dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL UBER HKI 08-MO TAHAN... · Web viewKetersediaan N, P, dan K pada Media Fermentasi Berbasis Manure Sapi Perah Dengan Introduksi Bakteri

USUL UBER HKIBANTUAN PENELITIAN PATEN

PENINGKATAN KEMAMPUAN STARTER FERMENTASI PRODUKSI GAS BIO TERHADAP DETERGEN

Oleh:Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes (Ketua)

Ir. Listiari Hendraningsih, MP (Anggota)

PUSAT PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2008

HALAMAN PENGESAHAN USUL UBER HKI1. Judul UBER HKI :Peningkatan Kemampuan Starter

Fermentasi Produksi Gas Bio terhadap Detergen

2. Bidang : 1. Kebutuhan Manusia

3. Ketua Peneliti

a. Nama : Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kesb. Jenis Kelamin : Laki-lakic. NIP : 131.929.547d. Disiplin Ilmu : Biokimia dan Tek. Fermentasie. Pangkat /Golongan : Pembina Tk 1 /IV-Af. Jabatan Sekarang : Lektor Kepalag. Fakultas/jurusan : Peternakan-Perikanan/Peternakanh. Pusat Studi : Bioteknologii. Alamat : Jl. Raya Tlogomas 246 Malangj. Telp./Faks/e-mail : 0341-464318 ext. 154 /0341-460782/ [email protected]. Alamat Rumah : Pondok Bestari Indah C2/263 Malangl. Telp/HP : 0341-466629/0811360927

4. Jumlah Anggota : 1 oranga. Nama Anggota 1 : Ir. Listiari Hendraningsih, MP

5. Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Malang

6. Jumlah biaya yang diusulkan : Rp. 20.000.000 (duapuluh juta rupiah)

7. Jenis Kegiatan yang dipilih : 1. Bantuan Pendaftaran Paten2. Bantuan Penelitian Paten

8. Jenis Paten yang dituju : 1. Paten 2. Paten Sederhana

9. Penelitian yang Mendukung :

a. Isolasi Mikroba Selulolitik Beberapa Ternak Ruminansia (Kerbau, Sapi, Kambing dan Domba), 1992, Bank Dunia XVII-PAU Bioteknologi UGM.

b. Isolasi Mikroba Selulolitik Rumen untuk Mendapatkan Starter Pada Proses Dekomposisi Bahan Limbah Organik Berserat, 1998, Lemlit UMM.

c. Uji Aktivitas Enzimatik Biakan Mikroba Selulolitik Rumen untuk Menentukan Potensi Starter Fermentasi Pakan, 1998, Lemlit UMM.

1

d. Optimasi Media Kultur Fermentasi Mikroba Selulolitik Asal Rumen Terhadap Nilai Protein Kasar Pakan Formulasi Sapi Perah, 1999, Lemlit, UMM.

e. Pengaruh Penambahan Probiotik Bakteri Selulolitik dan Metode Pemberian Pakan Terhadap Konsumsi Bahan Kering dan Kecernaan TDN, 2003, Nomor Kontrak: E.2.b/388/BAA/IX /2003,UMM.

f. Pengaruh Pemberian Probiotik Selulolitik Terhadap Konsumsi, Kecernaan Bahan Kering, Kecernaan Energi (TDN) Berbagai Hijauan Pada Sapi Limousin Cross, 2004. Nomor Kontrak: 074/Disnak/117.04/2003 dan A1/136/FPP-UMM/IV/2003 Kerjasama Dinas Peternakan Propinsi Jawa Timur den-gan Fakultas Peternakan Perikanan UMM.

g. Pengaruh Pemberian Probiotik Bakteri Selulolitik pada Metode Pemberian Pakan yang Berbeda Terhadap Penampi-lan Produksi Domba Ekor Gemuk (DEG) Periode Pertum-buhan, 2004, Nomor Kontrak: 245/P4T/DPPM/DM.SKW.-SOSAG/III/2004, Dirjen DIKTI.

h. Evaluasi Daya Hidup Probiotik Selulolitik (Yoghurt Sapi) Dengan Bekatul Sebagai Bahan Pembawa, 2004, Nomor Kontrak: E.2b./065/BAA-UMM/II/2004, UMM.

i. Daya Hidup Bakteri Selulolitik Yoghurt Sapi Pada Media Pembawa Pollard, 2004, Nomor kontrak : E.2b/065/BAA-UMM/II/2004, UMM.

j. Peningkatan Kemampuan Bakteri Selulolitik Cairan Ru-men untuk Probiotik Ternak Ruminansia, 2004. Nomor Kon-trak: 406/P4T/DPPM/PHKI/IX/2004, Dirjen Dikti.

k. Ketersediaan N, P, dan K pada Media Fermentasi Berbasis Manure Sapi Perah Dengan Introduksi Bakteri Selulolitik. 2005. Nomor Kontrak: E.2.b/419/BAA-UMM/IX/2004. Lemlit UMM.

l. Introduksi Bakteri Fibrolitik Kolon Pseudoruminansia Dalam Kultur Fermentasi Mikroba Selulolitik Super Ruminan-sia (SMSR) untuk Peningkatan Produksi Gas Bio, 2005. Nomor Kontrak: /P4T/DPPM/PHKI/IX/2004, Dirjen Dikti.

m. Introduksi Bakteri Lignolitik Kolon Pseudoruminan-sia Dalam Kultur Fermentasi Mikroba Selulolitik Super Rumi-nansia (SMSR) untuk Peningkatan Produksi Gas Methan, 2005. Nomor Kontrak: /P4T/DPPM/PHKI/IX/2004, Dirjen Dikti.

n. Pengembangan starter fermentasi produksi gas bio dengan reformu-lasi isolat bakteri fibrolitik asal rumen dan kolon domba (Upaya efisiensi produksi gas methan sebagai sumber energi alternatif), Nomor Kontrak: 185/SP2H/DP2M/III/2007

o.

