## PENGARUH WAKTU FERMENTASI DAN KOMPOSISI LIMBAH ECENG
GONDOK ( Eichhornia crassipes ) UNTUK MENGHASILKAN GAS BIO DENGAN METODE HIDROLISA BASA MENGGUNAKAN NATRIUM HIDROKSIDA (NaOH)
EFFECT OF FERMENTATION TIME AND WATER HYACINTH (Eichhornia Crassipes) WASTE COMPOSITION TO PRODUCE BIOGAS BY ALKALI HYDROLYSIS METHOD USING SODIUM HYDROXIDE
(NaOH)
Setiaty Pandia, Pri Hartini* Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater Kampus USU, Medan 20155, Indonesia
* Email : pri_hartini12@yahoo.com

## Abstrak
Eceng  gondok  ( Eichhornia  crassipes )  merupakan  tanaman  yang  menjadi  limbah  perairan dan  keberadaannya  belum  banyak  dimanfaatkan.  Kandungan  selulosa,  hemiselulosa,  dan lignin di dalamnya dapat dimanfaatkan menjadi gas bio melalui proses fermentasi.Penelitian ini  bertujuan  untuk  mengetahui  efek  metode  pre-treatment  alkali  terhadap  volume  gas  bio dan persentase penyisihan Total Suspended Solid (TSS).Penelitian ini dilakukan pada eceng gondok yang difermentasi pada konsentrasi NaOH2,86 M; 3 M; 4 M; dan 6,67 M, dicampur dengan air pada rasio eceng gondo:air 70:30 (v/v); 50:50 (v/v); 30:70 (v/v) dan 100:0 (v/v) dan  starter    kotoran  sapi  di  dalam  digester  anaerobik  sistem batch kapasitas  2,5  L.  Pada penelitian ini produksi gas bio tertinggi terjadi pada konsentrasi NaOH 6,67 M dengan rasio perbandingan  eceng  gondok:air70:30  (v/v)  dihasilkan  volume  gas  bio  506  mL  dan persentase penyisihan TSS sebesar 93,23%. Hasil minimum terjadi pada konsentrasi NaOH 3  M  dengan  rasio  perbandingan  eceng  gondok:air  30:70  (v/v)  dihasilkan  volume  gas  bio 158 mL dan persentase penyisihan TSS sebesar 81,48%.
Kata kunci : eceng gondok, perlakuan awal, digester anaerobik, NaOH, gas bio, TSS

## Abstract
Water hyacinth ( Eichhornia crassipes ) is a plant that become aquatic waste and its existence has not yet widelyused. The content of cellulose, hemicellulose, and lignin inside it can be used  into  biogas  through  fermentation  process.The  purpose  of  this  research  was  to determine  the  effect  of  alkali  pretreatment  methods  on  the  yield  biogas  volume  and Total Suspended Solid (TSS) revomal percentage. The study was did by fermentation process the water  hyacinth  with  NaOH  concentration  of  2,86;  3;4;  and  6,67  (M)  with  water  in  ratio hyacinth:water  70:30;  50:50;  30:70    and  100:0  (v/v)  mixed  with  cow  dug  starter  in  an anaerobic  digester  batch  system  of  2,5  L  capacity.  In  this  study  the  highest  biogas production  at  NaOH  concentration  6,67  M  was  in  ratio  of  70:30  (v/v)  with  yield  biogas volume  506  mL  and  TSS  revomal  percentage  of  93,23%.  Minimum  value  of  gasbio production concentration of NaOH 3M withwater hyacinth:water ratio 30:70 (v/v) generate yield biogas volume 158 mL and TSS revomal percentage of 81,48%.
Key word : water hyacinth, pre-treatment, anaerobic digester, NaOH, gasbio, TSS

## Pendahuluan
Sumber    energi    fosil    sebagai    bahan    bakar minyak    memang    sangat    terbatas,  dikarenakan semakin meningkatnya kebutuhan akan penggunaan energi dengan  pertambahan  jumlah penduduk    dan  peningkatan    konsumsi    oleh masyarakat  [2].  Hal ini diperkirakan akan terus meningkat  pada  tahun  berikutnya,  sehingga
mengakibatkan  persediaan    minyak  bumi  yang ada di indonesia semakin menipis [3].
