p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Potensi Biogas dengan Pretreatment Substrat Kulit Kopi Menggunakan Campuran Rumen Sapi
Adhelia Salwa Sokhil Ababilluna 1* , Munawar Ali 2
1,2 Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Veteran, Surabaya * Koresponden email : adeliasalwa44@gmail.com Diterima: 13 September 2023 Disetujui: 24 September 2023

## Abstract
The  utilization  of  biogas  can  help  reduce  fossil  fuel  consumption.  The  objective  of  this  research  is  to investigate the feasibility of producing biogas from chemically treated coffee husk substrates using NaOH solution  and  biologically  treated  with  civet  dung.  Rumen bacteria  from  cattle  were  added  to  initiate  the fermentation process. The fermentation process took 35 days, with sample collection intervals at 7, 14, 21, 28, and 35 days. Measurement of total solids (TS) and methane (CH4) content was used in biogas testing. The  findings  indicate  that  the  processing  of  coffee  husk  substrates  significantly  affects  biogas  (CH4) formation. With a mixture of 50% coffee husk + 25% cattle rumen + 25% water, biological pretreatment produced a maximum methane gas of 42.3724% on the 28th day, while without pretreatment, the lowest methane gas production was 6.38433% on the 7th day. Total solids data showed an increase and decrease in the reactor's total solid content with different treatments. The biological pretreatment process yielded the highest  overall  solid  yield  (40.15%).  According  to  this  research,  biological  pretreatment  of  coffee  husk substrates  can  enhance  biogas  production,  which  may  be  a  viable  way  to  manage  coffee  husk  waste sustainably and reduce dependence on fossil fuels.
Keywords: biogas, pretreatment, coffee peel, civet dung, rumen microorganisms, production efficiency,
NaOH solution

## Abstrak
Pemanfaatan biogas dapat membantu mengurangi konsumsi bahan bakar fosil. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kemungkinan pembuatan biogas dari substrat kulit kopi yang telah diolah secara kimia dengan larutan NaOH dan secara biologis dengan  kotoran luwak. Bakteri rumen sapi ditambahkan ke dalam pencernaan untuk memulai proses fermentasi. Proses fermentasi memakan waktu 35 hari, dengan interval pengambilan sampel 7, 14, 21, 28, dan 35 hari. Pengukuran kadar total padatan (TS) dan metana (CH4)  digunakan  dalam  pengujian  biogas.  Temuan  menunjukkan  bahwa  pengolahan  substrat  kulit  kopi berpengaruh  signifikan  terhadap  pembentukan  biogas  (CH4).  Dengan  campuran  50%  kulit  kopi  +  25% rumen sapi + 25% air, pretreatment biologis menghasilkan gas metana maksimum sebesar 42,3724% pada hari ke-28, sedangkan tanpa pretreatment menghasilkan gas metana terendah sebesar 6,38433% pada hari ke-7. . Data total padatan menunjukkan kenaikan dan penurunan kandungan total padatan reaktor dengan perlakuan  berbeda.  Proses pretreatment biologis  mempunyai  rendemen  padat  keseluruhan  yang  paling besar (40,15%). Menurut penelitian ini, pengolahan awal secara biologis pada substrat sekam kopi dapat meningkatkan produksi biogas, yang mungkin merupakan cara yang layak untuk mengelola limbah sekam kopi secara berkelanjutan dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
Kata  Kunci:  biogas,  pretreatment , kulit  kopi,  kotoran  luwak,  mikroorganisme  rumen  sapi,  efisiensi produksi, larutan NaOH

## 1. Pendahuluan
Isu terkait dengan ketahanan energi telah menjadi salah satu perhatian utama di seluruh dunia dalam beberapa  tahun  terakhir.  Dengan  meningkatnya  populasi  global  dan  pertumbuhan  ekonomi  yang  pesat, konsumsi energi dunia terus meningkat. Menurut Data  Administrasi Informasi Energi (EIA) tahun 2023, total konsumsi energi dunia diperkirakan mencapai 92,92 quadrillion BTU pada tahun 2022, dan proyeksi menunjukkan  peningkatan  signifikan  hingga  mencapai  108,66    quadrillion  BTU  pada  tahun  2050. Alarmante  adalah  fakta  bahwa  sekitar  90%  dari  energi  dunia  masih  berasal  dari  bahan  bakar  fosil  [1]. Ketergantungan  yang  besar  pada  sumber  daya  ini  meningkatkan  risiko  terhadap  pasokan  energi  yang semakin berkurang, serta menghadirkan masalah lingkungan serius yang terkait dengan emisi gas rumah kaca.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Di tengah tantangan ini, penelitian energi terbarukan dan sumber energi alternatif menjadi semakin penting. Salah satu potensi sumber energi alternatif yang besar terdapat di Indonesia adalah produksi biogas dari berbagai jenis limbah organik, termasuk limbah peternakan dan limbah perkebunan. Proses anaerobik, yang  mengubah  bahan  organik  menjadi  biogas,  telah  diidentifikasi  sebagai  salah  satu  solusi  yang menjanjikan dalam mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil [2].
