penggunaan  energi  alternatif.  Dengan  melihat permasalahan  sampah  dan  penyediaan  energi  maka  dapat  dipertimbangkan  usaha  pengolahan  sampah menjadi  biogas.  Gas  metana  (CH 4 )  yang  terkandung  dalam  biogas  dapat  dijadikan  sebagai  bahan  bakar. Dalam  penelitian  ini  dilakukan  penambahan  bioaktivator  untuk  mempercepat  proses  dekomposisi  sampah secara anaerob dengan tiga varisasi perlakuan. Variasi perlakuan berupa penambahan bioativator sebanyak 1 l (RA 1 ), 1,5 l (RA 2 ), dan 2 l (RA 3 ). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik sampah organik pasar,  menganalisis  pengaruh  penambahan  bioaktivator  terhadap  parameter  dekomposisi  dan  terbentuknya gas CH 4 , dan untuk menganalisis karakteristik kompos yang dihasilkan. Penentuan kadar air menggunakan metode gravimetri, penentuan kadar volatie solid (VS) dengan pembakaran pada suhu 550°C, untuk analisis C/N rasio dan densitas sampah menggunakan perhitungan secara matematis. Parameter berupa pH, suhu, dan kelembaban dilihat dari indikator parameter yang terdapat dalam rangkaian reaktor, dan untuk analisis biogas menggunakan  metode Gas  Chromatography .  Hasil  penelitian  memperlihatkan  bahwa  karakteristik  sampah organik  pasar  untuk  nilai  kadar  air  sebesar  78,2%,  kadar  VS  sebesar  33%,  nilai  C/N  rasio  sebesar  24,  dan densitas sampah 230 kg/m 3 . Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi RA 2 lebih cepat mendekomposisi sampah  organik  pasar  dibandingkan  dengan  perlakuan  lainnya  dan  reaktor  kontrol,  yaitu  pada  hari  ke-14 telah memasuki fase metanogenesis. Pada hari ke-14, pH pada variasi RA 2 sebesar 6,5, suhu sebesar 36°C, dan  kelembaban  sebesar  75%.  Hal  ini  didukung  juga  dengan  analisis  gas,  yaitu  kandungan  gas  CH 4 pada variasi RA 2 lebih tinggi dibandingkan dengan variasi lainnya yakni mencapai 17,46%. Karakteristik kompos berupa nilai kadar air pada variasi perlakuan dengan penambahan bioaktivator dan perlakuan kontrol sebesar 19% – 33,6%, kadar VS sebesar 19,7% – 28,4%, dan pH dalam kisaran 7,0 – 7,25.

## Abstract
The Influence of Bioactivator Addition in the Anaerobic Organic Waste Decomposition Process . The increasing  number  of  human  population  with  its  various  activities  has  increased  the  amount  of    municipal solid wastes from day to day. 80% of the solid waste generated is organic. One of the main source of organic waste  comes  from  traditional  markets.  Organic  waste  in  the  markets  are  usually  fast  in  decomposing  and caused  odor.  Therefore,  we  need  renewable  technologies  to  the  improvement  of  organic  waste  use.  Over time, people are more concern in searching and using alternative energy. Throughout the solid waste issues and energy supplies, therefore, a treatment can be considered as an effort to alter solid waste treatment into biogas.  Methane  gas  contained  in  biogas  can  be  used  as  fuel.  In  this  study,  the  addition  of  bioactivator  is carried out with three different treatment in order to accelerate the anaerobic process of waste decomposition. Variation treatment of  bioactivator addition are as follow, 1 l (RA 1 ), 1,5 l (RA 2 ), dan 2 l (RA 3 ). The aim of this study is to analyse the characteristics of organic waste from traditional market, to analyse the effect of bioactivator  addition  towards  decomposition  parameters  and  methane  gas  (CH 4 )  generated,  and  also  to analyse  the  characteristics  of  compost  generated.  Moisture  content  is  determined  by  using  gravimetry method, combustion with a temperature of 550°C for determining the volatie solid (VS) concentration, and mathematical calculation for analysing the C/N ratio and waste density. Parameters such as pH, temperature and  humidity  are  refered  to  the  parameter  indicator  from  the  reactor  structure,  and  biogas  is  analysed  by
using Gas Chromatography method. The result of this study shows that the characteristics of organic waste from the traditional market are 78,2% for moisture content, 33% for VS concentration, 24 for C/N ratio, and 230 kg/m 3 for waste density. RA 2 variation is more faster in decomposing the organic waste compare to the rest with different treatments, and the control reactor, methanogenesis phase occurs in day 14. Also, in day 14, the pH for RA 2 is 6,5, 36°C for temperature, and 75% for humidity. These are supported by gas analysis, where methane gas generated in RA 2 is higher (17,46%) compare to the others. For compost characteristics, Moisture  content  in  various  treatment  with  bioactivator  addition  and  control  treatment  is  19%  –  33,6%, 19,7% – 28,4% for VS concentration, and 7,0 – 7,25 for pH.
Keywords: Anaerobic decomposition, traditional market waste, bioactivator, biogas.