Eceng gondok ( Eichhornia crassipes )  sangat baik digunakan dalam pembuatan gas bio dengan beberapa  perlakuan  awal  untuk  meningkatkan hasil  gas  bio.Namun,  permasalahan    timbul karena    biomassa    mengandung    selulosa    dan lignin  yang  sulit didegradasi akan menyebabkan permasalahan  pada  proses.Untuk  itu    hal  yang
perlu    dilakukan  dengan    perlakuan    khusus untuk    mendegradasi    lignin  [5].  Adapun  bahan penyanggayang digunakan adalah natrium karbonat  (Na 2 CO 3 ).  Pre-treatment  alkalinitas dengan    Natrium  Hidroksida  (NaOH)  bertujuan untuk  memutuskan  lignin  pada  eceng  gondok dan  mempercepat  proses  hidrolisis  sehingga proses  pembentukan  gas  metana  lebih  cepat, sedangkan penambahan natrium karbonat (Na 2 CO 3 )  bertujuan  untuk  mentralkan  pH  pada slurry eceng  gondok  dengan  proses  anaerobik terhadap gas bio yang dihasilkan dan mempercepat proses pembentukan metana (CH 4
) [9, 13]. Dalam penelitian ini maka dipilih pre-treatment  kombinasi  fisik  dan  kimia  dengan memotong  ukuran  biomassa  lebih  kecil  dan penambahan  bahan  kimia  untuk  melepaskan lignin [4].

## Teori
Eceng  gondok  adalah  species Eichhornia crassipes Solms , biomassa air yang produksi dan pertumbuhannya sangat pesat di berbagai daerah [4].  Pertumbuhan  eceng  gondok  dapat  mencapai
1,9%  per  hari  dengan  tinggi  antara  0,3-0,5m
[14].  Eceng  gondok  biasanya  tumbuh  di  kolam- kolam  dangkal,  tanah  basah  dan  rawa,  aliran  air yang lambat seperti danau, tempat penampungan air dan sungai [24]. Menggunakan eceng gondok sebagai  substrat  untuk  produksi  gas  bio merupakan strategi pengendalian yang menguntungkan  karena  dapat  meningkatkan invasi  tanaman  dan  produksi  gas  bio  yang produktif [18].
Teknologi  pre-treatment/praperlakuan    yang dilakukan    pada    dasarnya  adalah  untuk mengubah  atau  memindahkan  komposisi  dan struktur yang menghalangi proses hidrolisis yang bertujuan    untuk    meningkatkan    laju  aktivitas enzimatis dan hasil fermentasi yang menghasilkan glukosa dari selulosa atau hemiselulosa [13].
Gas  bio  merupakan  salah  satu  sumber  energi terbarukan  yang  dapat  menjawab  kebutuhan  dan energi  alternatif  ramah  lingkungan  yang  dapat digunakan  sebagai  sumber  energi  penggerak generator  listrik  dan  dibakar  seperti  gas  elpiji (LPG)  [10].  Gas  bio  dapat  diproduksi  melalui digesti  anaerobik  dengan  bahan  kotoran  dan limbah. Gas bio yang dihasilkan dapat digunakan sebagai  bahan  bakar  untuk  berbagai  tujuan seperti  memasak  serta  bisa  dikonversi  menjadi energi  listrik [15]. Prinsip  dasar  teknologi  gas bio    adalah    proses    penguraian    bahan-bahan organik    olehmikroorganisme    dalam    kondisi tanpa    udara    (anaerob)    untuk    menghasilkan
campuran    daribeberapa    gas,    di    antaranya metana  dan  CO 2 [19].
Digesti  anaerobik  dapat  dilakukan  dengan satu tahap dan dua tahap. Pada proses satu tahap ada  empat  proses  yaitu,  hidrolisis,  asidogenesis, asetogenesis  dan  metanogenesis  dilakukan  pada reaktor  yang  sama  [8].  Konversi  bahan  organik menjadi  gas  metana  dapat  dibagi  menjadi  empat tahap utama yaitu hidrolisis,asidogenesis, asetogenesis dan  metanogenesis   [2]. Komponen terbesar  yang  terkandung  dalam gas bio adalah 55  –  70  %,  karbon  dioksida27  –  45  %    serta sejumlah    kecil,    nitrogen    dan  hidrogen  sulfida [20].

## Metodologi Penelitian Bahan dan Peralatan
Bahan  baku  yang  digunakan  pada  penelitian adalah  eceng  gondok  dan  air.  Bahan  pembantu yang  digunakan  glukosa  dan  mikroorganisme yang  berasal  dari  kotoran  sapi  yang  di  campur dengan  air  dengan  perbandingan  1:1  yaitu  25% dari  volume digester terisi  (2  L).  Alat  utama yang digunakan adalah digester anaerobik.

