www.jtkl.polinema.ac.id
Disetujui: 25 September 2017 Jl. Gegerkalong Hilir, Kab. Bandung Barat, Indonesia © 2017 Politeknik Negeri Malang
E-mail: purwinda.iriani@polban.ac.id

## Fermentasi Anaerobik Biogas Dua Tahap Dengan Aklimatisasi dan Pengkondisian pH Fermentasi

## Purwinda Iriani*, Yanti Suprianti, Fitria Yulistiani
Jurusan Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Bandung, Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Parongpong, Kabupaten Bandung Barat, Jawa Barat 40012, Indonesia
*E-mail: purwinda.iriani@polban.ac.id

## ABSTRAK
Produksi biogas pada skala rumah tangga umumnya menggunakan teknologi fermentasi anaerobik di dalam satu biodigester (satu tahap), yang  mengakomodasi dua tahap utama prinsip pembentukan biogas,  yakni tahap asetogenesis dan tahap metanogenesis. Permasalahan yang muncul dari penggunaan digester biogas satu  tahap  adalah  ketidakseimbangan  proses  fermentasi  (peningkatan  laju  beban  organik,  waktu  retensi senyawa  organik  yang  lebih  cepat,  dan  produktivitas  biogas  yang  menjadi  tidak  maksimal).  Untuk mengatasi  hal  tersebut,  dilakukan  penelitian  yang  bertujuan  melakukan  produksi  biogas  melalui  sistem fermentasi  anaerobik  dua-tahap  ( two-stage  anaerobic  digestion ),  yang  didukung  dengan  pengaturan  pH pada proses  metanogenik. Pada penelitian ini telah dilakukan proses aklimatisasi (aktivasi) bakteri  yang menunjang proses asetogenik dan metanogenik pada skala laboratorium (19 L), dan selanjutnya menjadi inokulum  untuk  proses  fermentasi  skala  pilot  dengan  kapasitas  biodigester  asetogenik  125  L  dan metanogenik 500 L. Hasil proses aklimatisasi bakteri  asetogenik pada  media  kotoran  sapi  menunjukkan adanya  kestabilan  pH  yang  dibutuhkan  untuk  reaksi  asetogenik,  yaitu  pada  kisaran  pH  5-6,  sedangkan kontrol menunjukkan perubahan pH yang masih ada di rentang pH netral yaitu 6-7. Kotoran sapi yang telah melalui proses  asetogenik selama 2  minggu (pH awal 5,5), menjadi bahan baku pembuatan biogas pada digester metanogenik. Hasil dari proses metanogenik menunjukkan terjadinya peningkatan volume biogas dan komposisi gas metana (CH 4 ) di dalam biogas. Komposisi CH 4 tertinggi diperoleh pada hari ke-20 yakni 74,82%  dengan  volume  produksi  biogas  tertinggi  ada  pada  hari  ke-22,  dengan  laju  8,87  L/hari.  Potensi energi tertinggi yang diperoleh mencapai 217,66 kJ/hari .
Kata kunci: biogas, digester, fermentasi dua tahap, metana

## ABSTRACT
Generally, biogas production on the household scale is using one-stage anaerobic fermentation technology, which accommodates two main processes of biogas production, namely acetogenesis and methanogenesis. An obstacle of using one-stage biogas digester is the imbalance of the fermentation process that indicated by the increase of organic load rate and shorter retention time that lead to un-optimal biogas productivity. This research undertook the application of two-stage anaerobic digestion, supported by adjusting the initial pH  for  both  acetogenic  and  methanogenic  processes.  Firstly,  the  research  initiated  by  acclimatization (activation) process of acetogenic and methanogenic bacteria via fermentation in laboratory scale (19 L) digesters, separately. The results of acetogenic bacteria acclimatization process on cow dung media showed the pH stability needed for the reaction acetogenic, in the range of 5-6, while the control showed the pH changes  still  in  the  neutral  pH  range  (6-7).  The  substrate  from  lab-scale  acetogenic  and  methanogenic digester, then used as a starter for pilot-scale digester (125 L and 500 L, respectively). The mixture of water and cow dung were adjusted at initial pH 5.5 on acetogenic digester for 2 weeks. Those material were used for  biogas  production  in  the  methanogenic  digester.  The  result  of  the  methanogenic  process  showed  an increasing  volume  of  biogas  and  the  composition  of  methane  (CH4)  in  the  biogas.  The  highest  CH4 composition  was  obtained  on  the  20th  day,  which  reached  74.82%,  and  the  highest  volume  of  biogas production was at day 22, with the rate of 8.87 L/day. The highest energy potential obtained was 217.66 kJ/day.