## 1. Pendahuluan
Meningkatnya  jumlah  penduduk  dengan  segala aktivitasnya telah meningkatkan jumlah sampah di perkotaan  dari  hari  ke  hari.  Sampah  yang dihasilkan dari masyarakat berupa sampah organik dan  sampah  anorganik.  Penelitian  mengenai sampah  padat  di  Indonesia  menunjukkan  bahwa 80% merupakan sampah organik, dan diperkirakan 78%  dari  sampah  tersebut  dapat  digunakan kembali.  Sampah  organik  (seperti:  sisa  makanan, sampah  sayuran  dan  sampah  buah)  merupakan sampah  yang  cepat  membusuk  dan  dapat menimbulkan  bau  (Sulistyorini  [1]).  Oleh  karena itu,  diperlukan  teknologi  terbarukan  agar  sampah dapat  lebih  bermanfaat  sehingga  tidak  mencemari lingkungan dan mengganggu kesehatan.
Seiring  dengan  berjalannya  waktu,  timbul perhatian dalam pencarian dan penggunaan sumber energi  alternatif,  meskipun  masyarakat  Indonesia masih  tergolong  sedikit  penggunanya.  Salah  satu solusi untuk melakukan penghematan bahan bakar fosil  adalah  mencari  sumber  energi  alternatif terutama  yang  dapat  diperbaharui  ( renewable ). Biogas  merupakan  salah  satu  sumber  energi alternatif  yang  telah  banyak  dikembangkan.  Gas ini  dapat  dibuat  dari  berbagai  macam  sampah organik  melalui  proses  anaerobik.  Biogas berpeluang  besar  untuk  menghasilkan  energi alternatif  sehingga  akan  mengurangi  penggunaan bahan bakar fosil.
Dengan  melihat  permasalahan  sampah  dan penyediaan  energi  di  Indonesia,  maka  dapat dipertimbangkan  usaha  pengolahan  sampah menjadi  biogas.  Sampah  organik  dapat  dijadikan bahan  baku  yang  dapat  menghasilkan  energi terbarukan  ( renewable )  dalam  bentuk  biogas. Potensi  pengolahan  sampah  untuk  menghasilkan biogas  sampah  sangat  besar  mengingat  sampah organik  dapat  diperoleh  dari  pasar.  Bila  sampah- sampah  organik  tersebut  terdekomposisi  secara anaerob,  akan  menghasilkan  biogas  yang  berupa gas  metana  (CH 4 ),  karbon  dioksida  (CO 2 ),  gas
hidrogen  (H 2 ),  dan  gas  hidrogen  sulfida  (H 2 S). Dalam  hal  ini  tentu  saja  yang  dimanfaatkan sebagai energi alternatif adalah gas metana (CH 4 ).
Pada  penelitian  ini,  biogas  yang  terbentuk  berasal dari  proses  dekomposisi  sampah  organik,  yang berasal  dari  pasar,  secara  anaerob  dengan pemberian  perlakuan  penambahan  bioaktivator. Dengan penambahan bioaktivator yang mengandung  mikroorganisme  akan  merombak limbah organik lebih cepat dibanding perombakan limbah  secara  alami.  Bioaktivator  juga  dapat meningkatkan fermentasi sampah organik sehingga  terjadi  peningkatan  produksi  biogas. Bioaktivator  diharapkan  dapat  meningkatkan jumlah  mikroorganisme  yang  saling  bersinergi dalam  mendegradasi  bahan  organik . Bioaktiviator juga  dapat  menjaga  kondisi  optimum  agar mikroorganisme  yang  mendekomposisi  sampah dapat  bekerja  dengan  baik  sehingga  diharapkan dapat  terjadi  peningkatan  produksi  biogas  yang dihasilkan.
Adapun tujuan dari penelitian ini:
1. Menganalisis  karakteristik  sampah  organik yang berasal dari pasar.
2. Mengetahui dan menganalisis pengaruh penambahan  bioaktivator  (EM4)  terhadap  pH, suhu, dan kelembaban pada proses dekomposisi sampah organik.
3. Mengetahui  dosis  optimum  bioaktivator terhadap  terbentuknyagas  metana  (CH 4 )  dari hasil proses dekomposisi sampah organik.
4. Menganalisis karakteristik kompos hasil proses dekomposisi sampah organik.

## 2. Tinjauan Pustaka

## 2.1 Sampah Organik
Umumnya  sampah  organik  dapat  terurai  secara alami oleh mikroorganisme, seperti sisa makanan, sisa  sayuran,  sisa  buah-buahan,  kotoran,  kain, karet,  kulit  dan  sampah  halaman  (Tchobanoglous et.al,  [2]).  Pada  sampah  organik  terdapat  suatu proses  alamiah  dimana  terjadi  proses  biokimia
yang menggunakan mikroorganisme untuk mendekomposisi  sampah  secara  cepat  (Zupancic, [3]).  Sampah  organik  dibedakan  menjadi  sampah organik  yang  mudah  membusuk  (misal:  sisa makanan,  sampah  sayuran  dan  kulit  buah)  dan sampah  organik  yang  tidak  mudah  membusuk (misal:  plastik  dan  kertas).  Sampah  organik  bisa dijadikan  bahan  baku  yang  dapat  menghasilkan energi  terbarukan  ( renewable )  dalam  bentuk biogas.
Sampah  organik  yang  berasal  dari  pasar  adalah sisa-sisa  tanaman  (seperti  daun,  batang,  buah, umbi),  hewan,  atau  kotoranya.  Sampah  pasar berupa  daun  dan  batang  misalnya  kangkung, bayam,  kol,  batang  singkong,  dan  sawi,  dan sampah  berupa  buah  dan  umbi  misalnya  wortel, ubi,  terung,  dan  lain  sebagainya.  Sampah  organik dari hasil kegiatan pasar merupakan salah satu dari alternatif  bahan  baku  untuk  pembuatan  biogas (Anggraini [4]).

## 2.2 Pengolahan Sampah Organik Anaerob
Pengolahan  sampah  organik  secara  anaerob merupakan  proses  penguraian  senyawa  organik oleh  mikroorganisme  tanpa  kehadiran  oksigen. Senyawa  organik  menjadi  sumber  makanan  bagi mikroorganisme,  yang  kemudian  dikonversi menjadi  materi  teroksidasi,  sel  baru,  energi  dan gas-gas  sebagai  produk  akhir  seperti  metan  dan karbondioksida (Lastella et al., 2002 dalam Khalid [5]).
Menurut Metcalf and Eddy [6], secara umum alur proses  pengolahan/digesti  sampah  organik  sampai menjadi biogas dimulai dengan proses fermentasi. Pencernaan  tergantung  kepada  kondisi  reaksi  dan interaksi  antara  bakteri methanogens , non- methanogens dan limbah organik yang dimasukkan  sebagai  bahan input/feedstock ke dalam digester. Proses dekomposisi materi organik disimpulkan  secara  sederhana  melalui  tiga  tahap yaitu  hidrolisis,  asidifikasi  ( acydproduction ),  dan metanogenesis ( biogas production ).

