Pemanfaataan Limbah Padat Industri Tahu sebagai Co-Subtrat untuk Produksi Biogas Utilization of Tofu Cake as Co-Substrate in Biogas Production

Fredynanta Saputra -  Program Studi Peternakan, Fakultas Peternakan dan Pertanian, Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia
*Sutaryo Sutaryo -  Program Studi Peternakan, Fakultas Peternakan dan Pertanian, Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia
Agung Purnomoadi -  Program Studi Peternakan, Fakultas Peternakan dan Pertanian, Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia
Received: 2 Mar 2018; Published: 27 Aug 2018.
Open Access Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Citation Format:
Article Info
Section: Catatan Penelitian (Research Note)
Language: EN
Full Text:
Statistics: 104 79
Abstract

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan ampas tahu sebagai co-substrat dalam digesti secara anaerob terhadap kecernaan protein, konsentrasi VFA dan total amonia nitrogen. Penelitian dilakukan dengan menggunakan dua buah digester kontinyu dan data dikoleksi selama tiga kali hydraulic retention time (HRT), dimana satu kali HRT setara dengan 25 hari. Data yang diperoleh dibahas dengan metode independent sampel comparison dengan membandingkan variabel hasil pengamatan dari digester satu (tanpa ampas tahu) dan digester dua (penambahan 5% ampas tahu) yang keduanya diencerkan menggunakan air dengan perbandingan 1:1. Hasil dari penelitian ini adalah terdapat adanya perbedaan yang nyata (P<0,05) dari perlakuan yang diterapkan terhadap kecernaan protein, konsentrasi VFA, dan konsentrasi total amonia nitrogen (TAN). Nilai kecernaan protein, konsentrasi VFA dan konsentrasi TAN dari digester 1 dan digester 2 secara berturut turut adalah 36,13% dan 25,71%; 25,39 ml/mol/l dan 11,21 ml/mol/l serta 1959 dan 1675 mg/l. Kesimpulan dari penelitian ini adalah konsentrasi VFA dan TAN yang stabil pada konsentrasi yang relatif rendah pada slurry dari digester 2 dipertengahan dan akhir penelitian mengindikasikan bahwa ampas tahu bisa digunakan sebagai co-subtrat pada feses sapi, namun demikian perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengevaluasi level ampas tahu yang terbaik untuk meningkatkan produksi biogas dari digester biogas berbasis feses sapi.

Utilization of Waste from Tofu as Co-Substrate in Biogas Production

Abstract

The aim of this research was to evaluate the effect of co-substrate of waste of tofu in anaerobic digestion on protein digestibility, VFA concentration, and total ammonia nitrogen. The experiment was performed in two continuously feeding digesters for three hydraulic retention times (HRT) which was a HRT equal to 25 d. The observed data was analysed using independent sample comparison. The treatments were digester 1 as no co-substrat and digester 2 as 5% solid waste from tofu addition which both of them then diluted with tap water at 1:1 ratio. The results of this study showed that there were significant effect (P<0.05) of treatments on protein digestibility, VFA concentration and total ammonia nitrogen. The protein digestibility, VFA concentration and TAN concentration of digester 1 and digester 2 were 36.13 and 25.71%; 25.39 and 11.21 ml/mol/L; 1959 and 1675 mg/L, respectively. As conclusion, a stabil at low concentration of VFA and TAN in the middle and in the end experiment might be used to indicate that waste from tofu is suitable substrate for co-digestion with cow feses, however a further experiment is needed to obtain optimum level of tofu cake to enhance biogas production of digester biogas base on cow feses.

•••

Keywords
tofu cake, biogas, protein digestibility, VFA concentration, total ammonia nitrogen

Article Metrics:

  1. Chandra, R., Takeuchi, H., Hasegawa, T. 2012. Methane production from lignocellulosic agricultural crop wastes: A review in context to second generation of biofuel production. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 16:1462–1476. DOI:10.1016/ j.rser.2011.11.035.
  2. Cuetos, M.J., Fernández, C., Gómez, X., Morán, A. 2011. Anaerobic co-digestion of swine manure with energy crop residues. Biotechnology and Bioprocess Engineering 16:1044-1052. DOI: 10.1007/s12257-011-0117-4.
  3. Chu, C.F., Xu, K.Q., Li, Y.Y., Inamori, Y. 2012. Hydrogen and methane potential based on the nature of food waste materials in a two-stage thermophilic fermentation process. International Journal of Hydrogen Energy 37:101611-101618. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2012.04.048.
  4. Faisal, M., Gani, A., Maulana, F., Daimon, H. 2016. Treatment and utilization tofu waste in Indonesia. Asian Journal of Chemistry 28(3):501–507. DOI: 10.14233/ajchem.2016.19372.
  5. Gerardi, M.H. The microbiology of anaerobic digesters, waste water microbiology series. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc; 2003.
  6. Khare, S.K., Jha, K., Gandhi, A.P. 1995. Citric acid production from okara (soy-residue) by solid-state fermentation. Bioresource Technology 54(3)323–325. DOI:10.1016/0960-8524(95)00155-7.
  7. Nielsen, H.B., Ahring, B.K. 2007. Effect of tryptone and ammonia on the biogas process in continuously stirred tank reactors treating cattle manure. Environmental 28:905–914. DOI:10.1080/ 095933328086188485
  8. Romli, Muhammad, Suprihatin. 2009. Beban pencemaran limbah cair industri tahu dan analisis alternatif strategi pengelolaannya. Jurnal Purifikasi 10(2):141–154. DOI:10.12962/ j25983806.v10.i2.174.
  9. Sutaryo., Ward, A. J., Møller, H.B. 2012. Thermophilic anaerobic co-digestion of separated solids from acidified dairy cow manure. Bioresource Technology. DOI: 10.1016/j.biortech. 2012.03.041.
  10. Sutaryo., Ward, A. J., Møller, H.B. 2014. Ammonia inhibition in thermophilic anaerobic digestion of dairy cattle manure. Journal of Indonesian Tropical Animal Agriculture 39(2):83-90. DOI:10.14710/jitaa.39.2.83-90
  11. Sarigih, B.R. 2010. Analisis Potensi Biogas untuk Menghasilkan Energi Listrik dan Termal pada Gedung Komersil di Daerah Perkotaan. Universitas Indonesia, Jakarta.
  12. Waskito, D. 2011. Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Biogas dengan Pemanfaatan Kotoran Sapi di Kawasan Usaha Peternakan. Universitas Indonesia, Depok. Tesis Magister Teknik.
  13. Wang, C.C.R., Chang S.K.C. 1995. Physicochemical properties and tofu quality of soybean cultivar proto. Journal Agricultural Food Chemistry 43(12):3029-3034. DOI:10.1021/jf00060a008.
  14. Widiarti, B. N., Syamsiah, S., Mulyono, P. 2012. Degradasi substrat volatile solid pada produksi biogas dari limbah pembuatan tahu dan kotoran sapi. Jurnal Rekayasa Proses 6(1):14-19. DOI:10.22146/jrekpros.2452.
  15. Zhou, Y., Zhang, Z., Nakamoto, T., Li, Y., Yang, Y., Utsumi, M., Sugiura, N. 2011. Influence of substrate-to-inoculum ratio on the batch anaerobic digestion of bean curd refuse-okara under mesophilic conditions. Biomass and Bioenergy 35 :3251-3256. DOI:10.1026/j.biombioe.2011. 04.002.