Malang, 2008

2

Mengetahui Ketua PenelitiKepala Pusat Pengembangan Bioteknologi

Dr. Ir. Saidatul Idiyah, M.P Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes

NIPUM. 105 9009 0188 NIP. 131 929 547

MengetahuiKetua Lembaga Penelitian

Dr. Ir. Wahyu Widodo, M.S NIP. UMM. 110 899 0128

3

I. URAIAN UMUM

1.1 Judul Invensi : Peningkatan Kemampuan Bioremediasi Starter Fermentasi Produksi Gas Bio terhadap Detergen

1.2 Ketua Pelaksana:a. Nama Lengkap : Ahmad Wahyudi, Ir. MKesb. Jenis Kelamin : L/Pc. NIP : 131.929.547d. Disiplin Ilmu : Biokimia dan Teknologi

Fermentasi e. Pangkat/Golongan : Pembina tk I/IV af. Jabatan : Lektor Kepalag. Fakultas/Jurusan : Peternakan-Perikanan/

Peternakanh. Pusat Studi : Bioteknologih. Waktu Penelitian : 8 jam/minggu

1.3 Anggota Peneliti

No. Nama dan Gelar Akademik Bidang Keahlian Instansi1. Listiari Hendraningsih, Ir. MP Mikrobiologi dan

Nutrisi TernakFak. Peternakan UMM

1.4 Subyek Paten Starter Fermentasi Produksi Gas Bio dan Perombak Serat Kasar

1.5 Jumlah Klaim yang Direncanakan : 5 (lima)

1.6 Periode Pelaksanaan : Mulai Agustus 2008 berakhir Desember 2008

4

II. KEGIATAN BANTUAN PENELITIAN UNTUK PATEN2.1 Uraian Penelitian Terdahulu

Penelitian sebelumnya dengan judul Peningkatan Kemampuan Bakteri Selulolitik Cairan Rumen untuk Probiotik Ternak Ruminansia diharapkan menjadi bagian akhir dari serangkaian penelitian panjang yang berorientasi produk. Namun dalam kenyataannya untuk penyempurnaan produk diperlukan penelitian dan pengembangan secara terus menerus. Lebih dari sepuluh judul penelitian sebelumnya telah dikerjakan sejak tahun 1992 berupa observasi awal dengan judul Isolasi Mikroba Selulolitik Beberapa Ternak Ruminansia (kerbau, sapi, kambing dan domba) sampai penelitian pengembangan dan kaji terap teknologi di tahun 2006 sebagaimana disusun dalam urutan penelitian pendukung pada halaman 1 dan 2. Serangkaian penelitian tersebut telah menghasilkan produk berupa probiotik untuk ternak ruminansia.

Hasil observasi pada bakteri selulolitik cairan rumen beberapa ternak ruminansia yaitu kerbau, sapi, kambing dan domba menunjukkan bahwa bakteri selulolitik yang telah diisolasi dari cairan rumen beberapa ternak ruminansia tersebut tidak menampilkan perbedaan karakter, tetapi berbeda dalam hal populasi mikroba (Wahyudi dan Bachrudin, 1992). Terdapat tiga karakter koloni utama bakteri selulolitik yang berbeda yaitu Butyrivibrio fibrosolven, Fibrobacter succinogenes dan Ruminococcus albus (Wahyudi dan Hendraningsih, 2005). Pada media selektif berbasis carboxy methyl cellulose (CMC) jumlah koloni bakteri selulolitik terbanyak diperoleh

5

dari cairan rumen kerbau dan domba. Susunan media (pakan) ternak memiliki peran penting dalam menentukan komposisi bakteri selulolitik dan titer enzim selulase dalam rumen dibandingkan dengan jenis ternak. Hasil penelitian ini sesuai dengan pendapat McAllister (2000) bahwa mikroba rumen tidak dipengaruhi oleh jenis ternak, namun dipengaruhi oleh jenis pakan yang dikonsumsi oleh ternak ruminansia. Spesies mikroba yang diisolasi dari hewan ruminansia liar seperti rusa, secara umum sama dengan bakteri dari jenis ternak yang dipelihara secara intensif, misalnya sapi. Selain karena perbedaan jenis pakan, kemampuan beberapa ruminansia seperti kerbau dalam mencerna pakan berserat tinggi dapat terjadi karena waktu laju pakan yang rendah dalam saluran pencernaan dan peningkatan recycling nitrogen kedalam rumen, bukan karena lebih tingginya kemampuan bakteri.

Modifikasi media fermentasi menggunakan substrat selulosa alami (jerami, rogesan daun tebu dan bagase tebu) terbukti dapat menginduksi peningkatan jumlah koloni bakteri selulolitik dan titer enzym selulase dibandingkan penggunaan CMC. Jerami padi menunjukkan hasil terbaik sebagai induser substrat karena menghasilkan koloni 12 x 107/ml dengan titer enzim 5 sampai 25 kali lebih tingggi dibandingkan koloni lainnya (Wahyudi, 1998). Koloni bakteri selulolitik kemudian diinokulasikan pada media enrichment dan dikultur kembali pada media selektif untuk starter fermentasi (probiotik) pakan maupun pengolah limbah organik. Pakan sapi perah berbasis jerami padi dengan kandungan protein kasar 6,00% terbukti dapat ditingkatkan kadar proteinnya menjadi 15,25%

6

dengan starter fermentasi tersebut. Peningkatan kadar protein pakan ini menurunkan harga satuan protein per gram dari Rp.11,5 menjadi Rp. 3,8 (Wahyudi, 1999).