## Prosedur Percobaan
Sampel  (eceng  gondok)  dipotong  2  cm  dan dikeringkan,  ditreatment  dengan  NaOH  dan H 2 SO 4 dicampur  air  dalam  rasio  70:30;  50:50;
30:70  dan  100:0  (w/w),  kemudian  ditambahkan starter (kotoran  sapi)  yang  telah  diaklimatisasi serta glukosa. Bahan isian dimasukkan ke dalam digester sebanyak  80  %  dari  volume digester (2,5 L) yaitu sebanyak 2L.Selanjutnya difermentasikan  hingga  tercapai  keadaan  tunak. Tangki  digester  dihubungkan  ke  alat  pengukur volume gas bio, dimana volume gas diukur setiap tiga hari.
Pada  tahap  ini  percobaan  dilakukan  pada digester anaerobik  sistem batch. Dengan  pH dijaga konstan antara 6,2–8, dan pada temperatur lingkungan  (25–30 o C).  Diamati  paramater- parameter percobaan yaitu pH, Chemical Oxygen Demand (COD), Total  Suspended  Solid (TSS), dan  volume  gas  bio  hingga  tercapai  keadaan tunak,  kemudian  dilakukan  uji  nyala.  Periode pengamatan dilakukan setiap 3 hari.

## Hasil Penelitian Karakteristik Limbah Eceng Gondok
Nilai  COD  dan  TSS  yang  besar  menunjukan adanya  tingginya  kandungan  zat  organik  di dalam limbah eceng gondok. Hal ini menunjukkan  bahwa  limbah    ini  bersifat  mudah terbiodegradasi  untuk  dijadikan  sebagai  salah satu bahan baku pembuatan gas bio [6]. Adapun karakteristik  dari  limbah  eceng  gondok  sebelum fermentasi dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel  1.  Karakteristik  dari  Limbah  Eceng Gondok sebelum Fermentasi Pembahasan Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap

## Volume Gas Bio
Dalam  penelitian  ini  dapat  dilihat  produksi gas bio yang optimum dari berbagai variasi rasio berat  limbah  padat.  Hal  ini  dilakukan  untuk mengetahui seberapa besar pengaruh proses  pre- treatment  pada  eceng  gondok    terhadap  jumlah gas  bio  yang  dihasilkan.  Oleh  karena  itu,  dari Gambar  1  dapat  dilihat  produksi  gas  bio  pada beberapa komposisi.

## Gambar  1.  Pengaruh  Waktu  Fermentasiterhadap Volume Gas Bio
Pada Gambar 1 dapat dilihat bahwa pada hari ke-15  menunjukkan  volume  gas  bio  yang dihasilkan mengalami peningkatan yang maksimal  dari  masing-masing  komposisi.  Hal tersebut  karena  proses  fermentasi  anaerob  sudah mencapai  tahap  akhir  yaitu  tahap  metanogenesis untuk menghasilkan gas metana. Apabila bakteri metanogenik  telah  maksimum,  maka  bakteri tersebut    akan  menggunakan  hasil  dari  tahap asidifikasi yaitu asam asetat, karbondioksida, dan hidrogen untuk menghasilkan gas metana[7].
Pada  penelitian  ini  gas  bio  minimum diperoleh  pada  konsentrasi  NaOH  3  M.  Gas  bio mulai  dihasilkan  pada  hari  ke-3,  kemudian  pada hari  ke  -15  menghasilkan  gas  bio  yang maksimum sebesar 80 mL. Sedangkan perolehan gas  bio  maksimum  diperoleh  pada  konsentrasi
NaOH  6,67  M,  gas  bio  mulai  dihasilkan  pada hari ke-3 proses fermentasi kemudian mengalami kenaikan  hingga  menghasilkan  gas  bio  yang maksimum pada hari ke-15 sebesar 109 ml.
Keberhasilan    proses    metanogenesis    dapat diketahui  dari  tereduksinya  COD  terlarut [23]. Semakin  besar  reduksi  COD,  berarti  bahan organik  yang  terdegradasi  menjadi  asam-asam organik  juga semakin besar. Asam-asam organik inilah  yang  kemudian  terkonversi  menjadi  gas metan  [1].  Dapat  dilihat  pada  grafik  COD tertinggi yaitu 19950 mg/L menghasilkan gas bio tertinggi.  Sedangkan  untuk  COD  terendah  yaitu 15870 mg/L menghasilkan gas bio terendah.