Indonesia  sebagai  salah  satu  produsen  kopi  terbesar  di  dunia,  memiliki  potensi  yang  belum dimanfaatkan  secara  optimal  dalam  hal  sumber  energi  alternatif.  Produksi  kopi  di  Indonesia  terus meningkat, menghasilkan jumlah limbah kulit kopi yang signifikan. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (2022) produksi kopi di Indonesia mencapai 794.800 ton pada 2022 yang mengalami peningkatan sebesar 1,10% dibandingkan dengan tahun sebelumnya sebesar 786.191 ton. Sementara data dari BPS Jawa Timur (2021),  produksi  kopi  mencapai  113.470  ton  dengan  luas  area  sebesar  69.570  hektare  yang  merupakan daerah  penghasil  kopi  dengan  limbah  yang  dihasilkan  sebesar  40,4  ton.  Limbah  kulit  kopi  sering  tidak dikelola dengan baik dan akhirnya menjadi sumber masalah lingkungan seperti hama dan penyakit [3]
Limbah  kulit  kopi  merupakan  limbah  organik  yang  memiliki  karakteristik  berligninselulosa  non pangan  berupa  daging  buah  sebesar  48%,  kandungan  kulit  kopi  48%,  dan  kulit  biji  6%  [4].  Kulit  kopi mengandung  beberapa  komponen  seperti  selulosa  63%,  lignin  17%,  protein  11,5%,  hemiselulosa  2,3%, tanin 1,8-8,56%, kafein 1,6% dan komponen organik lainnya [5]. Limbah kulit kopi yang terdiri dari bahan berlignin selulosa non-pangan, memiliki potensi untuk digunakan sebagai substrat dalam produksi biogas. Namun,  sejumlah  faktor  termasuk  kandungan  inhibitor  tertentu  dapat  menghambat  produksi  biogas  dari limbah ini [6]
Untuk  mengatasi  hambatan  ini,  banyak  penelitian  telah  dilakukan  untuk  mengevaluasi  metode pretreatment yang  berbeda  untuk  substrat  kulit  kopi. Pretreatment adalah  langkah  kunci  dalam meningkatkan efisiensi produksi biogas dari substrat yang sulit terdegradasi. Salah satu pendekatan yang menjanjikan  adalah pretreatment dengan  kotoran  luwak  yang  mengandung  mikroorganisme  yang  dapat membantu dalam degradasi bahan organik kompleks seperti kulit kopi [7]
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menyelidiki  potensi  produksi  biogas  dari  kulit  kopi  dengan mempertimbangkan pretreatment substrat baik secara biologis dengan kotoran luwak maupun secara kimia dengan larutan NaOH. Selain itu, penelitian ini akan menganalisis komposisi substrat yang paling efektif dalam  menghasilkan  biogas  yang  tinggi  dan  menentukan  waktu  fermentasi  optimal.  Dengan  demikian, penelitian ini dapat memberikan wawasan yang berharga dalam mengembangkan sumber energi alternatif berkelanjutan dan mengelola limbah pertanian yang signifikan di Indonesia.

## 2. Metode Penelitian

## Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit kopi, kotoran luwak, rumen rapi, aquades, dan larutan NaOH 8%. Sedangkan alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah rangkaian alat reaktor batch , sarung tangan, masker, ember, corong, termometer, pH meter, valve, pipa, urine bag, dan saringan.

## Persiapan Substrat Kulit Kopi
Kulit kopi diperoleh dari pengolahan kopi skala kecil yang berada di Desa Wonosalam, Kecamatan Wonosalam,  Kabupaten  jombang.  Proses  pengolahan  biji  kopi  limbah  kulit  kopi  dihasilkan  dari  proses pengupasan kulit kopi. Limbah kulit kopi segar dikeringkan hingga kadar air yang terkandung mencapai ± 50%,  kemudian  kulit  kopi  yang  sudah  dikeringkan  dimasukkan  ke  dalam  mesin  penghancur  untuk memperkecil ukuran kulit kopi setelah halus dilakukan pengayakan dengan ukuran 35 mesh dan substrat kulit kopi siap digunakan.

