PENGARUH PEMBERIAN MOL CAIRAN RUMEN SAPI TERHADAP PRODUKSI GAS METAN DARI LIMBAH ORGANIK PASAR SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOLOGI
SKRIPSI
Diajukan Kepada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Biologi
Disusun Oleh: DEWI HILYAWAN PUTRI 201110070311109
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015
i
ii
iii
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain” (Q.S Al-Insyirah ayat 6-7)
Alhamdulillah akhirnya selesai, skripsi yang saya kerjakan dengan hati dan penuh perjuangan ini saya persembahkan kepada:
Ibu dan Bapak tercinta, yang telah mendukung, memberikan motivasi dalam segala hal serta memberikan kasih sayang yang teramat besar yang tak mungkin bisa ku balas dengan apapun. Adikku serta kakakku tersayang, terimakasih atas do’a dan dukungannya selama ini, dan Rian Adi Pranata yang selalu mendampingi saya, terimakasih atas do’a dan semangatnya selama ini Bapak dan Ibuk dosen biologi, terimakasih atas motivasi, dan bimbingannya selama ini, serta semua sahabat-sahabatku terimakasih atas cerita selama ini
v
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena hanya atas limpahan rahmat dan hidayah-Nyalah penulis dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun skripsi yang berjudul “Pengaruh Pemberian MOL Cairan Rumen Sapi terhadap Produksi Gas Metan dari Limbah Organik Pasar sebagai Sumber Belajar Biologi”. Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan kepada teladan kita Nabi Muhammad S.A.W, keluarga, para sahabat dan para pengikut yang diridhoi-Nya. Penulis menyadari bahwa dalam penelitian sampai penyusunan skripsi ini tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis tidak lupa mengucapkan terimakasih banyak kepada: 1. Bapak Dr. Poncojari Wahyono, M.Kes, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang 2. Ibu Dr. Yuni Pantiwati, M.M., M.Pd selaku Ketua Program Studi Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah Malang, 3. Bapak Drs. Atok Miftahul Hudha, M.Pd selaku Dosen Wali serta bapak dan ibu dosen Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah Malang yang telah memberikan bekal ilmu dan pengetahuan selama masa kuliah. 4. Ibu Dra. Roimil Latifa, M.M, M.Si selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Sukarsono, M.Si selaku pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan serta semua ilmu yang telah diberikan. Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda atas semua bantuan dan dukungan yang telah diberikan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya. Amin Ya Robal Alamin.
Malang, 1 September 2015 Penulis,
Dewi Hilyawan Putri
vi
ABSTRAK Pengaruh Pemberian MOL Cairan Rumen Sapi terhadap Produksi Gas Metan pada Limbah Organik Pasar sebagai Sumber Belajar Biologi Oleh : Dewi Hilyawan Putri (201110070311109) Dibawah Bimbingan: Dra. Roimil Latifa, MM, M.Si dan Dr. Sukarsono, M.Si Tingkat pertumbuhan penduduk Indonesia yang tinggi mengakibatkan jumlah sampah yang dihasilkan juga bertambah tinggi . MOL (mikroorganisme lokal) merupakan kumpulan mikroorganisme yang berfungsi sebagai starter. Penggolahan sampah dengan cara pembuatan biogas dapat membantu menggurangi pemanasan global. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh mikroorganisme lokal cairan rumen sapi terhadap pembentukan gas metan, untuk mengetahui pada konsentrasi dan waktu ke berapakah mikroorganisme lokal cairan rumen sapi yang paling efektif terhadap produktifitas gas metan pada pembentukan biogas limbah organik pasar . Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian true eksperimen design dan design yang digunakan adalah the postes only control group design yaitu penelitian dengan adanya perlakuan ulangan dan kontrol.) menggunakan satu kelompok kontrol (tanpa adanya penambahan cairan mol) dan tempat perlakuan konsentrasi (25%,50%,75% dan 100%) dan pengulangan sebanyak tiga kali setiap kelompok. Sampel dalam penelitian ini adalah mikroorganisme lokal cairan rumen sapi. Data yang diperoleh di analisis dengan anova dua faktor dan dilanjutkan uji Duncan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada pengaruh penambahan konsentrasi dan waktu mikroorganisme lokal cairan rumen sapi terhadap produksi gas metan pada sampah organik pasar dan hasil paling efektif adalah pada konsentrasi ke 100% dan jam ke-48. Kata kunci : MOL rumen sapi, konsentrasi, waktu, gas metan
Pembimbing I
Malang, 1 September 2015 Penyusun
Dra. Roimil Latifa, M.M., M.Si
Dewi Hilyawan Putri
vii