## 2.3 Bioaktivator
Salah  satu  upaya  untuk  mempercepat  proses dekomposisi, menurut Indriani [7],  adalah dengan menambahkan  bahan  pengaktif  pada  proses dekomposisi  tersebut,  atau  yang  biasa  disebut bioaktivator.  Bioaktivator  adalah  bahan  yang mengandung  mikroorganisme  efektif  yang  secara aktif  dapat  membantu  mendekomposisi  dan memfermentasi  sampah  organik.  Selain  itu bioaktivator  juga  dapat  menghasilkan  energi, misalnya pada proses pembuatan biogas. Bioaktivator  merupakan  mikroorganisme pengurai  sampah  materi  organik  yang  telah dioptimasi  dan  dikemas  dalam  berbagai  bentuk.
Secara  garis  besar  pada  setiap  jenis  bioaktivator mengandung  berbagai  jenis  mikroorganisme bermanfaat, seperti bakteri, jamur, fungi, ragi, dan mikroorganisme lain yang tidak bersifat antagonis dan kompetitif.

## 2.4 Biogas
Biogas  adalah  gas  mudah  terbakar  ( flammable ) yang  dihasilkan  dari  proses  fermentasi  bahan- bahan  organik  oleh  bakteri-bakteri  anaerob (bakteri  yang  hidup  dalam  kondisi  kedap  udara). Gas  ini  sering  dimanfaatkan  untuk  pemanas, memasak,  pembangkit  listrik  dan  transportasi. Proses  pembuatan  biogas  dilakukan  secara fermentasi  yaitu  proses  terbentuknya  gas  metana dalam  kondisi  anaerob  dengan  bantuan  bakteri anaerob  di  dalam  suatu  digester  sehingga  akan dihasilkan  gas  metana  (CH 4 )  dan  gas  karbon dioksida  (CO 2 )    yang  volumenya  lebih  besar  dari gas  hidrogen  (H 2 ),  gas  nitrogen  (N 2 )  dan  asam sulfida (H 2 S).

## 3. Metodologi Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  dari  bulan  September sampai  dengan  bulan  November  tahun  2014. Adapun  tempat  penelitian  dilakukan  di workshop Teknik  Lingkungan  Universitas  Trisakti,  Jakarta Barat.

## Gambar 1. Diagram alir penelitian
Rancangan percobaan dalam penelitian ini sebagai berikut:
RA 0 = 50 kg sampah organik (Kontrol) RA 1 = 50 kg sampah organik + Bioaktivator 1 liter
RA 2 =  50  kg  sampah  organik  +  Bioaktivator  1,5 liter.
RA 3 = 50 kg sampah organik + Bioaktivator 2 liter. Parameter penelitian dapat dilihat pada Tabel 1

## Tabel 1. Parameter penelitian
No. Parameter Satuan Keterangan 1. Kadar Air % Metode Gravimetri 2. C/N Rasio Perhitungan matematis 3. Volatile Solid (VS) % Pembakaran pada suhu 550˚C 4. pH - Pengukuran dengan pH meter 5. Suhu ˚C Pengukuran dengan thermometer 6. Kelembaban % Pengukuran dengan humiditymeter 7. Gas Metan % v/v Metode Gas Chromatography

## 4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1 Hasil  Analisis  Karakteristik  Sampah Organik
Analisis  karakteristik  sampah  organik  meliputi karakteristik  fisik  dan  karakteristik  kimia. Karakteristik fisik meliputi komposisi sampah dan densitas  sampah,  sedangkan  karakteristik  kimia sampah  meliputi  parameter  kadar  air,  C/N  rasio, dan Volatile Solid (VS). Hasil analisis karakteristik sampah  organik  dalam  penelitian  ini  dapat  dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil analisis karakteristik sampah organik
No. Komponen Satuan Jumlah 1. Sayuran: % 92,20 Sawi Putih % 35,45 Daun Kembang Kol % 34,25 Caisim % 14,10 Kulit Jagung % 8,40 2. Buah-buahan % 4,18 Tomat % 2,20 Wortel % 1,98 3. Daun-daunan/rumput- rumputan % 3,62 Total % 100 4. Kadar Air % 78,2 5. C/N Rasio 24 6. Densitas kg/m ³ 230 7. Volatile Solid (VS) % 33
Sampah organik yang digunakan dalam penelitian ini  merupakan  sampah  baru  yang  berasal  dari Pasar  Jembatan  Lima,  Jakarta  Barat.  Persentase komposisi  sampah  terbesar  dalam  penelitian  ini yaitu  sampah  sayuran  sebesar  92,2%,  hal  ini dikarenakan  sampah  organik  yang  berasal  dari Pasar Jembatan Lima, Jakarta Barat menghasilkan sampah organik sayuran lebih banyak dibandingkan dengan sampah organik lainnya.
Densitas  sampah  dalam  penelitian  sebesar  230 kg/m 3 .  Beberapa  studi  memberikan  densitas sampah di sebesar 50 – 250 kg/m 3 (Tchobanoglous et.al [2]). Hal ini menyatakan bahwa nilai densitas sampah  dalam  penelitian  sesuai  dengan  densitas berdasarkan  literatur.  Semakin  besar  densitas sampah  akan  lebih  mempercepat  produksi  metan karena  mengurangi  masuknya  oksigen  ke  dalam sistem.
Berdasarkan  hasil  analisis  laboratorium,  kadar  air sampah organik pada penelitian ini sebesar 78,2 %. Kadar  air  yang  terkandung  dalam  reaktor  harus tepat  yaitu  dalam  kisaran  40%  –  50  %  karena  air berperan penting dalam pembentukan biogas. Jika kadar  air  di  dalam  reaktor  ini  tidak  tepat  dapat menyebabkan  produksi  biogas  menurun,  karena bakteri  metan  tidak  mendapatkan  suplai  nutrisi yang cukup, dapat juga disebabkan karena adanya bakteri lain yang berkembang dalam digester.
Nilai  C/N  rasio  dalam  penelitian  ini  sebesar  24, nilai  C/N  rasio  termasuk  dalam  kisaran  kondisi optimum    dalam  produksi  biogas.  Nilai  C/N  rasio penelitian  sesuai  dengan  penelitian  Guermoud  et al.  (2009)  dalam  Khalid  [5]  yang  mengatakan bahwa C/N rasio yang optimum dalam pengolahan anaerob sampah sayuran dan sampah buah-buahan sebesar 22 – 25 dan C/N rasio optimum sebesar 20 – 35.
Volatile  Solid untuk  bahan  organik.  Kadar  VS sampah organik dalam penelitian ini sebesar 33%. Menurut Tchobanoglous [2], kadar volatil sampah dalam  rentang  40%  –  60%,  berdasarkan  teori Tchobanoglous  [2]  kadar  VS  penelitian  belum memenuhi kadar optimum dalam proses dekomposisi sampah organik.
4.2 Hasil  Pengukuran  Parameter  Selama Proses Dekomposisi Sampah Organik
Dalam proses dekomposisi sampah secara anaerob, mikroorganisme berperan
penting dalam mendegradasi senyawa-senyawa organik. Mikroorganisme  dapat  hidup  pada  pH,  suhu,  dan kelembaban yang optimum agar dapat mendekomposisi  sampah  secara  optimal.  Dalam penelitian  ini  penambahan  bioaktivator  berupa EM4  bertujuan  agar  proses  dekomposisi  dapat berlangsung secara optimum karena dalam larutan EM4  terdapat  mikroorganisme  yang  dapat mendekomposisi
sampah
organik secara anaerobik.