## Persiapan Substrat dengan Pretreatment Biologi (Kotoran Luwak)
Kotoran luwak dikumpulkan dari peternakan luwak di Desa Wonosalam, Kecamatan Wonosalam, Kabupaten Jombang yang memproduksi kopi luwak. Kulit kopi dimasukkan ke dalam wadah berukuran 1 liter, dan ditambahkan kotoran luwak yang telah disiapkan dengan perbandingan 1:12,5. Setelah itu, kulit kopi  sebanyak  10  mg  dimasukkan  ke  dalam  wadah  berisi  125  ml  cairan  kotoran  luwak,  dan  dibiarkan terendam  selama  tiga  hari.  Terakhir,  kulit  kopi  yang  telah  direndam  dikeringkan  hingga  kadar  airnya berkurang dan siap digunakan sebagai substrat biogas.
Persiapan Substrat dengan Pretreatment Kimia (Larutan NaOH 8%)
Pretreatment kimia dilakukan dengan menggunakan larutan NaOH 8%, kulit kopi dimasukkan ke dalam  wadah  sebesar  1  liter,  kemudian  larutan  NaOH  8%  yang  telah  disiapkan  dimasukkan  ke  dalam wadah, lalu kulit kopi sebanyak 10 mg dimasukkan ke dalam wadah yang berisi larutan NaOH 8% direndam selama  3  hari,  setelah  direndam  kulit  kopi  dikeringkan hingga  kadar  airnya  berkurang  dan  substrat  siap digunakan.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## Pembuatan Cairan Rumen Sapi
Cairan rumen sapi didapatkan dari Rumah Potong Hewan Daerah Kedurus Kota Surabaya. Rumen sapi yang masih segar diambil dari timbunan rumen sapi yang ada di rumah potong, kemudian isian rumen yang  telah  diambil  dimasukkan  ke  dalam  kain  saring  dan  diperas  untuk  mendapatkan  cairan  rumen sebanyak 4 liter. Dan cairan rumen sapi siap digunakan untuk proses biogas.

## Pembuatan Biogas
Batch proses  fermentasi  anaerobik  memerlukan  waktu  35  hari  untuk  diselesaikan  pada  suhu  30 hingga  40 o C.  Dengan volume  kerja  1,6  liter,  maka  volume  termanfaatkan  reaktor  adalah  2  liter.  Proses anaerobik dimulai dengan menyiapkan substrat, kemudian substrat dicampur.
Bahan substrat yang telah disiapkan (baik dengan maupun tanpa pretreatment ) dimasukkan terlebih dahulu ke  dalam  reaktor  sesuai  dengan  variabel  yang  telah  ditentukan.  Proses  anaerobik  selama  35  hari kemudian  akan  dimulai  dalam  reaktor  tertutup,  dengan  suhu  dijaga  antara  30  dan  40 o C  untuk mempertahankan  suhu  fermentasi  ideal.  Setiap  hari,  tingkat  pH  diperiksa  untuk  memastikannya  berada antara 6,5 dan 7, di mana seharusnya. Jika terjadi penurunan pH maka akan diberikan NaOH. Gambar 1 memperlihatkan reaktor yang digunakan.
Gambar 1. Reaktor Penelitian Biogas Sumber : Peneliti, 2023

## Cara Kerja Reaktor
Kulit kopi yang telah melalui proses pretreatment baik secara biologi ataupun kimia  dicampurkan dengan  rumen  sapi  dan  air  dengan  rasio  yang  telah  ditentukan  ke  dalam  reaktor,  setelah  bahan  tersebut tercampur  sesuai  dengan  takaran,  dilakukan  pengadukan  untuk  menghomogenkan  campuran,  setelah dilakukan  proses  pengadukan  reaktor  ditutup  agar  tidak  ada  oksigen  yang  masuk.  Reaktor  yang  telah ditutup rapat dibiarkan fermentasi selama 35 hari, selama waktu fermentasi akan berlangsung dan gas yang dihasilkan  akan  mengalir  memenuhi  plastik  penampung  atau  urine  bag  dan  selama  proses  fermentasi berlangsung, akan dilakukan pengujian selama 7 hari sekali.