Keberadaan mikroba dalam rumen memungkinkan ternak ruminansia menggunakan karbohidrat dalam bentuk serat kasar sebagai sumber energi utama. Serat kasar (selulosa dan hemiselulosa) merupakan komponen utama hijauan pakan dan jerami. Semakin tinggi kecernaan serat kasar semakin tinggi pula energi yang tersedia, yang pada akhirnya diikuti dengan peningkatan produktivitas ternak. Tingkat kecernaan serat kasar ditentukan oleh aktivitas mikroba selulolitik dalam rumen. Penggunaan probiotik selulolitik mampu meningkatkan kecernaan serat kasar dari 37,52% menjadi 61,36% (Wahyudi, 2005).

Feses ternak ruminansia masih mengandung serat kasar tinggi, yang berarti kecernaan serat kasar dalam saluran pencernaan belum optimal. Kurang optimalnya penggunaan energi dari serat kasar pakan mendorong peternak untuk memenuhi kekurangan energi tersebut dari karbohidrat sederhana yang terdapat pada konsentrat (berupa bekatul atau polard). Penambahan konsentrat bagi ternak berarti peningkatan biaya pemeliharaan. Efisiensi biaya pakan dapat ditingkatkan melalui peningkatan kecernaan serat kasar, yang berarti meningkatkan aktivitas mikroba selulolitik dalam rumen.

Probiotik mengandung beberapa strain hidup bakteri selulolitik yang diisolasi dari cairan rumen kerbau, sapi, kambing dan domba terbukti memperbaiki komposisi mikroba pencerna serat dalam rumen yang ditandai dengan meningkatnya kecernaan serat kasar sehingga

7

meningkatkan efisiensi produksi ternak ruminansia. Probiotik selulolitik berperan dalam hal (1) meningkatkan palatabilitas pakan, (2) mempercepat perkembangan rumen bagi ruminansia muda lepas sapih, (3) meningkatkan kecernaan serat kasar, (4) meningkatkan kadar lemak susu, dan (5) meningkatkan efisiensi pakan. Implikasi lebih lanjut dari penggunaan probiotik selulolitik tersebut adalah manajemen pemberian pakan menjadi lebih mudah, sehingga mekanisme pemeliharaan ternak menjadi lebih sederhana dan hal ini sangat dibutuhkan oleh peternak ruminansia.

Hasil penelitian Hendraningsih dan Wahyudi (2004) menunjukkan bahwa pemberian probiotik selulolitik sebanyak 20 ml perhari dengan cara dicampur polard atau bekatul pada pakan sapi atau domba selama 25 hari secara nyata meningkatkan kecernaan bahan kering dan serat kasar.

Aktivitas probiotik selulolitik selain diukur dari daya hidup,

stabilitas pertumbuhan, resistansi pada antibiotik juga ditentukan

berdasarkan aktivitas antimikroba. Kontaminasi produk probiotik

oleh mikroorganisme yang tidak diharapkan dapat terjadi selama

penyimpanan, terutama pada kondisi fermentasi yang tidak

terkontrol. Kontrol terhadap proses fermentasi sangat penting untuk

meminimalkan risiko gangguan kesehatan yang mungkin terjadi.

Penentuan kriteria dan prosedur untuk mengontrol produk

probiotik perlu ditetapkan. Untuk menentukan tipe dan jumlah dari

mikroorganisme dalam produk, pengenceran serial dan

penumbuhan bakteri dalam media agar selektif perlu dilakukan

untuk mengontrol kemurnian mikroba probiotik dari kontaminasi.

Evaluasi daya hidup mikroba dalam berbagai kondisi penyimpanan

yang berbeda (suhu, kelembababan) sangat penting dilakukan

8

dalam penentuan kondisi dan lama waktu penyimpanan yang

optimal.

Dalam pengembangan probiotik, penelitian mengenai daya

hidup dan resistansi mikroorganisme selama prosesing harus

dilakukan. Penelitian dilakukan dengan tujuan untuk menentukan

metode penggunaan probiotik. Pemberian probiotik secara oral

dapat dilakukan dalam bentuk tablet, kapsul, produk susu

fermentasi, atau tepung yang dicampur dengan pakan.

Daya tahan mikroba terhadap senyawa kimia yang

dicampurkan dalam produk akhir juga perlu diteliti. Pada kasus

probiotik untuk ternak, penggunaan pakan imbuhan growth

promotor (antibiotik, misalnya) yang diberikan secara bersamaan

perlu mendapat perhatian khusus. Antibiotik pada umumnya

digunakan dalam konsentrasi rendah, tetapi sebagian besar

probiotik sangat sensitif tehadap keberadaan antibiotik. Pada

kondisi pakan yang kering, dengan kada air rendah, aktivitas

antibiotik biasanya rendah. Tetapi pada saat kelembaban pakan

naik akibat kondisi penyimpanan yang kurang baik atau pada saat

pakan dikonsumsi oleh ternak, mikroba probiotik akan mati.