Berdasarkan  penelitian  terdahulu,  eceng gondok    dengan    proses    pre-treatment    dengan variabel  berubah konsentrasi  NaOH blanko, 1% (wt/wt)  dan  3%  (wt/wt), hasil  penelitian  pada pre-treatment  NaOH  3%  menghasilkan  volume gas  bio  dan  kadar  gas  metana  paling  tinggi daripada    NaOH  1%  dan  blanko.  Untuk  NaOH 3% volume gas bio yang dihasilkan  20,572 liter gasbio/kg  eceng  gondok  dan    kadar  metana sebesar  78,47  %.  Hal  ini    dapat    terjadi  karena NaOH  3%    secara    signifikan    mendegradasi lignin    dan  mampu    melarutkan    hemiselulosa sehingga  mikroba  lebih  mudah  menghidrolisa selulosa  menjadi  glukosa    dan    xylosa    yang merupakan    sumber    karbon  organik    untuk pertumbuhan  mikroba [16]. Dari hasil penelitian ini,  diperoleh  total  gas  bio  pada  COD  awal 19400,  konsentrasi  NaOH  6,67  M  dari  hari  ke-0 hingga hari ke-27 sebesar 506 ml.
Pada  Gambar  1dapat  dilihat  bahwa  produksi gas  bio  maksimum  pada  hari  ke-15.  Hal  ini menunjukkan bahwa bakteri metanogenik bekerja  secara  maksimum  pada  hari  ke-15. Pada fase    permulaan  (penyesuaian),    bakteri pembentuk  gas  bio  baru    menyesuaikan    diri dengan    lingkungan    yang    baru,    sehingga    sel belum    membelah    diri  dan  produksi  gas cenderung  rendah.  Pada  fase  pertumbuhan  yang dipercepat,  jumlah  bakteri  mulai  meningkat  dan kemudian jumlahnya menurun pada fase stasioner  (kematian),  dimana  bakteri  mulai kekurangan  nutrisi  dan  mengalami  kematian sehingga  produksi  gas  bio  cenderung  konstan dan mulai menurun [17].
Berdasarkan  penelitian  terdahulu,  tanpa proses  pre-treatment  dibutuhkan  waktu  31  hari [4].  Dalam  penelitian  ini  proses  pembentukan gas  bio  diamati  dalam  waktu  27  hari  karena  gas bio  maksimum  pada  hari  ke-18  dan  menurun dalam  waktu  27  hari  tersebut.  Oleh  karena  itu, pembuatan  gas  bio  dengan  proses  pre-treatment memiliki potensi yang cukup bagus dibandingkan  tanpa  pre-treatment  dari  segi
Eceng gondok:air Konsentrasi NaOH  (M) pH TSS (mg/L) COD (mg/L) 70:30 6,67 7 3017 19400 50:50 2,86 7 2850 18500 30:70 3,00 6,8 2585 15870 100:0 4,00 7,8 3400 19950 0 20 40 60 80 100 120 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 V o lu m e Ga s B io Ha ri a n (m l) Waktu Fermentasi (Hari)
COD awal 18500 mg/L,
[NaOH] 2,86 M COD awal 15870 mg/L,
[NaOH] 3 M COD awal 19950 mg/L,
[NaOH] 4 M
COD awal 19400 mg/L,
[NaOH] 6,67 M
waktu  yang  singkat  sehingga,  biaya  yang dikeluarkan lebih sedikit.
Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap Persentase Penyisihan COD
COD  menjadi  salah  satu  perhatian  penting dalam penelitian ini karena berpengaruh terhadap lingkungan  saat  sampel  dibuang  ke  lingkungan. Persen  penyisihan  COD  dapat  dilihat  dari Gambar 2.

## Gambar  2.  Pengaruh  Waktu  Fermentasiterhadap Persentase Penyisihan COD
Pada  Gambar  2  dapat  dilihat  bahwa persentase  penyisihan  COD  pada  beberapa konsentrasi
NaOH cenderung
semakin meningkat.  Pada  penelitian  ini  persentase penyisihan  COD  maksimum  terjadi  pada konsentrasi NaOH 6,67 M dan COD awal 19950 mg/L hari ke-27, dengan nilai COD sebesar 2850 dan  persen  penyisihan  COD  sebesar  83,96%. Dan  penyisihan  COD  minimum  terjadi  pada konsentrasi  NaOH  3  M  dan  COD  awal  15870 mg/L hari ke-27, dengan nilai COD sebesar 4965 dan  persen  penyisihan  COD  sebesar  66,29%. Dapat  dilihat  bahwa  nilai  molaritas  NaOH  yang tinggi akan mempengaruhi persentase penyisihan COD yang semakin meningkat.