## 4.2.1 Hasil Pengukuran pH
Perubahan  pH  bahan  selama  berlangsungnya proses  dekomposisi  sampah  dapat  dilihat  pada Gambar 2. Berdasarkan Gambar 2, dapat diketahui bahwa  perubahan  pH  bahan  pada  proses
dekomposisi  sampah  dengan  menggunakan bioaktivator berkisar antara 5,5 – 7,5, keadaan ini masih  berada  dalam  kisaran  pH  optimum  dalam pengolahan  sampah  organik  secara  anaerob. Diketahui  bahwa  nilai  pH  optimal  untuk pengolahan  anaerob  adalah  antara  5,5  –  8,2, dimana  pH  pada  fase  hidrolisis  dan  fase asidogenesis  optimum  pada  pH  5,5  –  6,5 sedangkan  untuk  fase  metanogenesis  optimum pada pH 6,5 – 8,2 (Kim et al., 2003 dalam Khalid [5]).

## 4.2.2 Hasil Pengukuran Suhu
Perubahan  suhu  bahan  selama  berlangsungnya proses  dekomposisi  sampah  dapat  dilihat  pada Gambar 3. Berdasarkan Gambar 3, dapat diketahui bahwa  perubahan  suhu  bahan  pada  proses dekomposisi  sampah  dengan  menggunakan bioaktivator berkisar antara 32˚C – 36˚C, keadaan ini  masih  berada  dalam  kisaran  suhu  optimum dalam pembentukan gas metan.
Gambar 2. Perubahan pH bahan selama proses dekomposisi
Gambar 3. Perubahan suhu bahan selama proses dekomposisi
Diketahui  bahwa  temperatur  ideal  untuk  proses pembentukan  biogas  berkisar  32˚C  –42˚C (Deublein & Steinhauser, [8]) dan pada temperatur 25˚C  –  35˚C  umumnya  mampu  mendukung  laju reaksi  biologi  secara  optimal  dan  menghasilkan pengolahan  yang  lebih  stabil  (Metcalf  and  Eddy [6]).  Hal  ini  didukung  juga  dengan  penelitian  El- Mashad  et  al.,  (2003)  dalam  Khalid  [5]  bahwa pengolahan  sampah  secara  anaerob  dapat berlangsung  pada  suhu  mesofilik,  karena  dalam kondisi  mesofilik  akan  membuat  keadaan  yang lebih  stabil.  Castillo  et  al.,  (2006)  dalam  Khalid [5]  mengatakan  bahwa  suhu  optimum  dalam pengolahan  sampah  secara  anaerob  sebesar  35˚C dan  mengalami  fluktuasi  ringan  dalam  kisaran 30˚C  –  35˚C  dikarenakan  oleh  laju  produksi biogas.
Berdasarkan  hasil  penelitian  variasi  perlakuan dengan  penambahan  1,5  liter  EM4  (RA 2 )  dapat meningkatkan suhu bahan lebih cepat dibandingkan dengan perlakuan yang lainnya. Hal ini mengakibatkan proses dekomposisi berlangsung  lebih  cepat  dan  gas  metan  yang dihasilkan  dari  proses  dekomposisi  sampah organik  akan  terbentuk  lebih  cepat.  Suhu  yang meningkat disebabkan karena aktivitas mikroorganisme meningkat dalam mendekomposisi bahan organik, sehingga dihasilkan  panas  yang  jauh  lebih  cepat.  Naiknya suhu  juga  dikarenakan  mikroorganisme  yang bekerja  pada  suhu  ini  adalah  mikroorganisme mesofilik  yang  dapattumbuh  dengan  optimum antara  25˚C  –  40˚C  dengan  jenis  mikroorganisme Actinomycetes yang terdapat dalam EM4.
4.2.3 Hasil Pengukuran Kelembaban Perubahan kelembaban
bahan selama berlangsungnya proses dekomposisi sampah dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Perubahan kelembaban bahan selama proses dekomposisi
5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 pH Hari Ke- RA ₀ RA ₁ RA ₂ RA ₃ 31 32 33 34 35 36 37 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 Suhu (˚ C ) Hari Ke- RA ₀
RA ₁ RA ₂ RA ₃ 0 20 40 60 80 100 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 K el em ba ba n (%) Hari Ke- RA ₀ RA ₁ RA ₂ RA ₃
Berdasarkan  grafik  di  atas,  maka  dapat  diketahui bahwa  perubahan  kelembaban  bahan  pada  proses dekomposisi  sampah  dengan  menggunakan bioaktivator  berkisar  antara  60%  –  80%,  keadaan inimasih  berada  dalam  kisaran  kelembaban optimum  dalam  pembentukan  gas  metan. Diketahui  bahwa  kelembaban  optimum  untuk proses  pembentukan  gas  metan  berkisar  60%  – 80% (Boullagui et al., 2003 dalam Khalid [5]).