2.2 Uraian Penelusuran Paten Terdapat 233 paten pada USPTO yang berhubungan

dengan konstruksi digester, namun tidak semua berhubungan

dengan penanganan limbah peternakan. Beberapa paten yang

memiliki kedekatan dengan penelitian ini adalah :

1. United States Patent Application 20020056685 Hoyt, Stephen A. May 16, 2002 Judul Paten : Digester method and system for processing farm

waste

2. United States Patent Application 20020079266 Ainsworth, Jack L. ; et al. June 27, 2002 Judul Paten : Integrated anaerobic digester system

9

3. United States Patent Application 20040154981 Moutray, Jim ; et al. August 12, 2004 Judul Paten : System for treatment of manure

4. United States Patent Application 20050000906 Blais, Jean-Francois ; et al. January 6, 2005 Judul Paten : Methods and apparatus for treating animal manure

5. United States Patent Application 20050153410 Hallberg, David E. ; et al. July 14, 2005 Judul Paten : Integrated process for producing "clean beef" (or

milk), ethanol, cattle feed and bio-gas/bio-fertilizer

6. United States Patent Application 20060027496 Campion; William R. ; et al. February 9, 2006 Judul Paten : Microbial manure treatment system

7. United States Patent Application 20060060525 Hoffland; Robert O. March 23, 2006 Judul Paten : Method and apparatus for treating animal waste

and wastewater

8. United States Patent Application 20060060526 Binning; Rupert ; et al. March 23, 2006 Judul Paten : Method and apparatus for anaerobic digestion of

biomasses and generation of biogas

Dari beberapa paten diatas, belum ada invensi mengenai

bentuk digester maupun sistem sketsel seperti yang akan diajukan

dalam draft penelitian ini.

2.3 Uraian Potensi Komersialisasi

2.4 Uraian Potensi Paten

10

RANCANGAN DOKUMEN USULAN PATEN

Judul Invensi

Digester Gas Bio Dengan Pengaduk Otomatis Sistem Sketsel Anti Retak

Bidang Teknik Invensi

Invensi ini merupakan teknologi fermentasi terkait dengan

konstruksi tipe fermenter sebagai alat penghasil gas bio yang memiliki

persyaratan tertentu untuk fermentasi secara anaerobik. Bidang Invensi

diarahkan pada perbaikan proses fermentasi akibat modifikasi yang

dilakukan dalam hal pengadukan, kekuatan konstruksi, kekedapan

terhadap udara luar dan kemudahan dalam sistem operasi.

Aplikasi hasil penelitian bidang teknologi fermentasi ini sangat

penting untuk mengatasi permasalahan energi alternatif pengganti bahan

bakar minyak dan LPG, limbah rumah tangga dan inustri, kualitas produk

dan kesehatan lingkungan.

11

Latar Belakang Invensi

Meskipun telah ada rekomendasi untuk mengolah limbah organik

secara anaerob guna menghasilkan energi alternatif, namun pada

kenyatannya hampir semua orang tidak paham bagaimana konstruksi

digester yang efisien dan aman. Masyarakat memerlukan informasi yang

akurat untuk mengaplikasikan pembangunan sebuah unit digester. Model

seperti apakah yang tepat untuk menghasilkan gas bio dengan volume

limbah organik yang dia miliki, adalah contoh pertanyaan yang akan

muncul setiap kali seseorang akan mencoba membuat digester penghasil

gas bio. Oleh karena itu diperlukan sebuah Invensi yang dapat membantu

masyarakat dalam mengatasi permasalahan energi konvensional yang

semakan langka dan mahal.

Hasil penelitian sebelumnya, terlalu sedikit informasi mengenai

efisiensi konstruksi digester yang tepat untuk Indonesia. Kita pada

umumnya masih mengacu pada tiga model konstruksi, yaitu model kubah

(China), model kotak (India) dan modifikasi keduanya, dan penerapan di

Indonesia pada umumnya dalam skala besar. Era tahun 80an Indonesia

mengadop system China berbentuk kubah yang pada saat itu

direkomendasikan oleh Pemerintah melalui Dinas Peternakan. Oleh

karena itu model lain yang lebih fleksibel perlu diupayakan untuk

memenuhi kebutuhan masyarakat luas.

Ringkasan InvensiKeunggulan digester gas bio dengan pengaduk otomatis sistem sketsel

anti retak adalah sebagai berikut:

1. Digester tipe kotak dibuat dari bahan semen, pasir dan bata,

menggunakan atau tanpa besi beton. Konstruksi tanpa besi beton

masih memungkinkan (lebih murah) apabila dibandingkan

dibandingkan dengan tipe kubah yang harus memakai besi dan

pembangunannya memakan waktu relatif lebih lama.

12

2. Digester dilengkapi pengaduk otomatis sistem sketsel.

Pengaduk otomatis ini akan menyebabkan sludge mengalir secara

bergelombang, sehingga tidak lagi diperlukan alat agitasi (pengaduk

dari manhole).

3. Manhole menggunakan bahan fiber (penampung air terbalik)

kapasitas 500lt. Fiber ini sangat ringan sehingga mudah di

pindahkan apabila ada kemacetan aliran di dalamnya, namun tetap

kuat untuk menahan tekanan gas. Penggunaan fiber sangat praktis

dan memudahkan perawatan.

4. Pengaman gas menggunakan system water closet. Fiber

selain berperan sebagai penutup lobang juga sekaligus berfungsi

sebagai penampung gas. Gas yang berlebihan akan diatur oleh air

penutup (water closet) sehingga aman terhadap konstruksi

bangunan terhadap tekanan gas yang tinggi dari dalam.

5. Digester tipe ini dapat dibuat dalam skala kecil maupun skala

besar tergantung volume limbah organik yang tersedia, baik limbah

rumah tangga maupun industri.

Implikasi dari tipe digester yang lebih praktis dan efisien dalam

produksi gas bio adalah : (a) Memudahkan masyarakat dalam

merealisasikan keinginannya untuk membuat energi alternatif pengganti

BBM, (2). Meningkatkan kesadaran akan pentingnya pupuk organik dan

sistem pertanian organik bebas residu, (3) Menciptakan lingkungan yang

bersih dan (4) Memutus rantai penularan penyakit infeksipadamasyarakat.