Keywords : biogas, digester, methane, two-stage fermentation

## 1.  PENDAHULUAN
Produksi biogas dari kotoran sapi pada umumnya dilakukan dengan menggunakan teknik fermentasi  anaerob  satu  tahap  (di  dalam  satu  digester).  Bakteri  pendegradasi  senyawa organik komplek yang membutuhkan suasana lingkungan lebih asam, berada pada satu digester dengan bakteri  penghasil metana  yang membutuhkan suasana pH lebih  netral. Hal  tersebut  menyebabkan  proses  pendegradasian  senyawa  organik  komplek  menjadi senyawa organik sederhana, atau yang disebut sebagai tahap asetogenesis, menjadi tidak optimal,  karena  pH  proses  asetogenesis  terganggu.  Demikian  juga,  pada  proses pengubahan senyawa organik sederhana menjadi biogas, -atau yang disebut sebagai tahap metanogenesis-,  turut  mengalami  kondisi  serupa.  Untuk  dapat  mengatasi  hal  tersebut, penerapan  produksi  biogas  melalui  sistem  fermentasi  anaerobik  dua-tahap  ( two-stage anaerobic digestion ) mulai dikembangkan dalam bentuk pengkajian/penelitian.
Terdapat beberapa penelitian mengenai digester biogas dua-tahap yang telah dilakukan. Patil, dkk. [1] melakukan kajian mengenai produksi metana dari anaerobic digestion dua tahap  dengan  menggunakan  dadih  keju  pada  skala  laboratorium.  Proses  yang  dikaji menunjukkan  adanya  penurunan  waktu  retensi  hidrolik  dan  produksi  metana  yang dihasilkan dari biogas sekitar 50-70%. Nizami, dkk. [2] melakukan produksi biogas dari rumput pakan ternak dengan sistem fermentasi anaerobik dua tahap secara kontinyu dan menghasilkan gas metana hingga 71%. Hasil tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan penggunakan sistem fermentasi anaerobik satu tahap secara kontinyu yang menghasilkan 52%  gas  metana.  Penelitian  lainnya  [3]  menunjukkan  produksi  gas  metana  tertinggi hingga  70,7%  pada  fermentasi  biogas  limbah  makanan    sistem  dua  tahap  dengan pengkondisian digester asetogenik pada suhu mesofilik dan digester metanogenik pada suhu termofilik.
Sistem biogas dua tahap dari penelitian-penelitian tersebut masih terkendala pada skala fermentasi  biogas  (skala  laboratorium),  jenis  limbah  yang  digunakan  (limbah  rumah tangga,  limbah  pertanian,  dan  limbah  industri),  dan  konfigurasi  sistem  (satu  digester asetogenesis untuk satu digester metanogenesis). Apabila dihubungkan dengan masalah yang teridentifikasi di lapangan (ketersediaan kotoran sapi yang melimpah dari beberapa sumber tempat ternak dan keterbatasan kapasitas dan sistem fermentasi satu tahap), hal tersebut menyebabkan laju beban organik yang tinggi, sehingga waktu retensi senyawa organik  dipaksa  menjadi  lebih  cepat  karena  keterbatasan  kapasitas.  Hal  tersebut  turut menyebabkan produktivitas biogas menjadi tidak maksimal.