Nilai  COD  yang  sangat  besar  menunjukkan bahwa  dalam  rentang  waktu  tersebut  banyak bahan  organik  dan  yang  dirombak  oleh  bakteri. Jadi  semakin  besar  nilai  kandungan  COD  maka kandungan  zat  organik  dalam  limbah  semakin tinggi  atau  semakin  besar  jumlah  penyisihan COD [11].
Penyisihan  COD  yang  rendah  disebabkan beberapa  hal,  yaitu  bahan  organik  pada  tahap asidifikasi dirombak menjadi asam yang selanjutnya dirombak menjadi metana pada tahap metanogenesis.  Semakin  besar  bahan  organik
yang  dirombak  menjadi  asam  (VFA)  dan melebihi  kemampuan  bakteri  metanogen  akan mengakibatkan
proses metanogenesis terhambat    dan    penyisihan    COD    kurang maksimal [14].
Hasil    penelitian  menunjukkan    pada beberapa    komposisi    sampel  persentase penyisihan  COD  terus  meningkat setelah  hari ke-15    dimana    produksi    gas  bio  maksimum. Dapat    dikatakan    pada    saat    produksi  gas  bio optimum    telah    dicapai,    bakteri    tetap  mampu mendegradasi senyawa organik meskipun volume    gas  bio    menurun.  Oleh    karena    itu hasil  penelitian    yang    diperoleh    belum    sesuai dengan teori yang ada.
Menurut    SK  KEMEN  LH  No.1815/2014 tentang  baku    mutu  air  limbah  bahwa  limbah belum  layak  dilepaskan    ke    perairan    lepas, apabila    nilai  CODnya    lebih    besar    dari    pada 100    mg/L.    Pada  penelitian  ini,  nilai  COD terendah  dihasilkan  pada  konsentrasi  NaOH 6,67M    dimana      jumlah    COD  sebesar    2850 mg/Ldengan    persentase  penyisihan  COD sebesar 83,96% pada hari ke-27.
Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap Persentase Penyisihan TSS Pengaruh waktu fermentasi terhadap persentase  penyisihan  TSS  pada  beberapa  rasio limbah  eceng  gondok:air.  TSS  merupakan partikel  yang  tersuspensi  didalam  air  limbah, dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar  3.  Pengaruh  Waktu  Fermentasi  terhadap Persentase Penyisihan TSS
Pada  Gambar  3  dapat  dilihat  bahwa  semakin lama  waktu  fermentasi  maka  persen  penyisihan TSS  akan  semakin  besar  dan  cenderung berfluktuasi  denganjumlah    limbah    padat  yang semakin  besar pula.
Persentase  penyisihan  TSS  maksimum  pada penelitian  ini  diperolehpada  konsentrasi  NaOH 6,67  M,  dapat  dilihat  bahwa  persen  penyisihan
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 Pen y isih a n CO D (% ) Waktu Fermentasi (Hari) COD awal 18500 mg/L, [NaOH] 2,86 M
COD awal 15870 mg/L, [NaOH] 3 M
COD awal 19950 mg/L,
[NaOH] 4 M COD awal 19400 mg/L, [NaOH] 6,67 M 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Waktu Fermentasi Setelah 27 Hari Pe n y isi h a n T S S ( % ) COD awal 18500 mg/L, [NaOH] 2,86 M COD awal 15870 mg/L, [NaOH] 3 M
COD awal 19950 mg/L,
[NaOH] 4 M
COD awal 19400 mg/L, [NaOH] 6,67 M
TSS  terbesar  terjadi  pada  hari  ke-27  yaitu 93,23%.  Untuk  persentase  penyisihan  minimum diperoleh  pada  konsentrasi  NaOH  4  M  persen penyisihan TSS juga terjadi pada hari ke-18 yaitu sebesar 81,48%.
Menurut  SK  KEMEN  LH  No.1815/2014 limbah belum layak dilepaskan ke perairan lepas, apabila nilai TSS nya lebih besar dari 200 mg/L. Pada  penelitian  ini,  jumlah  TSS  yang  paling maksimum yaitu pada konsentrasi NaOH 6,67 M dengan  jumlah  gas  bio  tertinggi  dimana  jumlah TSS  sebesar  193  mg/L  dengan  persentasi penyisihan  TSS sebesar 93,23% pada hari ke-27, sehingga  nilai  TSS  tersebut  memenuhi  syarat kelayakan  limbah  untuk  dilepaskan  ke  perairan lepas  atau  ke  lingkungan  sekitar.  Berdasarkan penelitian  terdahulu,  nilai  TSS  akhir  pada  eceng gondok  tanpa  pre-treatment  adalah  sebesar  1,47 g/L  atau  1470  mg/L  [21].  Hal  ini  berarti  proses pre-treatment  alkali  dan  asam  mengakibatkan nilai TSS lebih rendah daripada tanpa proses pre- treatment.
Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap Derajat  Keasaman  (pH)  Pada  Beberapa Komposisi Sampel
Adapun  grafik  di  bawah  ini  menunjukkan hasil penelitian pengaruh waktufermentasi terhadap  derajat  keasamaan  (pH)  dari  berbagai variasi rasio berat limbah padat .

## Gambar 4 Grafik Hubungan Waktu Fermentasi Terhadap Derajat Keasaman (pH)
Dari  Gambar  4  dapat  dilihat  bahwa  pH  pada beberapa perbandingan komposisi sampel mengalami  fluktuasi.  Pada  konsentrasi  NaOH 6,67  M  pH  awal  fermentasi  bernilai  7,8  hal  ini terjadi  karena  tingginya  konsentrasi  NaOH  yang digunakan, namun pH kembali normal pada hari ke-3  karena  adanya  penambahan  larutan buffer dan  mengalami  fluktuasi  pada  rentang  pH  6,8- 7,8. Adanya penambahan buffer natrium karbonat sangat berperan penting dalam menjaga
pH  larutan  selama  proses  fermentasi.  Pada konsentrasi  NaOH  2,86  M,  pH  awal  fermentasi bernilai 6,8 dan mengalami fluktuasi hingga hari ke-27,  rentang  pH  yang  terjadi  pada  proses  ini adalah 6,8-7. Untuk  konsentrasi NaOH 3 M, pH awal  fermentasi  bernilai  6,8  danmengalami penurunan  hingga  hari  ke-27,  rentang  pH  yang dialami  pada  proses  ini  adalah  6,8-7.  Untuk konsentrasi  NaOH  4M,  pH  awal  fermentasi bernilai 7 dan  mengalami  fluktuasi pada rentang pH  6,5-7,2  selama  proses  fermentasi.  Pada penelitian  ini,  pH  paling  stabil  terjadi  pada konsentrasi  NaOH  6,67  M,  sedangkan  pada konsentrasi  yang  lebih  tinggi  dari  6,67  M  pH yang terjadi kurang stabil.
Peningkatan  pH  optimum  akan  memacu proses  pembusukan,  sehingga  meningkatkan efektivitas kerja mikrobia dan dapat meningkatkan  produksi  gas  bio.  Hasil  yang diperoleh  menunjukkan  bahwa  pH  substrat  awal 7  dengan  penambahan  memberikan  peningkatan laju  produksi  gas  bio  lebih  baik  dibandingkan dengan  perlakuan  pH  yang  lain  [22].  Dari  hasil penelitian ini untuk menjagapH netral ditambahkan  larutan buffer natrium  karbonat, dimana  dapat  dilihat  pada  konsentrasi  NaOH 6,67  M  pada  hari  15  dan  18  diperoleh  volume gas  yang  meningkat  sebesar  85    ml  ke  109  ml dari pH 6,9 ke pH 7.
Kegagalan  proses  pencernaan  anaerobik dalam digester gas  bio  dikarenakan  tidak seimbangnya  populasi  bakteri  metanogenik terhadap  bakteri  asam  yang  menyebabkan lingkungan  menjadi  sangat  asam  (pH  kurang dari7)  dan  menghambat  kelangsungan  hidup bakteri  metanogenik.  Kondisi  keasaman  yang optimal  pada  pencernaan  anaerobik  yaitu  sekitar pH 6,8 sampai 8, laju pencernaan akan  menurun pada  kondisi  pH  yang  lebih  tinggi  atau  rendah [20].

## Hasil Uji Nyala Gas Bio
Hasil  uji  nyala    gas    bio    pada    penelitian    ini dapat dilihat pada Tabel 2 di bawah ini.