Uraian Lengkap InvensiInvensi I. Digester Tipe Kotak

Invensi ini mengenai digester tipe kotak yang dibuat dari bahan

semen, pasir dan bata, menggunakan atau tanpa besi beton. Agar lebih

kuat dan anti retak maka perlu besi beton, namun untuk biaya lebih

murah, maka besi beton tidak diperlukan. Konstruksi tanpa besi beton

13

masih memungkinkan (lebih murah) apabila dibandingkan dibandingkan

dengan tipe kubah yang harus memakai besi dan pembangunannya

memakan waktu relatif lebih lama. Digester dibuat dengan ukuran panjang

3 m, lebar 1 meter, dengan tinggi 2 meter (Gambar I). Digester terdiri atas

lubang inlet (Gambar I poin 1), ruang digester yang memiliki dua sketsel

(Gambar I poin 2 dan 3), dan lubang outlet.(Gambar I poin 7)

Invensi II. Pengaduk Otomatis Sistem SketselDigester dilengkapi pengaduk otomatis sistem sketsel. Invensi

selanjutnya dalam bentuk pengaduk otomatis yang akan menyebabkan

sludge mengalir secara bergelombang, sehingga tidak lagi diperlukan alat

agitasi (pengaduk dari manhole). Sistem sketsel akan memudahkan

peternak, karena tidak harus mengaduk sludge setiap hari. Hal ini akan

menghemat tenaga. Terdapat dua sketsel (Gambar I poin 2 dan 3) yang

membagi digester menjadi tiga ruang terpisah. Ketinggian digester adalah

60-75 cm.

Invensi III. Manhole Dari Bahan FiberInvensi 3 berupa manhole (Gambar I poin 4) menggunakan

bahan fiber atau penampung air yang dipasang terbalik Gambar I poin 5

dengan kapasitas 500lt. Fiber ini sangat ringan sehingga mudah di

pindahkan apabila ada kemacetan aliran di dalamnya, namun tetap kuat

untuk menahan tekanan gas. Penggunaan fiber sangat praktis dan

memudahkan perawatan.

Invensi IV. Pengaman Gas Model Water ClosetInvensi IV berupa pengaman gas menggunakan system water

closed (Gambar I poin 4). Fiber selain berperan sebagai penutup lobang

juga sekaligus berfungsi sebagai penampung gas. Gas yang berlebihan

akan diatur oleh air penutup (water closed) sehingga aman terhadap

konstruksi bangunan terhadap tekanan gas yang tinggi dari dalam. Fiber

dilengkapi dengan tali karet yang diikatkan pada keempat sudut digester

14

sehingga dapat bergerak dengan fleksibel (Gambar I poin 6) dan

mengatur gas holder.

Invensi V. Flexible DigesterDigester tipe ini dapat dibuat dalam skala kecil maupun skala besar

tergantung volume limbah organik yang tersedia, baik limbah rumah

tangga maupun industri.

Diagram Invensi

Efisiensi Produksi Gas Bio

Mudah Perawatan

Fleksible Digester

Pengaman gasModel Water Closed

ManholeDari bahan Fiber

(2)

(3)

(4)

(5)

15

KlaimAdapun klaim yang akan diajukan dalam penelitian ini meliputi :

1. Digester tipe kotak, bahan baku semen, pasir dan bata anti

retak.

2. Digester dilengkapi pengaduk otomatis sistem sketsel.

3. Manhole menggunakan bahan fiber (penampung air terbalik)

kapasitas 500lt sehingga mudah perawatan.

4. Pengaman gas menggunakan system water closed.

5. Digester flexible dapat dibuat dalam skala rumah tangga dan

industri.

Anti Retak

Pengaduk Otomatis Sistem Sketsel

Digester tipe kotak

(1)

16

Abstrak Masyarakat memerlukan informasi yang akurat untuk

mengaplikasikan pembuatan sebuah digester. Model seperti apakah yang tepat untuk menghasilkan gas bio dengan volume limbah organik yang dia miliki adalah contoh pertanyaan yang akan muncul setiap kali seseorang akan mencoba membuat digester penghasil gas bio. Oleh karena itu diperlukan sebuah Invensi yang dapat membantu masyarakat dalam mengatasi permasalahan energi konvensional yang semakan langka dan mahal.

Digester tipe kotak dibuat dari bahan semen, pasir dan bata, menggunakan atau tanpa besi beton. Agar lebih kuat dan anti retak maka perlu besi beton, namun untuk biaya lebih murah, maka besi beton tidak diperlukan. Konstruksi tanpa besi beton masih memungkinkan (lebih murah) apabila dibandingkan dibandingkan dengan tipe kubah yang harus memakai besi dan pembangunannya memakan waktu relatif lebih lama (Invensi I).

Digester dilengkapi pengaduk otomatis sistem sketsel. Pengaduk otomatis ini akan menyebabkan sludge mengalir secara bergelombang, sehingga tidak lagi diperlukan alat agitasi (pengaduk dari manhole). Sistem sketsel akan memudahkan peternak, karena tidak harus mengaduk sludge setiap hari. Hal ini akan menghemat tenaga (Invensi 2).

Manhole menggunakan bahan fiber (penampung air terbalik) kapasitas 500lt. Fiber ini sangat ringan sehingga mudah di pindahkan apabila ada kemacetan aliran di dalamnya, namun tetap kuat untuk menahan tekanan gas. Penggunaan fiber sangat praktis dan memudahkan perawatan (Invensi 3)

Pengaman gas menggunakan system water closed. Fiber selain berperan sebagai penutup lobang juga sekaligus berfungsi sebagai penampung gas. Gas yang berlebihan akan diatur oleh air penutup (water closet) sehingga aman terhadap konstruksi bangunan terhadap tekanan gas yang tinggi dari dalam (Invensi 4).