Dari masalah tersebut,  diperlukan penelitian mengenai  penerapan produksi  biogas dari kotoran  sapi  menggunakan  fermentasi  anaerobik  dua  tahap,  dengan  melakukan pengendalian pH pada proses metanogenik. Asumsi beban organik yang dihasilkan dari beberapa  sumber  asal  kotoran  sapi,  akan  direpresentasikan  melalui  dua  digester asetogenik  yang  bekerja  secara  bergantian  dalam  memberikan  input/umpan  ke  dalam digester  metanogenik.  Melalui  metode  tersebut,  hipotesis  penelitian  mengenai  sistem fermentasi anaerobik dua tahap dengan menggunakan pengendalian pH, akan berkolerasi positif  terhadap  efektivitas  pendegradasian  senyawa  organik,  total  waktu  retensi  yang lebih singkat, dan produktivitas biogas yang lebih tinggi.

## 2.  METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  melalui  beberapa  tahap  percobaan,  antara lain:
1. Preparasi Alat dan Bahan. Hal ini meliputi desain dan pembuatan biodigester dua tahap  yang  terdiri  dari  2  unit  digester  asetogenik  125  L  dan  1  unit  digester metanogenik 500 L. Digester dilengkapi dengan alat pengaduk dan penampung gas hasil fermentasi. Survey lokasi dan ketersediaan bahan baku yang kontinyu turut  dilakukan  pada  tahap  ini. Analisis komposisi kimia  dilakukan  pada bahan baku yang akan digunakan, dengan memeriksa kandungan Karbon, Nitrogen, pH, dan air di Laboratorium B3 Teknik Lingkungan ITB.
2. Aktivasi  Inokulum.  Proses  aktivasi  inokulum  untuk  masing-masing  tahap asetogenik  dan  metanogenik,  dilakukan  pada  skala  laboratorium.  Asplund  [4] menyebutkan penggunakan inokulum sebesar 10% dari total volume reaktor yang digunakan. Aktivasi pertama dilakukan dengan menggunakan bahan baku kotoran sapi segar yang dikondisikan pada suasana lingkungan pendukungnya. Hasil dari aktivasi pertama akan dijadikan inokulum bagi proses aktivasi tahap kedua yang berkapasitas  10x  dari  volume.  Hasil  fermentasi  dari  aktivasi  tahap  kedua  akan menjadi inokulum bagi tahap fermentasi berskala pilot. Bagan alir pengerjaan dari mulai persiapan alat dan bahan serta aktivasi inoculum dapat dilihat pada Gambar 1.
Persiapan Alat dan Bahan Baku Survey Tempat Penelitian Analisis Komposisi Kimia Bahan Baku Aktivasi Inokulum Aktivasi mikroba acetogenesis Aktivasi mikroba metanogenesis Inokulum Digester Acetogenik Inokulum Digester Metanogenik TAHAP FERMENTASI ANAEROBIK DUA TAHAP
Gambar 1. Diagram tahap penyiapan bahan baku dan aktivasi inokulum
3. Fermentasi Anaerobik dalam Digester Asetogenik. Bahan baku yang digunakan pada  tahap  ini  adalah  kotoran  sapi  segar  yang  akan  dicampur  dengan  air (perbandingan  1:1)  dan  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  digester  asetogenik berkapasitas  125  L.  Jumlah  bahan  baku  yang  dimasukkan  sebanyak  80%  dari kapasitas  digester  yang  sudah  mengandung  10%  inokulum  ( starter )  dari  hasil aktivasi.  Fermentasi  dilakukan  dengan  mengkondisikan  suasana  pH  substrat bakteri asetogenik, yaitu pH 5, menggunakan temperatur ambien, dan dilakukan secara  kontinyu  dengan  masa  tinggal  hidrolik  4-5  hari.  Tahapan  penyiapan fermentasi anaerobik dua tahap dapat dilihat pada Gambar 2. Digester yang akan digunakan  sebanyak  2  unit,  yakni  digester  asetogenik  1  (AC  1)  dan  digester asetogenik 2 (AC 2). Keduanya dibedakan melalui waktu start pemasukan ( input ) bahan baku dan  pengeluaran ( output ). Waktu fermentasi asetogenik  pada AC 1 dilakukan lebih dahulu dan output berupa umpan bagi digester metanogenik (M) dimasukkan setelah 4-5 hari fermentasi. Waktu start pemasukan bahan baku ke dalam AC 2 adalah setelah 3 hari fermentasi pada AC 1 berlangsung. Output dari AC  1  dan  AC  2  akan  bergantian  mengisi  digester  metanogenik  (M)  hingga digester  tersebut  penuh  terisi.  Proses  pengeluaran  substrat  dari  masing-masing digester akan dilanjutkan dengan pengisian kembali secara kontinyu.