## 4.3 Pengaruh  Variasi  Perlakuan  Terhadap Terbentuknya Biogas
Dalam  penelitian  ini  analisis  kandungan  biogas meliputi  gas  hidrogen  (H 2 ),  metana  (CH 4 ),  dan karbon  dioksida  (CO 2 ).  Pengambilan  sampel  gas dilakukan  sebanyak  4  kali,  yaitu  pada  hari  ke-13, hari  ke-26,  hari  ke-39,  dan  hari  ke-52.  Hasil analisis biogas dapat dilihat pada Tabel 3.

## Tabel 3. Persentase biogas
Biogas Pengambilan Ke- Reaktor (% v/v) RA 0 RA 1 RA 2 RA 3
CH 4 I 1,950 0,710 0,900 0,270 II 8,790 0,420 17,46 3,110 III 8,110 5,510 9,590 3,500 IV 8,900 6,740 9,200 11,15 Rata-rata 6,938 6,125 12,08 5,920 H 2 I 0,002 0,080 0,002 0,011 II 0,010 0,006 0,230 0,007 III 0,006 0,003 0,004 0,002 IV 0,070 0,007 0,004 0,010 Rata-rata 0,022 0,024 0,06 0,0075 CO 2 I 98,00 99,25 99,00 99,69 II 91,170 95,970  82,530 96,880 III 91,890 94,490  90,400 96,440 IV 91,220 93,250  91,110 88,840 Rata-rata 93,070 95,740 90,760 95,462
Sumber: Hasil Penelitian, 2014.
Berdasarkan Tabel 3 analisis sampel ke-I produksi biogas  sangat  kecil,  hal  ini  menunjukan  keempat variasi bahan masih dalam fase hidrolisis dan fase acidogenesis.  Hal  ini  didukung  dengan  parameter pH dan suhu, pH bahan pada pengambilan sampel gas ke-I (hari ke-13) berkisar 5,5 – 6,5. Kisaran pH tersebut merupakan kisaran pH pada fase hidrolisis dan  fase  asidogenesis.  Hal  ini  didukung  juga dengan  penelitian  Deublein  and  Steinhauser  [8] dalam  Zupancic  [3]  yaitu  pH  pada  fase  hidrolisis dan  asidogenesis  berkisar  antara  5,2  –  6,5.  Suhu bahan pada pengambilan sampel gas ke-I (hari ke- 13)  berkisar  33ºC  –  35ºC.  Kisaran  suhu  tersebut merupakan  kisaran  suhu  pada  fase  hidrolisis  dan asidogenesis.  Hal  ini  didukung  juga  dengan penelitian  Deublein  and  Steinhauser  [8]  dalam
Zupancic  [3]  yaitu  suhu  pada  fase  hidrolisis  dan asidogenesis 25˚C – 35˚C.
Pada analisis sampel ke-II hanya variasi RA 2 yang menunjukan  kenaikan  secara  signifikan  mencapai 17,46%.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  fase hidrolisis  dan  fase  asidogenesis  telah  selesai  dan memasuki  fase  metanogenesis,sedangkan  untuk variasi  RA 0 ,  RA 1 ,  dan  RA 3 mengalami  kenaikan secara perlahan hingga analisis sampel ke-III (hari ke-39) dan sampel ke-IV (hari ke-52).
4.3.1 Pengaruh  Terhadap  Produksi  Gas Metana (CH 4 ) Berdasarkan  data  persentase  biogas  pada  Tabel  3, dapat  terlihat  perubahan  kandungan  gas  metana dalam  biogas  yang  terjadi  selama  proses dekomposisi berlangsung pada Gambar 5.
Gambar 5. Produksi gas metana (CH 4 )
Berdasarkan grafik di atas, terlihat bahwa produksi gas metana mengalami kenaikan pada pengambilan  sampel  gas  ke-II  (hari  ke-26), terutama pada variasi perlakuan dengan penambahan  1,5  L  EM4  (RA 2 ).  Pada  pengukuran sampel  ke-II,  variasi  RA 2 mengalami  kenaikan yang  signifikan,  hal  ini  dapat  dikatakan  laju produksi pembentukan gas metan pada variasi RA 2 lebih  cepat  dibandingkan  dengan  variasi  lain sehingga  gas  metan  yang  dihasilkan  juga  lebih tinggi  dibandingkan  dengan  kontrol  dan  variasi lainnya.
Faktor jumlah penambahan EM4 juga mempengaruhi  proses  dekomposisi  sampah organik  sehingga  akan  mempengaruhi  produksi gas  metan.  Hasil  penelitian  Manuputty  [9] mengenai pengaruh EM4 terhadap laju dekomposisi, EM4 dengan dosis 300 ml per 10 kg sampah organik lebih efektif dibandingkan dengan perlakuan  lainnya  dalam  mempercepat  laju
0 5 10 15 20 13 26 39 52 P er se nt as e (%) Hari Ke- RA ₀ RA ₁ RA ₂ RA ₃
dekomposisi.  Berdasarkan  penelitian  tersebut, dapat  diartikan  untuk  mendekomposisi  50  kg sampah  organik  secara  optimum  membutuhkan 1.500  ml  atau  1,5  liter  EM4.  Hal  ini  dibuktikan bahwa  dengan  dosis  1,5  liter  EM/50  kg  sampah organik  yaitu  pada  variasi  RA 2 mampu mendekomposisi  sampah  organik  lebih  cepat, sehingga menghasilkan gas metanyang lebih tinggi dan  lebih  cepat  dibandingkan  dengan  kontrol  dan variasi lainnya.