Digester tipe ini dapat dibuat dalam skala kecil maupun skala besar tergantung volume limbah organik yang tersedia, baik limbah rumah tangga maupun industri. (Invensi 5)

17

DIGESTER GAS BIO DENGAN PENGADUK OTOMATIS SISTEM SKETSEL ANTI RETAK

GAMBAR I

2.5 Uraian dan Sasaran Bantuan Penelitian

1

7

18

Penelitian ini akan dilaksanakan dengan cara membuat

konstruksi digester yang memiliki diskripsi sebagaimana diuraikan

dalam metode dan gambar konstruksi. Digester memiliki volume

yang sama, dan perlakuan terletak pada jumlah penyekat yang

dibuat di dalam digester tersebut. Apakah ada pengaruh terhadap

produksi gas bio akibat perbedaan jumlah sekat di dalam digester,

demikian juga tehadap kontol (tanpa sekat). Sasaran dari hasil

penelitian ini adalah akan diperoleh konstruksi digester yang

paling optimal dalam hal efisiensi produksi gas bio.

Teknis penelitian yang akan dilaksanakan adalah sebagai berikut:

1. Membangun 3 unit digester skala pilot plan ukuran (1 x 2 x

3)m

2. Membedakan digester dalam kategori jumlah sekat : (1).

digester tanpa sekat (kontrol), (2). digester dengan 1 sekat

dan (3). digester dengan 2 sekat.

3. Mengukur volume gas bio dengan gas holder

4. Mengukur lama nyala api

III. PEMBIAYAAN

19

a. Jenis anggaran : Bantuan Penelitian Paten

b. Biaya Pendaftaran : Rp. 575.000,- (paten biasa)

c. Biaya Pemeriksaan Substantif : Rp. 2.000.000,-

d. Biaya Pembuatan Dokumen : Rp. 1.950000 (Rinc. Terlampir)

e. Biaya Penelitian : (Rincian Terlampir)

Honorarium : Rp. 4.550.000,-

Bahan Habis Pakai : Rp. 9.925.000,-

Sewa Peralatan Laboratorium : Rp. 500.000,-

Pembuatan Laporan & Makalah : Rp. 500.000,-

Total : Rp. 20.000.000,-

20

LAMPIRAN 1

Rincian BiayaI. Biaya Pembuatan Dokumen Paten

Pengambilan foto di laboratorium Rp. 200.000,- Pembuatan poster dan leaflet Rp. 750.000,- Pembuatan label dan kemasan produk Rp. 750.000,- Presentase dan Publikasi Rp. 250.000,-

Sub Total Rp. 1.950.000,-

II. Biaya Penelitian

1. Gaji dan Upaha. Honor tenaga peneliti

Peneliti utama 1 x 6 bln x Rp. 500.000 Rp. 3.000.000,- Anggota peneliti 1 x 6 bln x Rp. 300.000 Rp. 1.800.000,-

b. Tenaga analis 1 x 3 bln x Rp. 250.000 Rp. 750.000,-Sub Total Rp. 4.550.000,-

2. Bahan habis pakaia. Pembuatan 3 unit = 3 x Rp 2.650.000 Rp. 7.950.000,- digester (1x2x3)m b. Fiber 500lt = 3 x Rp.400.000 Rp. 1.200.000,-c. Selang 1 roll = 1 x Rp. 220.000 Rp. 220.000,-,-d. Plastik gas holder = 3 x Rp 75.000 Rp. 225.000,-e. Pralon 3 dim = 3 x Rp. 60.000 Rp. 180.000,-f. Stop Kran = 6 x Rp. 25.000 Rp. 150.000,-

Sub Total Rp. 9.925.000,-

3. Sewa peralatan dan biaya administrasi Laboratorium Rp. 500.000,-

4. Pembuatan laporan dan publikasi Rp. 500.000,-Sub Total Rp. 1.000.000,-T O T A L Rp. 17.425.000,-

21

LAMPIRAN 2

Biodata Ketua Peneliti /Pengusul Paten

1. Nama Lengkap dan Gelar Tempat/Tanggal LahirIr. Ahmad Wahyudi, M.Kes Magetan, 9 November 1965

2. Pendidikan (dari Sarjana Muda /yang Sederajat) dan Pelatihan

No. Universitas /Lokasi Gelar Tahun Selesai Bidang Studi

1. Univ. Gadjah mada Yogyakarta Insinyur/Sarjana Peternakan 1989 Peternakan /Biokimia

2. PAU Bioteknologi UGM Yogyakarta Non degree Proyek

Bank Dunia XVII 1992Penanganan Limbah Industri /Teknologi

Fermentasi

3. PAU Bioteknologi UGM Yogyakarta

Non degree Proyek Bank Dunia XVII 1992 Magang bidang

Teknologi Fermentasi

4. PAU Bioteknologi UGM Yogyakarta

Non degree Proyek Bank Dunia XVII 1993 Uji Mikrobiologi

Pangan Mutakhir

5. PAU Bioteknologi UGM Yogyakarta Magister 1996 I. Kedokteran Dasar

/Biokimia

6. Hohenheim University dan UNIBRAW Malang Non degree 1996 Meat Science &

Technology

7. Murdoch University, Australia Non degree 2000 University Management

8. Curtin University, Australia Non degree 2000 Technology Institute Management

9. University of West Australia Non degree 2000 University Management

10. PAU Bioteknologi ITB dan PERMI Bandung Non degree 2003 Identifikasi Mikroba

11. Universitas Airlangga, Surabaya Non degree 2004 Menuju Jurnal Ilmiah Terakreditasi

12. Universitas Negeri Malang Non degree 2004 Mengelola Jurnal Ilmiah

3. Pengalaman Kerja dalam Bidang Profesi serta Kedudukan Saat ini

No. Institusi Jabatan Periode Kerja1. Kopertis Wilayah VII dpk. UM Malang Staf Pengajar 1990 – sekarang