## Sampling Biogas
Selama  proses  fermentasi  berlangsung,  pengujian  biogas  akan  dilakukan  selama  7  hari  sekali, ketika proses pengambilan sampel biogas, maka valve yang ada dibagian atas akan dibuka, sehingga gas dalam gas dalam reaktor akan mengalir ke dalam urine bag, setelah gas tertampung dalam urine bag valve akan ditutup sehingga proses anaerobik berlangsung kedalam reaktor, kemudian gas yang tertampung siap untuk dilakukan pengujian.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## 3. Hasil dan Pembahasan
Penelitian  ini  dilaksanakan  selama  dua  bulan  di  Laboratorium  Penelitian  Teknik  Lingkungan Fakultas  Teknik  Universitas  Pembangunan  Veteran  Jawa  Timur.  Sisa-sisa  kulit  kopi  digunakan  sebagai substrat dalam proses pembuatan biogas anaerobik bersama dengan mikroorganisme yang berasal rumen sapi yang dicampur dengan air.
3.1 Pengaruh Pretreatent terhadap Konsentrasi Gas Metan (CH 4 ) pada Biogas Pretreatment yang  digunakan  adalah  secara  biologi  dengan  menggunakan  kotoran  luwak  dan pretreatment secara kimia dengan menggunakan larutan NaOH 8% yang dibandingkan dengan proses tanpa pretreatment dengan  penambahan  mikroorganisme  pada  rumen  sapi. Proses  terjadinya  reaksi metanogenesis  dalam  reaktor,  diindikasikan  dengan  terbanetuknya  biogas.  Berdasarkan  hasil  penelitian, dapat disimpulkan bahwa pretreatment kulit kopi yang digunakan sebagai substrat memiliki kemampuan untuk menghasilkan biogas.
Dari penelitian ini diperoleh hasil berupa data pengamatan, analisa, dan pengolahan data. Data-data hasil penelitian ditampilkan pada Tabel 1, Tabel 2 dan Tabel 3 sebagai berikut:
Tabel 1. Data hasil penelitian kandungan gas metan pada digester (limbah kulit kopi + rumen sapi + air) tanpa perlakuan awal
Kode Digester Hasil Data Kandungan Gas Metan (%) Waktu Fermentasi (Hari) 7 14 21 28 35 Tanpa Pretreatment 25% KK – 50% RS – 25% Air 6,38433 12,8561 20,0565 31,2367 29,8712 Tanpa Pretreatment 50% KK - 25% RS - 25% Air 8,30332 14,3425 23,4180 34,5308 33,2565 Tanpa Pretreatment 75% KK - 25% Air 7,70850 13,9287 21,8344 33,5669 32,1003 Kontrol 75% RS - 25% Air 11,2568 17,7412 24,2913 34,7973 33,8923
Sumber: Laboratorium Teknologi Bioproses dan Proses Lingkungan Ubaya, 2023
Tabel 2. Data hasil penelitian kandungan gas metan pada digester (limbah kulit kopi + rumen sapi + air) dengan perlakuan awal ( Pretreatment Biologi Kotoran Luwak) Kode Digester Hasil Data Kandungan Gas Metan (%) Waktu Fermentasi (Hari) 7 14 21 28 35 Pretreatment Biologi (Kotoran Luwak) 25% KK - 50% RS –   25% Air 10,5690 17,1329 23,6601 35,7811 32,5687 Pretreatment Biologi (Kotoran Luwak) 50% KK - 25% RS –   25% Air 15,6857 21,5676 27,4021 42,3724 37,6113 Pretreatment Biologi (Kotoran Luwak) 75% KK - 25% Air 11,0277 17,6320 24,3297 35,9078 32,7690
Sumber:  Laboratorium Teknologi Bioproses dan Proses Lingkungan Ubaya, 2023
Tabel 3. Data hasil penelitian kandungan gas metan pada digester (limbah kulit kopi + rumen sapi + air) dengan perlakuan awal (Pretreatment Kimia Larutan NaOH 8%)
Kode Digester Hasil Data Kandungan Gas Metan (%) Waktu Fermentasi (Hari) 7 14 21 28 35 Pretreatment Kimia (Larutan NaOH 8%) 25% KK - 50% RS - 25% Air 6,8422 13,5873 20,4532 31,4403 30,5445 Pretreatment Biologi (Larutan NaOH 8%) 50% KK - 25% RS - 25% Air 13,3744 18,8791 22,8746 33,4544 31,7221 Pretreatment Biologi (Larutan NaOH 8%) 75% KK - 25% Air 12,0888 17,8022 26,4564 34,9815 28,6744
Sumber: Laboratorium Teknologi Bioproses dan Proses Lingkungan Ubaya, 2023
Limbah kulit kopi memiliki kandungan bahan organik yang tinggi, sehingga dapat  diolah menjadi biogas dengan proses anaerobik. Proses anaerobik akan menguraikan bahan organik menjadi bahan kimia yang  relatif  mudah  dikenali  dan  ramah  lingkungan,  sehingga  menghasilkan  gas  metana  yang  dapat dimanfaatkan sebagai energi [8].