Pada  pengambilan  sampel  gas  ke-I  (hari  ke-13), produksi  gas  metan  untuk  semua  variasi  sangat kecil,  hal  ini  dikarenakan  fase  metanogenesis belum dimulai sehingga gas metan dapat dikatakan belum  terbentuk.  Hal  ini  didukung  juga  dengan parameter  pH  dan  suhu,  pH  bahan  pada pengambilan sampel gas ke-I (hari ke-13) berkisar 5,5 – 6,5. Kisaran pH tersebut merupakan kisaran pH  pada  fase  hidrolisis  dan  acidogenesis.  Hal  ini didukung  juga  dengan  penelitian  Deublein  and Steinhauser [8] dalam Zupancic [3] yaitu pH pada fase  hidrolisis  dan  acidogenesis  5,2  –  6,5.  suhu bahan pada pengambilan sampel gas ke-I (hari ke- 13)  berkisar  33  –  35.  Kisaran  suhu  tersebut merupakan  kisaran  suhu  pada  fase  hidrolisis  dan asidogenesis.  Hal  ini  didukung  juga  dengan penelitian  Deublein  and  Steinhauser  [8]  dalam Zupancic  [3]  yaitu  suhu  pada  fase  hidrolisis  dan acidogenesis 25˚C - 35˚C.
Pada  variasi  perlakuan  dengan  penambahan  1,5 liter EM4 (RA 2 ) hasil analisis mengalami kenaikan yang signifikan pada analisis sampel ke-II (hari ke- 26).  Persentase  gas  metan  pada  hari  ke-26 mencapai  17,46%.  Berdasarkan  parameter  pH, suhu,  dan  kelembaban,  fase  metanogenesis  pada variasi RA 2 telah dimulai sejak hari ke-15. Hal ini ditunjukkan  dengan  kenaikan  pH  bahan  mencapai 6,75.  Seperti  yang  diketahui  bahwa  proses metanogenesis  ditandai  dengan  kisaran  pH  6,7  – 7,5 (Deublein and Steinhauser [8] dalam Zupancic [3]). Suhu RA 2 pada hari ke-15mencapai 36˚C, hal ini menunjukan bahwa proses metanogenesis telah dimulai  dimana  fase  metanogenesis  suhu  bahan berkisar  35˚C  –  37˚C  dan  pada  suhu  tersebut merupakan suhu optimum untuk memproduksi gas metan  (Chae  et  al.,  2008  dalam  Khalid  [5]). Kelembaban  RA 2 pada  hari  ke-15  sebesar  70%, kondisi ini merupakan kondisi optimum kelembaban dalam proses pembentukan gas metan (Hernandez-Berriel et al., 2008 dalam Khalid [5]).
Pada  reaktor  kontrol  (RA 0 )  persentase  gas  metan tertinggi  pada  analisis  sampel  ke-IV  (hari  ke-52) yaitu  pada  hari  ke-52  sebesar  8,9%.  Hal  ini  dapat dikatakan bahwa reaktor kontrol (RA 0 ) yaitu tanpa penambahan  bioaktivator  paling  lama  dalam memproduksi gas metan jika dibandingkan dengan
variasi lainnya. Hal ini diakibatkan karena bakteri yang  bekerja  hanya  berasal  dari  sampah  yang digunakan  dalam  penelitian  sehingga  proses dekomposisi  secara  anaerobik  berlangsung  lebih lama  dibandingkan  dengan  variasi  penambahan bioaktivator yang mengandung bakteri.
Pada variasi perlakuan dengan penambahan 1 liter EM4  (RA 1 )  hasil  analisis  gas  metan  sampel  ke-I sampai  dengan  sampel  ke-IV  meningkat  secara perlahan.  Pada  variasi  ini  produksi  gas  metan tertinggi  pada  analisis  sampel  ke-IV  yaitu  pada hari  sebesar  6,74%.  Berdasarkan  parameter  pH, suhu,  dan  kelembaban  fase  metanogenesis  pada variasi  RA 1 dimulai  sejak  hari  ke-20  yaitu  dengan pH  6,75,  suhu  35,5˚C,  dan  kelembaban  sebesar 65%.
Pada variasi perlakuan dengan penambahan 2 liter EM4  (RA 3 )  hasil  analisis  gas  metan  sampel  ke-I sampai dengan sampel ke-IV mengalami kenaikan yang  signifikan.  Pada  variasi  ini  produksi  gas metan    tertinggi  pada  analisis  sampel  ke-IV  yaitu pada  hari  sebesar  11,15%.  Berdasarkan  parameter pH,  suhu,  dan  kelembaban  fase  metanogenesis pada  variasi  RA 3 dimulai  sejak  hari  ke-22  yaitu dengan  pH  6,75,  suhu  35,5˚C,  dan  kelembaban sebesar 70%.
Berdasarkan  hasil  analisis  GC,  variasi  RA 2
memiliki persentase rata-rata tertinggi dibandingkan  dengan  variasi  lainnya  dan  reaktor kontrol.  Rata-rata  persentase  CH 4 pada  RA 2 sebesar  12,083%  dan  persentase  tertinggi  terjadi pada  pengambilan  sampel  ke-II  (hari  ke-26)  yaitu sebesar 17,46%. Dapat dikatakan, penambahan 1,5 liter  EM4  dapat  meningkatkan  persentase  CH 4 dengan waktu yang lebih singkat dan lebih banyak dibandingkan  dengan  variasi  lainnya  dan  reaktor kontrol .
4.4  Hasil Proses Dekomposisi Sampah Organik Proses  dekomposisi  sampah  organik  dengan bantuan mikroorganisme akan mengasilkan produk dalam  bentuk  padatan,  cairan,  dan  gas.  Padatan yang  dihasilkan  berupa  kompos,  cairan  yang dihasilkan  berupa leachate ,  dan    gas  berupa  H 2, CH 4 ,  dan  CO 2 .  Hasil  proses  dekomposisi  sampah organik  dalam  penelitian  dapat  dilihat  pada Gambar 6.