2. Pusat Bioteknologi UMM Staf Peneliti 1990 – sekarang

3. Pusat Bioteknologi UMM Sekretaris I 1991 – 1992

4. PAU Bioteknologi UGM Proyek Bank Dunia XVII

Peneliti Bidang Teknologi Fermentasi

1992 – 1993

22

No. Institusi Jabatan Periode Kerja5. Kelompok Peneliti Eritromisin (KPE) PAU

Bioteknologi UGM dalam RUT 1Teknisi Bidang Fermentasi

1993 – 1996

6. Pusat Bioteknologi UMM Sekretaris 1996 – 1998

7. Proyek Hibah Bersaing Perguruan Tinggi Tahun Anggaran 1997/1998

Anggota Peneliti 1997 – 1998

8. Fakultas Peternakan – Perikanan Dekan 1998 – 2001

9. Proyek Kaji Terap Teknologi, Kerjasama UMM – Dinas Peternakan Propinsi Jawa Timur ( Domba Ekor Gemuk )

Ketua 2001 - 2003

10. Komisi Perbaikan Mutu Genetik Aneka Ternak Jawa Timur

Anggota 2002 - 2005

11. Proyek Kaji Terap Teknologi, Kerjasama UMM – Dinas Peternakan Propinsi Jawa Timur (Sapi Limousin Cross)

Ketua 2003 - 2008

12. Proyek Kaji Terap Teknologi, Kerjasama UMM – Dinas Peternakan Propinsi Jawa Timur (Pemanfaatan Limbah untuk Pakan)

Wakil Ketua 2003 – 2008

13. Redaksi Jurnal Ilmiah Fak. Peternakan-Perikanan “PROTEIN”

Ketua 2003 – sekarang

4. Pengalaman Penelitian

No Judul Tahun, Sponsor1. Evaluasi kandungan bakteri susu dan koliform air sumur pada

beberapa peternak sapi perah pemakai instalasi digester di DIY1992, Proyek Bank Dunia

XVII, PAU Bioteknologi UGM

2. Isolasi mikroba selulolitik beberapa ternak ruminansia (kerbau, sapi, kambing dan domba)

1992, Proyek Bank Dunia XVII, PAU Bioteknologi UGM

3. Optimasi medium dengan tapioka pada biakan Saccharopolyspora erythrea NRRL 2338 untuk Meningkatkan produksi eritromisin

1995, Proyek RUT I PAU Bioteknologi UGM

4. Pengaruh perbedaan konsentrasi starter Lactobacillus Bulgaricus terhadap pH, kadar asam laktat dan kadar laktosa pada yogurt

1995, Proyek Bank Dunia XVII PAU Pangan Gizi UGM

5. Increasing the tolerance of S. erythrea CCRC 11513 to palm oil as prae-precursor erythromycin by induction.

1996, Program Pasca Sarjana UGM

6. Isolasi mikroba selulolitik asal rumen (dengan selulosa alami) untuk mendapatkan starter pada proses pengolahan limbah organik

1998, Lemlit UMM

7. Uji aktivitas enzimatik biakan mikroba selulolitik rumen untuk menentukan potensi starter fermentasi pakan

1998, Lemlit UMM

8. Optimasi media kultur fermentasi mikroba selulolitik asal rumen terhadap nilai protein kasar

1999, Lemlit UMM

23

No Judul Tahun, Sponsor

9. Evaluasi konsumsi bahan kering dan kecernaan energi pada domba ekor gemuk yang diberi probiotik selulolitik

2003, Lemlit UMM

10. Pengaruh Pemberian Probiotik bakteri Selulolitik dan Metode Pemberian Pakan Terhadap Penampilan Domba Ekor Gemuk (DEG)

2004, DIKTI

11. Pengaruh Pemberian probiotik selulolitik terhadap konsumsi, kecernaan bahan kering, kecernaan energi (TDN) berbagai hijauan pada sapi limousine cross.

2004, Disnak Propinsi Jatim-FPP UMM

12. Evaluasi daya hidup bakteri pada probiotik selulolitik (yogurt sapi) dengan bekatul sebagai bahan pembawa

2004, Lemlit UMM

13. Peningkatan Kemampuan Bakteri Selulolitik Cairan Rumen Untuk Probiotik Ternak Ruminansia

2004, DIKTI

14. Pengaruh Penambahan Isolat Bakteri Selulolitik Rumen Pada Fermentasi Feses Sapi Perah Terhadap Kadar N, P, dan K

2005, Lemlit UMM

15. Evaluasi Pemberian UMMPB terhadap Peningkatan Kualitas Susu

2006, Lemlit UMM

5. Daftar Publikasi yang Relevan dengan Proposal Penelitian

No. Judul Tahun

1. Evaluasi kandungan bakteri susu dan koliform air sumur pada beberapa peternak sapi perah pemakai instalasi digester di DIY

1992, Buletin Fak. Peternakan UGM edisi Khusus

2. Optimasi medium dengan tapioka pada biakan Saccharopolyspora erythrea NRRL 2338 untuk Meningkatkan Produksi Eritromisin

1995, Prosiding Seminar Nasional IBBMI Denpasar Bali

3. Pengaruh perbedaan konsentrasi starter Lactobacillus bulgaricus terhadap pH, kadar asam laktat dan kadar laktosa pada yoghurt

1995, Jurnal Ilmu Peternakan Ex-Farm UMM

4. Fermentasi produksi eritromisin oleh Saccharopolyspora erythrea NRRL 2338 dengan pra-prekursor tapioka dalam medium gojok dan fermentor

1996, Prosiding Konggres Ilmiah ISFI Semarang

5. Peningkatan toleransi Saccharopolyspora erythrea CCRC 11513 terhadap minyak sawit sebagai pra-prekursor eritromisin dengan cara induksi