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Penelitian  ini  menggunakan  pretreatment  biologis  (kotoran  luwak),  pretreatment  kimia  (larutan NaOH 8%), dan tanpa pretreatment pada kulit kopi dengan memvariasikan substrat dan berbagai prosedur. Gambar 2 memberikan contoh perbedaan antara pretreatment dan produksi gas .
Gambar 2. Grafik Hubungan antara waktu fermentasi dengan kandungan gas metan (CH 4 ) pada pretreatment biologi, pretreatment kimia, dan tanpa pretreatment Sumber: Hasil Analisa, 2023
Berdasarkan Gambar  2 ,  dapat  dilihat  bahwa  pada  berbagai  variasi  komposisi  substrat  dengan pretreatment biologi,  kimia,  dan  tanpa pretreatment terjadi  peningkatan  dan  penurunan  hasil  biogas. Produksi  gas  metan  yang  dihasilkan  pada  setiap  digester  selalu  mengalami  peningkatan  pada  hari  ke-7 hingga  hari  ke-28  dan  mengalami  penurunan  pada  hari  ke-35.  Gas  metan  tertinggi  pada  perlakuan pretreatment biologi diperoleh pada variasi 50% kulit kopi + 25% rumen sapi + 25% air yaitu 42,3724% pada hari ke-28. Sedangkan pada prerteatment kimia diperoleh pada variasi 75% kulit kopi + 25% air pada hari ke-28. Tanpa pretreatment diperoleh pada variasi 50% kulit kopi + 25% rumen sapi + 25% air yaitu 34,5308%.
Pada Gambar  2 tersebut  dapat  disimpulkan bahwa pretreatment biologi menghasilkan  gas  metan lebih  besar  dibandingkan  proses pretreatment kimia.  Sedangkan  perlakuan  tanpa pretreatment menghasilkan biogas yang lebih rendah dibandingkan pretreatment kimia.
Langkah  pertama  dalam  menurunkan  kandungan  lignin  bahan  lignoselulosa  adalah  prosedur delignifikasi. Komponen lignin pada bahan akan terlarut pada proses delignifikasi sehingga memudahkan pemisahan lignin dari serat selulosa. Struktur lignoselulosa akan lebih mudah diakses oleh mikroorganisme sebagai hasil dari prosedur ini. Oleh karena itu, mikroba lebih mudah melakukan proses degradasi bahan organik [9]. Selain itu dapat dilihat bahwa semakin besar penambahan berat kulit kopi produksi biogas yang dihasilkan juga semakin tinggi.. Hal tersebut diduga bahwa pada proses pretreatment kimia terlalu banyak NaOH yang diberikan sehingga mempengaruhi kinerja dari kulit kopi [10].
Hal  itu  juga  didukung  oleh  penelitian  yang  dilakukan  oleh  [11]  yang  menyebutkan  bahwa penggunaan konsentrasi alkali yang tinggi memberikan efek negatif pada hasil biogas. Menurut  ref. [12] menyebutkan bahwa  laju  pertumbuhan  mikroorganisme  sangat  besar  pada  penambahan  mikroorganisme rumen  sapi  dan  proses pretreatment biologi  dengan  kotoran  luwak  yang  mengandung  dua  quadrillion bakteri  dan  1  milliar  protozoa.  Banyak  diantara  bakteri  tersebut  adalah  mikroorganisme  selulolitik anaerobik yang mampu menghidrolisis selulosa dengan efisien yang tinggi  [13]. Sedangkan proses tanpa pretreatment menghasilkan gas metan paling sedikit. Hal tersebut dapat diakibatkan karena ada tidaknya kandungan inhibitor dalam substrat yang mempengaruhi biogas yang dihasilkan  [14]
Pada  proses  tanpa  perlakuan  awal  biogas  yang  terbentuk  sangat  sedikit.  Hal  tersebut  dapat diakibatkan  oleh  lignoselulosa  dalam  kulit  kopi  belum  teruraikan  dengan  baik  sehingga  mikroba membutuhkan  waktu  yang  lebih  lama  untuk  membentuk  biogas  [9].  Hasil  penelitian  juga  menunjukkan bahwa  kandungan  gas  metan  pada  hari  ke-7  masih  relatif  rendah  karena  gas  metan  pada  proses
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
metanogenesis  belum  terjadi.  Menurut  penelitian  yang  dilakukan  oleh  [15]  waktu  yang  optimum  dalam proses  anaerobik  untuk  menghasilkan  biogas  adalah  15-30  hari.  Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan oleh [16], semakin lama waktu fermentasi maka semakin banyak biogas yang dihasilkan.