## 4.4.1 Kompos
Hasil  akhir  dari  proses  dekomposisi  sampah organik  pada  penelitian  ini  berupa  kompos.  Berat akhir  kompos  merupakan  berat  kompos  setelah mengalami  penguraian,  yang  diukur  pada  akhir proses  dekomposisi.  Berat  akhir  kompos  dapat dilihat pada Tabel 4.
Gambar 6. Hasil proses dekomposisi sampah organik Tabel 4.  Berat akhir kompos pada penelitian Variasi Berat Akhir Kompos (kg) % Reduksi Sampah RA o 16 68% RA 1 11 78% RA 2 6,0 88% RA 3 9,0 82% Sumber: Hasil Penelitian, 2014. Tabel 5. Hasil analisis karakteristik kompos No. Komponen Variasi Perlakuan RA 0 RA 1 RA 2 RA 3 1. Kadar Air (%) 19 22 31 33,6 2. Volatile Solid (%) 26,4 19,7 28,4 24,3 3. pH 7 7 7,25 7 Sumber: Hasil Penelitian, 2014.
Pada Tabel 4 terlihat adanya perbedaan berat akhir kompos,  baik  yang  berasal  dari  proses pengomposan  yang  menggunakan  bioaktivator, maupun  dari  proses  pengomposan  secara  alami (perlakuan  kontrol).  Berdasarkan  penelitian,  dapat terlihat  bahwa  berat  akhir  kompos  dari  perlakuan yang menggunakan bioaktivator jauh lebih ringan, yaitu  antara  6  kg  –  11  kg,  dibandingkan  dengan perlakuan kontrol (tanpa bioaktivator) yaitu 16 kg. Diantara perlakuan dengan penambahan bioaktivator, maka perlakuan dengan penambahan 1,5  liter  EM4  (RA 2 )  memiliki  berat  hasil  akhir kompos  paling  ringan,  yaitu  sebesasar  11  kg dengan  persentase  reduksi  sampah  sebesar  88%, dibandingkan  dengan  penambahan  1  liter  EM4 (RA 1 )  yaitu  sebesar  11  kg  dengan  persentase reduksi  sampah  sebesar  78%,  dan  perlakuan dengan  penambahan  2  liter  EM4  (RA 3 )  yaitu
sebesar  6  kg  dengan  persentase  reduksi  sampah sebesar 88%.
Menurut  penelitian  Ayunigtyas  (2011)  persentase reduksi sampah sebesar 80%. Hal ini membuktikan bahwa proses dekomposisi sampah organik dengan variasi  (RA 2 )  lebih  efektif  dibandingkan  dengan proses  dekomposisi  secara  alami,  karena  pada dasarnya  semakin  banyak  jumlah  bahan  yang terurai,  sehingga  semakin  ringan  kompos  yang dihasilkan.  Karakteristik  kompos  yang  dihasilkan dari  proses  dekomposisi  yakni  berupa  kadar  air dan  kadar Volatile  Solid (VS)  dapat  dilihat  pada Tabel 5.
Pada  Tabel  5  terlihat  adanya  perbedaan  kadar  air kompos,  baik  yang  berasal  dari  proses pengomposan  yang  menggunakan  bioaktivator, maupun  dari  proses  pengomposan  secara  alami (perlakuan  kontrol).  Berdasarkan  penelitian,  dapat terlihat  bahwa  kadar  air  kompos  dari  perlakuan yang  menggunakan  bioaktivator  lebih  tinggi  yaitu antara  22%  –  33,6  %,  dibandingkan  dengan perlakuan  secara  alami  (perlakuan  kontrol)  yaitu 19 %. Berdasarkan SNI nomor 19-7030-2004 nilai kadar  air  maksimum  untuk  kompos  adalah  50%. Jadi  dapat  dikatakan  kadar  air  kompos  pada penelitian masih berada dibawah batas maksimum sehingga dapat dinyatakan berkualitas baik.
Pada  Tabel  5  terlihat  adanya  perbedaan  kadar Volatile Solid (VS) kompos, baik yang berasal dari proses pengomposan yang menggunakan bioaktivator,  maupun  dari  proses  pengomposan secara  alami  (perlakuan  kontrol).  Berdasarkan penelitian,  dapat  terlihat  bahwa  VS  kompos  lebih rendah  yaitu  sebesar  19,7  %  -  28,4  %, dibandingkan  dengan  VS  sampah  organik  awal yaitu  sebesar  33%  (Tabel  4.1).  Penurunan  kadar VS  tertinggi  yaitu  pada  variasi  penambahan  1,5 liter  EM4.  Penurunan  kadar  VS  terjadi  akibat adanya  proses  dekomposisi  sampah  organik  oleh mikroorganisme, baik yang berasal dari sampah itu sendiri maupun yang berasal dari bioaktivator.
pH  kompos  pada  penelitian  dalam  kisaran  7,0  – 7,25.  Berdasarkan  SNI  19-7030-2004,  pH  optium untuk  kompos  minimal  sebesar  6,8  dan  maksimal sebesar  7,49.  Hal  ini  dapat  dikatakan  pH  kompos dari perlakuan yang menggunakan bioativator dan perlakuan  kontrol  masih  dalam  kisaran  pH optimum kompos menurut SNI 19-7030-2004.