Tabel  2.  Hasil  uji  nyala  gas  bio  Beberapa Perbandingan Sampel
Eceng gondok :air Konsentrasi NaOH (M) Hasil Uji Nyala 70:30 6,67 Api berwarna biru 50:50 2,86 Api berwarna biru 30:70 3,00 Api berwarna biru 100:0 4,00 Api berwarna biru
Uji  pembakaran  yang  menunjukkan    bahwa gas  berwarna  biru ini  menandakan  api  cukup bagus    untukdimanfaatkan  sebagai  sumber
6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 pH Waktu Fermentasi (Hari) COD awal 18500 mg/L, [NaOH] 2,86 M COD awal 15870 mg/L, [NaOH] 3 M COD awal 19950 mg/L, [NaOH] 4 M
COD awal 19400 mg/L,
[NaOH] 6,67 M
energi. Hasil uji pembakaranmenunjukkan bahwa  semua  gas  hasil  fermentasi  pada  setiap variabel  dapat  dibakar  danmengandung  metana (CH 4 )  [22],  dimana  metana    (CH 4 )  adalah komponen penting dan utama dari gas bio karena memiliki  kadar  kalor  yangcukup  tinggi  dan  jika gas  yang  dihasilkan  dari  proses  fermentasi anaerob  inidapat  terbakar,  hal    ini  menunjukkan bahwa  sedikitnya  mengandung  45%  metana. Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan nyala  api  membuktikan  berwarna  biru.  Apabila gas  yang  dihasilkan  adalah  CO 2 ,  api  yang dinyalakan akan mati [3].

## Kesimpulan
Semakin  besar jumlah  limbah  padat  maka semakin    besar  jumlah  volume  gas  bio danpenyisihan    TSS.  Volume  gas  bio  dan penyisihan  TSS  maksimum  diperoleh  pada  rasio eceng gondok: air 70:30 (v/v) dengan konsentrasi NaOH  6,67  M  pada  hari  ke-27  dengan  volume total gas bio sebesar 506 mL dan penyisihan TSS 93,23%.  Hasil  analisa  uji  nyala  gas  bio  pada setiap  variasi  menunjukkan  nyala  api  biru  yang menandakan  gas  metana  lebih  dari  45%.  Proses pre-treatment natrium hidroksida dan asam sulfat pada bahan baku mengakibatkan waktu fermentasi  lebih  cepat  (27  hari).  Untuk  volume gasbio  dan  penyisihan  TSS    maksimum  tanpa pre-treatment  diperoleh  pada  rasio  75:25  pada hari 31 dengan volume total gas bio sebesar 319 mL dan penyisihan TSS 93,79%.

## Daftar Pustaka
[1] A.  A.  Fikri    dan  S.  R.  Muria,    Pengaruh
Perbandingan  Eceng  Gondok  dengan  Air Terhadap  Penyisihan  COD  dan  Padatan pada Produksi Biohidrogen Secara Fermentasi Anaerob Batch Tahap Asidogenesis,  Jurnal  Jom  Fteknik,  Volume
2 No. 2, 2015.
[2] A. D. Broughton, Hydrolysis And
Acidogenesis  of  Farm  Dairy  Effluent  for Biogas Production at Ambient Temperatures,  Thesis  for  The  Degree  of Master  of  Engineering  in  Environmental Engineering, Massey University, Palmerston North, New Zealand, 2009.
[3] A. F. Utomo dan N. Primastuti,
Pemanfaatan  Limbah  Furniture  Enceng Gondok  (Eichhornia  Crassipes)  di  Koen Gallery  Sebagai  Bahan  Dasar  Pembuatan Briket  Bioarang,  Jurnal  Teknologi  Kimia dan  Industri,  Vol.2,  No.2.  Hal:  220-225, 2013.
[4] A. U. Ofoefule.,  E. O. Uzodinma and O. D.
Onukwuli,    Comparative  Study  of  The
Effect  of  Different  Pre-Treatment  Methods
on  Biogas  Yield  from  Water  Hyacinth (Eichhornia
Crassipes), International Journal of Physical Sciences Vol. 4 (8), pp. 535-539, 2009.
[5] C.  W.  Yuwono  dan  T.  Soehartanto, Perancangan pada Sistem Pengaduk Bioreaktor  Batch  Untuk  Meningkatkan Produksi  Gas  Bio,  Jurnal  Teknik  Pomits Vol. 2, No. 1, 2013.
[6] D.  Clinton,  Pengaruh  Waktu  Fermentasi dan  Komposisi  Limbah  Kulit  Buah  Aren (Arenga  Pinnata)  dengan    Starter  Kotoran Sapi  Terhadap  Gas  Bio  yang  Dihasilkan, Jurnal  Teknik  Kimia  USU,  Vol.  4,  No.  3, 2015.
[7] D.  Dieter  and  A.  S.  hauster,  Biogas  from Waste  and  Renewable  Resources,  An Introduction (Singapore: WILEY-VCH Verlag  GmbH  &  Co.  KGaA,Weinheim), 2008.
[8] D.  Krishna  and  A.  S.  Kalamdhad,  Pre- Treatment  and  Anaerobic  Digestion  of Food  Waste  for  High  Rate  Methane Production  –  A  Review,  Journal  of Environmental  Chemical  Engineering,  Vol 2, 2014.