Digester I Acetogenik Digester Metanogenik Inokulum Digester Metanogenik + Bahan Baku Inokulum Digester Acetogenik + Bahan Baku Fermentasi Anaerobik Digester Metanogenik (M) Pengambilan dan analisis data Hasil dan Kesimpulan Digester II Acetogenik Fermentasi Anaerobik Digester Acetogenik I (AC II) Fermentasi Anaerobik Digester Acetogenik I (AC I) Proses Fermentasi Anaerobik Dua Tahap secara Kontinyu
Gambar 2. Tahap fermentasi anaerobik dua tahap secara kontinyu
4. Anaerobic Digestion Tahap Metanogenik. Pada tahap ini, digester metanogenik (DMT)  yang  akan  digunakan  bervolume  500  L.  Volume  substrat  yang  efektif untuk  difermentasi  adalah  80%  dari  kapasitas  maksimum,  yaitu  400  L.  Tahap pertama  fermentasi  metanogenik  dilakukan  dengan  memasukkan  kotoran  sapi segar dan air dengan  perbandingan 1:1, serta menambahkan  inokulum ( starter ).
Total bahan yang dimasukkan adalah 20% dari 400 L. Tahap fermentasi anaerobik dua tahap dimulai dengan memasukkan 80 L umpan yang merupakan output dari digester asetogenik 1 (AC 1). Setelah 3 hari waktu pemasukan dari AC 1, proses pemasukan umpan dilanjutkan dari output digester asetogenik 2 (AC 2) sebanyak 80 L. Pemasukan umpan dari AC 1 dan AC 2 dilakukan bergantian hingga volume bahan  di  dalam  DMT  mencapai  400  L.  Selama  proses  fermentasi,  pH  substrat dikendalikan agar tetap netral (pH 7) dengan cara menambahkan buffer Na 2 CO 3 . Substrat hasil fermentasi anaerobik dua tahap yang telah dilakukan pada kapasitas DMT  maksimum,  untuk  selanjutnya  dikeluarkan  sebanyak  80%  dari  400  L. Substrat  yang  tersisa  di  dalam  DMT  akan  menjadi starter pada  pola  pengisian yang sama seperti sebelumnya.
5. Pengambilan dan analisis data. Parameter yang diukur meliputi temperatur sekitar digester,  pH,  COD,  volume  biogas,  dan  komposisi  gas  yang  terkandung.  Data yang  diperoleh  dari  setiap  digester  kemudian  dianalisis  menggunakan gas chromatography . Gas yang akan dideteksi oleh alat tersebut adalah CH 4 , CO 2 , H 2 , dan N 2 .
6. Hasil  dan  Kesimpulan.  Pengumpulan  dan  analisis  data  yang  telah  selesai dilakukan akan menghasilkan suatu kesimpulan yang selanjutnya akan menjawab hipotesis yang sebelumnya telah dibuat peneliti.

## 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN
Bahan yang dipakai untuk pembuatan biogas ini adalah kotoran sapi yang diperoleh dari peternakan  sapi  Desa  Cisaroni  –  Lembang.  Karakteristik  kimiawi  kotoran  sapi  untuk masing-masing skala percobaan dapat dilihat pada Tabel 1.