## 3.2 Pengaruh Pretreatent terhadap Konsentrasi Total Solid pada biogas
Total  padatan  mengacu  pada  jumlah  padatan  dalam  limbah.  Padatan  total  juga  dapat  digunakan sebagai ukuran untuk menunjukkan bagaimana senyawa organik dipecah selama proses anaerobik untuk menghasilkan bakteri baru. Tabel 4, 5, dan 6 berikut menunjukkan efek pra-perlakuan terhadap kandungan total padatan untuk setiap variasi substrat:
Tabel 4. Data hasil penelitian kandungan total solid pada digester (limbah kulit kopi + rumen sapi + air)
tanpa perlakuan awal Kode Digester Hasil Data Kandungan Total Solid (%) Waktu Fermentasi (Hari) 7 14 21 28 35 Tanpa Pretreatment 25% KK – 50% RS – 25% Air 10,56 11,62 22,79 29,99 27,45 Tanpa Pretreatment 50% KK - 25% RS - 25% Air 12,15 15,53 24,91 32,07 30,65 Tanpa Pretreatment 75% KK - 25% Air 11,34 14,67 20,83 30,94 30,11 Kontrol 75% RS - 25% Air 13,84 19,43 26,17 32,52 30,76 Sumber: Balai Riset dan Standarisasi Industri Surabaya, 2023
Tabel 5. Data hasil penelitian kandungan total solid pada digester (limbah kulit kopi + rumen sapi + air)
dengan perlakuan awal ( Pretreatment Biologi Kotoran Luwak) Kode Digester Hasil Data Kandungan Total Solid (%) Waktu Fermentasi (Hari) 7 14 21 28 35 Pretreatment Biologi (Kotoran Luwak) 25% KK - 50% RS –   25% Air 13,25 18,81 25,12 32,78 30,43 Pretreatment Biologi (Kotoran Luwak) 50% KK - 25% RS –   25% Air 16,11 20,21 26,43 40,15 35,44 Pretreatment Biologi (Kotoran Luwak) 75% KK - 25% Air 13,56 19,2 26,4 32,97 20,25
Sumber: Balai Riset dan Standarisasi Industri Surabaya, 2023
Tabel 6. Data hasil penelitian kandungan total solid pada digester  (limbah kulit kopi + rumen sapi + air)
dengan perlakuan awal ( Pretreatment Kimia Larutan NaOH 8%) Kode Digester Hasil Data Kandungan Total Solid (%) Waktu Fermentasi (Hari) 7 14 21 28 35 Pretreatment Kimia (Larutan NaOH 8%) 25% KK - 50% RS - 25% Air 10,70 14,22 23,17 30,12 28,63 Pretreatment Biologi (Larutan NaOH 8%) 50% KK - 25% RS - 25% Air 14,35 18,92 21,01 30,74 30,21 Pretreatment Biologi (Larutan NaOH 8%) 75% KK - 25% Air 11,25 19,58 25,41 32,67 27,12
Sumber: Balai Riset dan Standarisasi Industri Surabaya, 2023
Dari informasi dalam Tabel 4, Tabel 5, dan Tabel 6 dapat dilihat bahwa kandungan total solid dari hari ke-7 hingga hari ke-28 selalu mengalami kenaikan pada setiap perlakuan yang digunakan. kan tetapi pada hari ke-35 kandungan total solid mengalami penurunan. Ilustrasi tentang perbandingan pretreatment dengan kandungan gas metan dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Grafik Hubungan antara waktu fermentasi dengan kandungan total solid pada pretreatment biologi, pretreatment kimia, dan tanpa pretreatment Sumber: Hasil Analisa, 2023
Menurut Gambar 3 , perlakuan yang berbeda menghasilkan peningkatan dan penurunan total padatan dalam reaktor. Degradasi senyawa organik oleh mikroba yang konsentrasinya cukup tinggi pada substrat kulit  kopi  dan  cairan  rumen  sapi  yang  juga  mengandung  unsur  protein,  lemak,  dan  karbohidrat  rantai panjang  dapat  menjadi  penyebab  kenaikan  total  padatan.  Sifat-sifat  ini  membuat  bahan  kimia  mudah dikonsumsi oleh mikroorganisme untuk menghasilkan sel bakteri baru, sehingga meningkatkan kandungan nilai padat reaktor secara keseluruhan..