[9] D. Padmono, Kemampuan Alkalinitas Kapasitas  Penyangga  (Buffer  Capacity) dalam  Sistem  Anaerobik  Fixed  Bed, Jurnal Teknik Lingkungan, 8 (2): 119-127, 2007.
[10] E. Sari., S. Syamsiah., H. Sulistyo and  M. Hidayat,  Effect  Of  Mn 2+ Addition  on Delignification  of  Water  Hyacinth  Using Phanerochaete Chrysosporium, Modern Applied Science, Vol. 9, No. 2, 2015.
[11] E.  Suriadi,  Pengaruh  Konsentrasi    COD Terhadap  Efektivitas    Pengolahan    Air Limbah Secara UASB, Bulletin
Penelitian, Vol. XIX, No. 1, 1997.
[12] F.  Agustina,  Aplikasi  Parameter  Produk Gas Bio dari Limbah Cair Industri Tapioka dalam  Bioreaktor  Anaerobik  2  Tahap, Magister Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Semarang, 2012.
[13] F. Amriani, Praperlakuan Fisik dan Biologi Terhadap  Biomassa  Eceng  Gondok  Untuk Produksi  Enzim  Selulase  oleh  Aspergillus Niger    dan  Trichoderma  Reesei,  Skripsi, Fakultas  Teknik,  Universitas  Sumatera Utara, Medan, 2013.
[14] Farida,  Pemanfaatan  Serat  Enceng  Gondok dan  Kitosan  Sebagai  Bahan  Baku  Untuk Pembuatan  Poly  Lactic  Acid  Sebagai Kemasan  Ramah  Lingkungan,  Skripsi,
Fakultas Matematika Dan Ilmu
Pengetahuan  Alam,  Universitas  Sumatera Utara, Medan, 2012.
[15] G.  A.  GmbH,  Biogas  Purificion  and Assessment  Of  The  Nural  Gas  Grid, Austria, Leitbnitz, 2008.
[16] J.  Abdillah  dan  G.  R.  Mahadin,  Hidrolisa Basa  dalam  Pre-Treatment  Produksi  Gas Bio  dengan  Bahan  Baku  Eceng  Gondok,
Skripsi,  Jurusan  Teknik  Kimia,  Institut Teknologi Semarang, 2011.
[17] L.  N.  Hakim.,  Nurwantoro  dan  A. Purnomoadi,  Gas  Production  and  Bio-
Digester Gas Production
Rate with
Addition  of  Rice  Husks  Into  Cattle  Facces as  Raw  Material,  Animal  Agriculture Journal, Vol. 1. No. 2, p 342 –  351, 2012.
[18] O.  Almoustaph.,  S.  Kenfack  and  J.  M.
Rasolodimby,  Biogas  Production  Using
Water Hyacinths to Meet Collective Energy Needs in A Sahelian Country, Published by Copernicus  Publications  on  behalf  of  the Institut Veolia Environnement,Field Actions Sci. Rep., 2, 27–32, 2009.
[19] S.  Wahyuni,  Gas  Bio  Energi  Terbarukan
Ramah  Lingkungan  dan  Berkelanjuta,
Kongres Ilmu Pengetahuan Nasional (KIPNAS) ke 10, Jakarta, 2011.
[20] T.  Haryati,  Gas  Bio  :  Limbah  Peternakan yang  Menjadi  Sumber  Energi  Alternatif, Balai Penelitian Terna/ PO Box 221, Bogor, 2006.
[21] W.  Panggih,  Produksi  Gas  Bio  dari  Eceng Gondok,  Seminar  Tesis  Program  Magister, Teknik Lingkungan ITS, 2011.
[22] Wagiman, Identification of Potential Biogas Production  from  Tofu  Wastewater  With Upflow      Anaerobic  Sludge  Blanket Reactor (UASB), Bioteknologi4 (2): 41-45, 2007.
[23] Y. D. Yenni, Uji Pembentukan Substrat dari Substrat  Sampah  Sayur  dan  Buah  dengan Ko-Substrat Limbah Isi Rumen Sapi, Jurnal Teknik  Lingkungan  UNAND  9  (1):  26-36,
2012.
[24] Y.  S.  Dewi,  Efektivitas  Jumlah  Rumpun Tanaman Eceng Gondok (Eichhornia Crassipes)  dalam  Pengendalian  Limbah Cair Domestik, Jurnal Riset Industri Vol. V, No.2, Hal 131-142, 2011.