## Tabel 1. Karakteristik kimiawi kotoran sapi
Parameter Satuan Skala lab Skala Pilot Tanpa air Penambahan air C-Organik % 59,17 49,71 53,49 NTK % 1,83 1,79 1,62 Kadar Air % 86,19 86,15 92,43 Berat Jenis gr/cm3 1,16 1,26 1,04 pH - 5,54 7,96 5,87
Nilai rasio C/N dari kotoran sapi yang digunakan selama penelitian ada pada kisaran 27:1 hingga  33:1.  Nilai  tersebut  masuk  ke  dalam  rasio  C/N  yang  optimum  untuk  proses fermentasi anaerob, yakni 25-35 [5]. Profil pH kotoran sapi cenderung netral menuju basa (7,96) dan menjadi  sedikit asam  ketika ditambahkan campuran air. Proses aklimatisasi bakteri yang mendukung proses asetogenik melalui proses isolasi dan perbanyakan kultur murni Acetobacter  acetii , dilakukan dengan pembiakan kultur cair bakteri Acetobacter acetii selama 2x24 jam. Kemudian, hasil pembiakan dimasukkan ke dalam bahan baku
kotoran sapi  yang akan difermentasi dalam digester asetogenik berukuran 19 L. Proses tersebut  menjadi  tahap  aktivasi  bakteri  asetogenik.  Aktivasi  bakteri  metanogenik dilakukan pada digester dengan ukuran  yang sama. Kotoran sapi  yang difermentasikan pada kedua digester berkapasitas 19 L tersebut, akan menjadi starter bagi fermentasi pada tahap selanjutnya, yaitu fermentasi dalam 2 buah digester asetogenik berkapasitas 125 L, dan digester metanogenik berkapasitas 500 L.
Gambar  3  menunjukkan  profil  komposisi  gas  CO 2 dan  CH 4 yang  diproduksi  selama proses  fermentasi  berlangsung  pada  digester  metanogenik.  Pada  periode  fermentasi metanogenik dengan menggunakan hasil fermentasi digester AC 1 pengisian ke-1 diberi notasi  M1,  diikuti  dengan  campuran  dari  digester  AC  2  pengisian  ke-1  pada  minggu berikutnya (M2), kemudian hal serupa untuk masukan dari digester AC 1 pengisian ke-2 (M3)  dan  digester  AC  2  pegisian  ke-2  (M4),  menunjukkan  bahwa  dominasi  gas  yang diproduksi adalah CO 2 (tertinggi 66,5% di hari ke-26). Namun setelah hari ke-28, terjadi penurunan produksi gas Karbon dioksida (CO 2 ) yang disertai dengan kenaikan produksi gas Metana (CH 4 ).
Gambar 3. Profil konsentrasi biogas pada digester metanogenik sesuai tahapan pengisian (M-1 = 25%, M-2 = 50%, M-3 = 75%, M-4 = 100% kapasitas).
Proses  fermentasi  biogas  pada  digester  metanogenik  yang  telah  terisi  penuh, menunjukkan produksi biogas dengan kualitas yang meningkat (Gambar 3). Dalam kurun waktu 14 hari setelah pengisian penuh bahan baku digester metanogenik, komposisi gas metana mampu mencapai 67,63% di hari ke-41 dan tertinggi ada pada hari ke-47, yakni hingga  74,82%.  Sementara,  konsentrasi  gas  metana  hasil  penelitian  Ni’mah  [6] menyebutkan  bahwa  konsentrasi  tertinggi  yang  diperoleh  dari  fermentasi  satu  tahap biogas  dengan  menggunakan  kotoran  sapi  hanya  mencapai  59%  pada  hari  ke-14,  dan setelah itu turun menjadi 52% setelah 21 hari fermentasi.
Peningkatan kandungan metana tersebut, diiringi dengan volume biogas yang terbentuk. Volume gas dan komposisi metana dapat direpresentasikan menjadi potensi energi yang dihasilkan  selama  proses  fermentasi  metanogenik  (Gambar  5).  Pada  komposisi  CH 4 tertinggi  (hari  ke-47),  volume  gas  yang  dihasilkan  berjumlah  26,6  L,  sehingga  potensi energi  yang  dihasilkan  mencapai  65,3  MJ.  Proses  pembentukan  gas  metana  berjalan optimum pada rentang pH 7 s.d. 8 [7]. Sesuai dengan teori tersebut, komposisi gas metana tertinggi dalam biogas terjadi pada rentang pH 7,48 s.d. 7,86 (Tabel 2). pH merupakan salah  satu  faktor  yang  berpengaruh  pada  proses  pembentukan  gas  metana.  Pada lingkungan yang memiliki kondisi pH asam (< 7) atau sangat basa (> 8) dapat terbentuk ion NH 4 + atau amonia bebas (NH 3 ) yang bersifat racun bagi bakteri pembentuk metana ( methane-forming  bacteria ),  dan  menjadi  inhibitor  pembentukan  gas  metana  [8].  Hal tersebut  menyebabkan  komposisi  gas  metana  yang  terbentuk  tidak  optimum.  Terlihat pada Tabel 2, pada pH < 7 komposisi gas metana yang terbentuk < 35%.