## 4.4.2 Leachate
Leachate (air  lindi)  terbentuk  dari  proses dekomposisi sampah akibat aktivitas mikroba yang mengubahnya  menjadi  bentuk  organik  yang  lebih sederhana. Pada penelitian ini air lindi berasal dari penyiraman  bioaktivator  dan  air yang  masuk  ke
dalam  tumpukan  sampah,  sehingga  bahan-bahan terlarut dari sampah akan terekstraksi. Selayaknya benda  cair,  air  lindi  ini  akan  mengalir  ke  tempat yang  lebih  rendah,  pada  penelitian  ini  lindi  akan mengalir  menuju  ruang  lindi  yang  berada  pada bagian terbawah reaktor penelitian yang selanjutnya  dikeluarkan  pada  hari  ke-15  dan  hari ke-36.
Pada  penelitian  ini  volume  lindi  terbesar  pada variasi  dengan  penambahan  2  liter  EM4  (RA 3 ) yaitu  sebesar  24  liter.  Sedangkan  volume  lindi terkecil  pada  reaktor  kontrol  yaitu  sebesar  13,5 liter.  Besarnya  volume  lindi  diakibatkan  karena kelembaban  yang  tinggi  pada  reaktor  RA 3 selama penelitian mencapai 80%. Sedangkan pada reaktor kontrol  volume  lindi  cenderung  sedikit  karena kelembaban  yang  rendah  pada  reaktor  kontrol mencapai 40%.

## 5 Kesimpulan dan Saran

## 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan:
1. Karakteristik sampah organik berupa C/N rasio, densitas,  dan  kadar Volatile  Solid (VS)  masih dalam  kisaran  optimum  dalam  dekomposisi sampah  secara  anaerob.  Hasil  analisis laboratorium didapatkan nilai kadar air sebesar 78,2%, kadar VS sebesar 33%, nilai C/N rasio sebesar 24, dan densitas sampah 230 kg/m 3 .
2. Dalam  waktu  55  hari  proses  dekomposisi dengan  variasi  penambahan  bioaktivator,  pH bahan  berkisar  antara  5,5  –  7,5,  suhu  bahan berkisar  antara  32˚C  –  36˚C,  dan  kelembaban bahan  berkisar  antara  60%  –  80%.  Nilai  pH, suhu,  dan  kelembaban  bahan  dengan  variasi penambahan  bioaktivator  selama  penelitian masih  dalam  kondisi  optimum  untuk  proses dekomposisi  sampah  organik  secara  anaerob. Sedangkan  kelembaban  pada  reaktor  kontrol belum  memenuhi  kisaran  optimum  dalam proses  dekomposisi  sampah  organik  secara anaerob.  Hal  ini  ditandai  dengan  kelembaban bahan pada reaktor kontrol (tanpa penambahan bioaktivator) cenderung rendah mencapai 40%.
3. Berdasarkan  parameter  pH,  suhu,  dan kelembaban,  variasipenambahan  1,5  liter  EM4 (RA 2 ) lebih awal memasuki fase metanogenesis dibandingkan dengan variasi lainnya yaitu telah dimulai  sejak  hari  ke-15.  Hal  ini  ditandai dengan nilai pH sebesar 6,5, suhu sebesar 36˚C, dan kelembaban sebesar 75%, sedangkan untuk RA 0 fase metanogenesis dimulai sejak hari ke- 24,  RA 1 dimulai  sejak  hari  ke-20,  dan  RA 3 dimulai sejak hari ke-22.
4. Berdasarkan hasil analisis laboratorium kandungan  gas  metan  (CH 4 )  dengan  variasi penambahan  bioaktivator  1,5  liter  EM4  (RA 2 ) lebih cepat memproduksi gas metan dibandingkan  dengan  variasi  lainnya  dan reaktor  kontrol.  Hal  ini  ditandai  pada pengambilan  sampel  gas  ke-II  (hari  ke-26) persentase  gas  metan  mulai  meningkat  secara signifikan  mencapai  17,46%  dan  selanjutnya cenderung  menurun.  Berdasarkan  hal  tersebut, dapat  dikatakan  variasi  RA 2 lebih  cepat mendekomposisi  sampah  organik  karena  fase metanogenesis  (pembentukan  gas  metan) terjadi lebih cepat dibandingkan dengan variasi lainnya dan reaktor kontrol.
5. Karakteristik kompos hasil proses dekomposisi sampah organik berupakadar air, kadar VS, dan pH  masih  dalam  kisaran  optimum  kualitas kompos  berdasarkan  SNI  19-7030-2004.  Hasil analisis laboratorium didapatkan nilai kadar air pada  variasi  perlakuan  dengan  penambahan bioaktivator dan perlakuan kontrol sebesar 19% – 33,6%, kadar VS sebesar 19,7% – 28,4%, dan pH dalam kisaran 7,0 – 7,25.

## 5.2 Saran
1. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan dapat membuat  variasi  jenis  sampah  organik  dan perbandingan strater yang digunakan.
2. Perlu  dilakukan  uji  lanjutan  dengan  memakai jenis mikroba lain untuk proses anaerob.

## Daftar Acuan
[1] Sulistyorini  L, Jurnal  Kesehatan  Lingkungan. Vol.2, 2005,  p.77.
[2] Tchobanoglous,  et.al.,  Intregated  Solid  Waste Management:  Engineering,  Principles  and Management.  McGraw-Hill  Inc.,  Singapore, 1993.
[3] Zupancic,  Gregor,  Management  of  Organic Waste,  Institute  for  Environmental  Protection and Sensors, Slovenia, 2012.
[4] Anggraini,  D.,  Pengaruh  Jenis  Sampah, Komposisi  Masukan,  dan  Waktu  Tinggal Terhadap  Komposisi  Biogas  dari  Sampah Organik,  Universitas  Sriwijaya,  Palembang, 2012.
[5] Khalid, A., Journal of Waste Management, 31 (2010) 1737.
[6] Metcalf  and  Eddy, Wastewater  Engineering, Treatment,  Disposal  and Reuse , 4 th Edition, McGraw Hill Inc., New York, USA, 2003.
[7] Indriani,  H.Y.,   Membuat  Kompos  Secara Kilat,  Penebar Swadaya, Jakarta, 2000.
[8] Deublein,  D.,  Steinhauser,  A.,  Biogas  from Waste  and  Renewable  Resource,  An
Introduction. Wiley – VCH Verlag GMBH & Co., KgaA, Weinheim, Germany, 2008.
[9] Manuputty  M.,  Jurnal  Agrologia,  1  (2012)
143.