Sama  halnya  dengan  perlakuan  dengan pretreatment kimia,  terjadi  peningkatan  pada  perlakuan dengan pretreatment biologis dengan menggunakan kotoran luwak. Namun peningkatan nilai tersebut tidak terlalu signifikan jika dibandingkan dengan nilai solid secara keseluruhan tanpa pretreatment . Perlakuan awal  biologis  mempunyai  nilai  total  padatan  terbesar  yaitu  mencapai  40,15%  pada  hari  ke  28,  disusul perlakuan awal kimia sebesar 36,65% pada hari ke 35, dan perlakuan bebas pra perlakuan sebesar 36,65%.
Digester dengan pretreatment biologis memiliki nilai total padatan yang lebih besar dibandingkan yang lain, seperti juga dapat diamati pada gambar ini. Karena proses perendaman dengan kotoran luwak dapat membantu menghilangkan zat-zat penghambat pada kulit kopi yang dapat membatasi perkembangan bakteri  pada  proses  anaerobik,  maka  dapat  mengakibatkan  tingginya  jumlah  total  padatan  di  dalam pencerna. Degradasi selama fermentasi menyebabkan pembentukan bakteri baru, yang meningkatkan kadar total padatan di dalam reaktor dan berkontribusi terhadap tingginya nilai total padatan.

## 4. Kesimpulan
Kulit kopi mempunyai potensi dalam menghasilkan biogas melalui proses pretreatment baik secara biologi, kimia, dan tanpa pretreatment . Gas  metan tertinggi dihasilkan pada proses pretreatment biologi dengan kotoran luwak dengan nilai sebesar 42,3724% pada waktu fermentasi ke-28 hari. Sedangkan gas metan  terendah  dihasilkan  pada  proses  tanpa pretreatment dengan  nilai  sebesar  6,38433%  pada  waktu fermentasi ke-7 hari.
Kandungan  total  solid  mengalami  peningkatan  yang  signifikan  dalam  reaktor  selama  berbagai perlakuan  dan  mengalami  penurunan  pada  hari  ke-35.  Peningkatan  ini  dapat  diartikan  sebagai  proses penguraian senyawa organik oleh mikroorganisme. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa pretreatment biologi  dengan  kotoran  luwak  memiliki  pengaruh  positif  yang  signifikan  terhadap
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
peningkatan  kandungan  total  solid  dalam  proses  anaerobik  untuk  penguraian  senyawa  organik dibandingkan dengan perlakuan lain.

## 5. Daftar Pustaka
[1] L. M. Shitophyta, “Model Kinetika Produksi Biogas dari Limbah Makanan,” J. Rekayasa  Bahan Alam dan Energi Berkelanjutan , vol. 4, no. 1, pp. 15–18, 2020.
[2] K. C. Surendra, D. Takara, A. G. Hashimoto, and S. K. Khanal, “Biogas as a sustainable energy source for developing countries: Opportunities and challenges,” Renew. Sustain. Energy Rev. , vol. 31, pp. 846–859, 2014, doi: 10.1016/j.rser.2013.12.015.
[3] D. R. S. Lima, O. F. H. Adarme, B. E. L. Baêta, L. V. A. Gurgel, and S. F. de Aquino, “Influence of  different  thermal  pretreatments  and  inoculum  selection  on  the  biomethanation  of  sugarcane bagasse  by  solid-state  anaerobic  digestion:  A  kinetic  analysis,” Ind.  Crops  Prod. ,  vol.  111,  no. November 2017, pp. 684–693, 2018, doi: 10.1016/j.indcrop.2017.11.048.