Tabel 2. Keterkaitan antara pH dengan komposisi CH 4
Hari ke- Komposisi CH 4 pH 0 0 8,1 9 0,66 7,00 23 28,14 6,82 26 33,66 6,22 30 19,93 6,76 34 33,80 6,74 41 67,63 7,48 44 74,59 7,80 47 74,82 7,86 51 64,33 7,86 58 65,48 7,73 65 60,66 7,72
Pada  kapasitas  digester  metanogenik  telah  terisi  penuh  (100%),  diperoleh  kandungan biogas  seperti  pada  Gambar  3  (hanya  ditampilkan  komposisi  gas  yang  dominan). Pembentukkan  gas  CO 2 di  minggu  ke-2  sempat  mengalami  kenaikkan  hingga  44,74% (hari  ke-11).  Setelah  hari  ke-11,  konsentrasi  gas  CO 2 mengalami  penurunan  dimana kisaran  konsentrasi  CO 2 selama  30  hari  fermentasi  adalah  18,88  –  24,19%.  Pada penelitian  Kavuma  [9],  fermentasi  kotoran  sapi  di  dalam  digester  5  L  menunjukkan kenaikkan  gas  CO 2 hingga  hari  ke-10  yakni  25,8%  dan  setelah  itu  produksi  CO 2 berfluktuasi pada rentang 17,3 hingga 27,4%.
Berdasarkan penelitian Kavuma [9], gas metana yang diperoleh tertinggi hanya mencapai 45,3% di hari ke-18 dan setelah itu mengalami penurunan. Sementara hasil penelitian ini menunjukkan  peningkatan  yang  signifikan,  yaitu  dari  33,8%  di  hari  ke-7  setelah pengisian penuh (hari ke-41 fermentasi metanogenik), meningkat menjadi 67,63% di hari ke-14. Komposisi CH 4 tertinggi diperoleh pada hari ke-20 setelah pengisian penuh (hari ke-47 fermentasi metanogenik), yakni 74,82%. Selain CH 4 (74,82%) dan CO 2 (18,3%), terdapat juga sedikit gas lain, yaitu N 2 (5,2%) dan O 2 (1,7%).
Proses  metanogenik  yang  berlangsung  lebih  didominasi  dengan  pembentukan  gas metana, sedangkan  gas  CO 2 turut  dihasilkan walau dalam jumlah  yang tidak sebanyak gas metana. Pada kondisi  fermentasi dengan bahan baku  yang telah mengalami proses asetogenik, maka senyawa hasil proses tersebut (yakni asam asetat) akan lebih mudah dan cepat untuk digunakan oleh bakteri metanogenik untuk dikonversi menjadi CH 4 dan CO 2 . Gambar  4  menunjukkan  bahwa  ketika  konsentrasi  CH 4 mengalami  kenaikkan,  maka konsentrasi  CO 2 mengalami  penurunan.  Namun  setelah  40  hari  masa  fermentasi, diperoleh penurunan konsentrasi CH 4 yang diikuti dengan peningkatan gas CO 2 .
Gambar 4. Produksi biogas dengan digester metanogenik pada 100% kapasitas
Potensi  energi  biogas  yang  dihasilkan  pada  digester  metanogenik  diperoleh  dari  laju produksi  biogas,  yaitu  volume  gas  dan  komposisi  gas  metana  yang  dihasilkan.  Pada Gambar 5 ditunjukkan bahwa potensi energi tertinggi adalah 217,66 kJ/hari di hari ke-20. Rentang potensi energi dari biogas yang dihasilkan dari hari minggu ke-2 hingga minggu ke-4  adalah  88,70  –  217,66  kJ/hari.  Setelah  hari  ke-31,  nilai  potensi  energi  biogas menurun drastis hingga 14 kJ/hari.