1996, Berkala Ilmiah Pasca Sarjana UGM

6. Resistensi mikroba terhadap antibiotik dalam sistem pemeliharaan ayam potong

1997, Poultry Indonesia Edisi September

7. Increasing the tolerance of Saccharopolyspora erythrea CCRC 11513 to palm oil as pra-precursor erythromycin by induction

1997, Proceeding The International Biotechnology

Conference, Jakarta

8. Kultur in vitro mikroba selulolitik asal rumen untuk mendapatkan starter pada proses dekomposisi bahan organik berserat

1998, Jurnal Ilmu Peternakan Ex-Farm UMM ed. Desember

9. Evaluasi konsumsi bahan kering dan kecernaan energi pada domba ekor gemuk yang diberi probiotik selulolitik

2004, Jural Ilmu Peternakan, PROTEIN, ed. Januari

24

No. Judul Tahun

10. Isolasi mikroba selulolitik cairan rumen beberapa ternak ruminansia (kerbau, sapi, kambing, dan domba) untuk starter probiotik pakan sapi

2004, Jurnal Ilmu Peternakan, ed. Juli PROTEIN, ed. Juli

11. Peningkatan Kemampuan Bakteri Selulolitik Cairan Rumen Untuk Probiotik Ternak Ruminansia

2005, Jurnal Ilmu Peternakan PROTEIN, Ed. Januari

Malang, Juli 2006

Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes

25

Biodata Anggota Peneliti /Pengusul Paten

1. Nama Lengkap dan Gelar Tempat/Tanggal LahirIr. Listiari Hendraningsih, MP Bandung, 11 Oktober 1964

2. Pendidikan (dari Sarjana Muda /yang Sederajat) dan Pelatihan

No. Universitas /Lokasi Gelar Tahun Selesai Bidang Studi

1. Universitas Padjajaran Bandung Insinyur 1989 Ilmu Ternak

2. Universitas Padjajaran Bandung Magister 1999 Nutrisi Ternak

3. Pengalaman Kerja dalam Bidang Profesi serta Kedudukan Saat iniNo. Institusi Jabatan Periode Kerja1. Kopertis Wilayah VII dpk. UM Malang Staf Pengajar 1990 – sekarang

2. Fakultas Peternakan – Perikanan UMM Ketua Jurusan 1998 – 2001

3. Fakultas Peternakan – Perikanan UMM Pembantu Dekan I 2001 – sekarang

4. Laboratorium Nutrisi Peneliti 1998 – sekarang

4. Daftar Publikasi yang Relevan dengan Proposal PenelitianNo. Judul Tahun1. Pengaruh Penambahan Lemak Dalam Pakan Terhadap

Sapi LaktasiEx-Farm Jurnal No. 7 Tahun VI Januari – Juni 1999 Pusbit Fak.

Peternakan UMM

2. Pengaruh Penambahan Bakteri Asam Laktat sebagai Probiotik Terhadap Kecernaan Serat dan Produksi Asam Lemak Terbang Secara In-Vitro

Ex-Farm Jurnal no. 8 Tahun VI Juli – Desember 1999

3. Pengaruh Suplementasi Mineral Terhadap Penyerapan Calcium dan Phosphor Pada Domba Ekor Gemuk dengan Pemberian Limbah Pertanian

PROTEIN Journal Ilmiah Ilmu Peternakan dan Perikanan Juli –

Desember 2003, Nomor 20

4. The effect fermentation with cellulolytic bacteria isolate on feed quality of rice straw basal feed

AGRITEK, Januari 2002, Vol. 10

5. The effect of rice straw fermented on feeds quality of straw Proceeding Indonesian Biotechnology Conference 2001

6. Evaluasi Kecernaan Serat Kasar, Hemiselulosa, dan Selulosa Pada Domba Ekor Gemuk dengan Pemberian Probiotik Bakteri Selulolitik

Jurnal Ilmu Peternakan,Protein edisi Juni 2004

5. Pengalaman Penelitian dan Pelatihan

No Judul Tahun, Sponsor1. Pengaruh Penambahan Bakteri Asam Laktat Sebagai Probiotik

Terhadap Kondisi Ekologis Rumen.1998, DIKTI

2. Pengaruh Pemberian Bakteri Selulolitik Terhadap Kecernaan Serat Kasar, Hemiselulosa dan Selulosa pada Domba Ekor Gemuk dengan Metode Pemberian Pakan Yang Berbeda.

2003, Lemlit UMM

3. Pengaruh Pemberian Bakteri Selulolitik Terhadap Kecernaan Serat Kasar, Hemiselulosa dan Selulosa pada Sapi Limousine

2004, Dinas Peternakan Propinsi Jawa Timur- FPP

26

pada Berbagai Hijauan UMM

4. Pelatihan Mikrobiologi, Penentuan Species Mikroba Berdasarkan Penggunaan Sumber Karbon

2003,FPP UMM-Institut Teknologi Bandung

5. Pengaruh Pemberian Probiotik Bakteri Selulolitik Pada Metode Pemberian Pakan Yang Berbeda Terhadap Penampilan Domba Ekor Gemuk (DEG) Periode Pertumbuhan.

2004, DIKTI

6. Evaluasi Daya Hidup Probiotik Bakteri Selulolitik Dengan Pollard Sebagai Bahan Pembawa.

2004, Lemlit UMM

7. Pelatihan Mirobiologi Dasar DIKTI- Institut Pertanian Bogor

8. Peningkatan Kecernaan Serat Kasar dan Produksi Gas (In Vitro) Pada Media Fermentasi Berbasis Jerami Padiengan Introduksi Bakteri Selulolitik.

2005, Lemlit UMM

9. Evaluasi Pemberian Probiotik Bakteri Selulolitik terhadap Peningkatan Kualitas Susu Sapi

2006, Lemlit UMM

Malang, Juli 2006

Ir. Listiari Hendraningsih, MP

27