[4] N. M. I. W. Y. K., I. M. Mastika, and I. M. Nuriyasa, “Pengaruh Penggunaan Limbah Kulit Kopi Terfermentasi  (Aspergillus  niger)  Dengan  Aras  Berbeda  Dalam  Ransum  Terhadap  Pertumbuhan Ayam Buras,” Maj. Ilm. Peternak. , vol. 21, no. 1, p. 7, 2018, doi: 10.24843/mip.2018.v21.i01.p02.
[5] Satriananda., Nasrizal Khairul., and Suryani Salim, “Pretreatment Limbah Pengolahan Kopi Untuk Menghasilkan Biogas Pada Proses Anaerobik,” J. Reaksi , vol. 15, no. 01, pp. 46–53, 2022.
[6] A. M. Mustafa, T. G. Poulsen, and K. Sheng, “Fungal pretreatment of  rice straw with Pleurotus ostreatus  and  Trichoderma  reesei  to  enhance  methane  production  under  solid-state  anaerobic digestion,” Appl. Energy , vol. 180, pp. 661–671, 2016, doi: 10.1016/j.apenergy.2016.07.135.
[7] R.  P.  Saputro  and  Ambarwati,  “Kinetika  Pembuatan  Biogas  Dari  Substrat  Kulit  Kopi  Dengan Mikroorganisme  Kotoran  Sapi  Dan  Rumen,” Skripsi.  Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember: Surabaya , 2017.
[8] E. Novita, S. Wahyuningsih, and H. A. Pradana, “Variasi Komposisi Input Proses Anaerobik Untuk Produksi  Biogas  Pada  Penanganan  Limbah Cair  Kopi,” J.  Agroteknologi ,  vol.  12,  no.  01,  p.  43, 2018, doi: 10.19184/j-agt.v12i1.7887.
[9] Y.  Xue,  Q.  Li,  Y.  Gu,  H.  Yu,  Y.  Zhang,  and  X.  Zhou,  “Improving  biodegradability  and  biogas production  of  miscanthus  using  a  combination  of  hydrothermal  and  alkaline  pretreatment,” Ind. Crops Prod. , vol. 144, no. November 2019, 2020, doi: 10.1016/j.indcrop.2019.111985.
[10] R. Millati, R. Wikandari, T. Ariyanto, R. U. Putri, and M. J. Taherzadeh, “Pretreatment technologies for anaerobic digestion of lignocelluloses and toxic feedstocks,” Bioresour. Technol. , vol. 304, no. February, p. 122998, 2020, doi: 10.1016/j.biortech.2020.122998.
[11]  Abraham, A., Mathew, A. K., Park, H., Choi, O., Sindhu, R., Parameswaran, B., Pandey, A., Park, J.  H.,  &  Sang,  B.  I.  (2020).  Pretreatment  strategies  for  enhanced  biogas  production  from lignocellulosic biomass. Bioresource
Technology , 301 (January), 122725.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122725
12] M. O. L. Yusuf and N. L. Ify, “The effect of waste paper on the kinetics of biogas yield from the co-digestion of cow dung and water hyacinth,” Biomass and Bioenergy , vol. 35, no. 3, pp. 1345– 1351, 2011, doi: 10.1016/j.biombioe.2010.12.033.
[13] J.  M.  Owens  and  D.  P.  Chynoweth,  “Biochemical  methane  potential  of  municipal  solid  waste (MSW)  components,” Water  Sci.  Technol. ,  vol.  27,  no.  2,  pp.  1–14,  1993,  doi: 10.2166/wst.1993.0065.
[14] J.  Almquist,  M.  Cvijovic,  V.  Hatzimanikatis,  J.  Nielsen,  and  M.  Jirstrand,  “Kinetic  models  in industrial biotechnology  - Improving cell factory performance,” Metab. Eng. , vol. 24, pp. 38–60, 2014, doi: 10.1016/j.ymben.2014.03.007.
[15] M.  Ricci,  A.  Confalonieri,  and  ISWA,  “Technical  Guidance  on  the  Operation  of  Organic  Waste Treatment Plants,” pp. 1–79, 2016, [Online]. Available:
https://www.ccacoalition.org/sites/default/files/resources/2016_technical_guidance_on_operation_ of_ow_treatment_plants.pdf
[16] Y.  Kurniati,  A.  Rahmat,  B.  I.  Malianto,  D. Nandayani,  and  W.  S.  W.  Pratiwi,  “Review  Analisa Kondisi Optimum Dalam Proses Pembuatan Biogas,” Rekayasa , vol. 14, no. 2, pp. 272–281, 2021, doi: 10.21107/rekayasa.v14i2.11305.