Gambar 5. Potensi energi biogas pada digester metanogenik
Secara keseluruhan, pengaruh pemisahan proses fermentasi asetogenik dan metanogenik yang  berdasarkan  nilai  derajat  keasaman  (pH)  di  setiap  tahapan  memberikan  dampak yang cukup signifikan dalam produksi biogas. Hal tersebut sesuai dengan penelitian yang dilakukan  Liu  dkk  [10],  dimana yield biogas  yang  dihasilkan  meningkat  sebesar  21% dengan  menggunakan  proses anaerobic  digestion dua  tahap  kontinyu  menggunakan limbah rumah tangga sebagai umpan. Waktu retensi limbah tersebut adalah 30 hari.

## 4.  KESIMPULAN
Kesimpulan  yang  dapat  ditarik  dari  proses  Fermentasi  Anaerobik  Biogas  Dua  Tahap dengan Aklimatisasi dan Pengkondisian pH Fermentasi adalah sebagai berikut:
1. Pengaturan pH awal fermentasi anerobik dua tahap dilakukan pada pH awal 5,5 untuk proses asetogenik dan pH awal 7 untuk proses metanogenik.
2. Rentang nilai pH selama proses asetogenik berlangsung ada pada kisaran 5,2 – 5,8, sedangkan metanogenik pada pH 6,2 – 8,1.
3. Komposisi  metana  tertinggi  pada  digester  metanogenik  diperoleh  pada  hari  ke-20 setelah pengisian penuh (hari ke-47 fermentasi metanogenik), yakni hingga 74,82%.
4. Volume produksi biogas tertinggi diperoleh pada hari ke-22, dengan laju 8,87 L/hari. Sehingga potensi energi tertinggi yang diperoleh mencapai 217,66 kJ/hari.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Unit  Penelitian  Pengabdian  Masyarakat  (UPPM)  Politeknik  Negeri  Bandung  melalui Program Penelitian Terapan Dana DIPA Politeknik Negeri Bandung.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. S. Patil, N. V. Ghasghse , A. P. Nashte, S. S. Kanase,  R. H. Pawar , Anaerobic Digestion Treatment of Cheese Whey For Production of Methane in  two Stage Upflow  Packed  Bed  Reactor, International  Journal  of  Advanced  Science, Engineering and Technology , vol. 1, no. 1, hal. 1-7, 2012.
[2] A. S. Nizami, A. Orozco, E. Groom, B. Dieterich, J. D. Murphy, How much gas can we get from grass?, Applied Energy , vol. 92, hal. 783–790, 2012.
[3] J.  -R.  S.  Ventura,  J.  Lee,  D.  Jahng,  A  comparative  study  on  the  alternating mesophilic and thermophilic two-stage anaerobic digestion of food waste , Journal of Environmental Sciences , vol. 26, no. 6, hal. 1274-1283, 2014.
[4] S.  Asplund,  The  Biogas  Production  Plant  at  Umea  Dairy  Evaluation  of  Design and Start-Up Treatment, Biotechnol. Bioeng. , vol. 14, hal. 2539-2556, 2005.
[5] S.  Simamora,  Salundik,  S.  Wahyuni,  Surajudin,  Membuat  Biogas  Pengganti Minyak dan Gas dari Kotoran Ternak, Jakarta: Agromedia Pustaka, 2006.
[6] L. Ni’mah, Gas from Solid Waste of Tofu Production and Cow Manure Mixture: Composition Effect, Chemica. , vol. 1, no. 1,  hal. 1-9, 2014.
[7] T. A. Seadi, Biogas Handbook, Esbjerg: University of Southern Denmark, 2008.
[8] M.  H.  Gerardi,  The  Microbiology  of  Anaerobic  Digesters,  New  Jersey:  Wiley- Interscience, 2003.
[9] C.  Kavuma,  Variation of    Methane and Carbon  Dioxide Yield  in  Biogas Plant, M.Sc. thesis, Dept. of Energy Technology, KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden, 2013.
[10] D. Liu, D. Liu, R. J. Zeng, I. Angelidaki, Hydrogen and methane production from household solid waste in the two-stage fermentation process, Water Research , vol. 40, hal. 2230–2236, 2006.