ABSTRACT The Influence of Local Microorganisms for the Production of Methane Gas from Organic Waste Market as a Source of Learning Biology Oleh : Dewi Hilyawan Putri (201110070311109) Dibawah Bimbingan: Dra. Roimil Latifa, MM, M.Si dan Dr. Sukarsono, M.Si Indonesia's population growth rate which is higher resulting in the amount of waste generated is also getting higher. MOL (local microorganisms) is a collection of microorganisms that can be farmed, which functions as a starter. Local microorganisms can be used to accelerate the decomposition of organic waste. Manufacture waste by biogas production can help subtracting methane gas generated from the garbage can prevent global warming. The purpose of this study was to determine the effect of local microorganisms cow rumen fluid to the formation of organic waste methane gas market, to determine at what concentration and time to local fluid cow rumen microorganisms are most effective against the formation of methane gas productivity of organic waste biogas market. This type of research is trueeksperimen design research and design used was the posttest only control group design is research with the treatment replicates and control. The study design used a completely randomized design (CRD) with a control group (without any addition of liquid mole) and a concentration treatment (25%, 50%, 75% and 100%) and repeated three times each group. The sample in this study is the local liquid cow rumen microorganisms. The data obtained were analyzed with two-factor ANOVA and Duncan test continued. The results showed that there was a concentration and time effect of local microorganisms cow rumen fluid to the productivity of organic waste methane gas on the market and the most effective result is the concentration to 100% and the 48th hour. Keywords: Microorganisms local cattle rumen fluid, concentration, time, methane
Advisor I
Malang, 1 September 2015 Writter
Dra. Roimil Latifah, MM, M.Si
Dewi Hilyawan Putri
viii
DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL ............................................................................................ i LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................. ii LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................. iii LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. iv MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... v KATA PENGANTAR ....................................................................................... vi ABSTRAK ......................................................................................................... vii ABSTRACT ....................................................................................................... viii DAFTAR ISI...................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 4 1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 4 1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................................ 5 1.5 Batasan Penelitian ......................................................................................... 6 1.6 Definisi Istilah ............................................................................................... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian tantang Sampah Organik ................................................................... 8 2.1.1 Sampah Organik Pasar ........................................................................ 8 2.1.2 Komposisi Sampah Organik Pasar ..................................................... 8 2.2 Permasalahan Sampah Organik Pasar ........................................................... 9 2.3 Potensi Produksi Gas dari Sampah ............................................................... 11 2.4 Teknik Pengolahan Sampah .......................................................................... 12 2.5 Tinjauan tentang Biogas................................................................................ 13 2.5.1 Kebutuhan Energi ............................................................................... 14 2.5.2 Mekanisme Pembentukan Biogas ....................................................... 15 2.5.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruh Terbentuknya Biogas .................. 17 2.6 Tinjauan tentang MOL (Mikroorganisme Lokal) ......................................... 19 2.7 Rumen pada Hewan Ruminansia .................................................................. 20 2.7.1 Mikroorganisme dalam Rumen .......................................................... 20 2.7.2 Bakteri Metanogenik........................................................................... 22 2.8 Tinjauan tentang Sumber Belajar .................................................................. 23 2.9 Syarat Sumber Belajar .................................................................................. 23 2.9.1 Jenis-Jenis Bahan Ajar ........................................................................ 24 2.9.2 Analisis Kebutuhan Pemilihan Materi di Sekolah .............................. 24 2.9.3 Modul sebagai Sumber Belajar ........................................................... 27 2.10 Kerangka Konseptual .................................................................................. 32 2.11 Hipotesis ..................................................................................................... 33 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian dan Rancangan Penelitian .................................................. 35 3.1.1 Jenis Penelitian..................................................................................... 35
ix
3.1.2 Rancangan Penelitian ........................................................................... 35 3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................... 37 3.2.1 Tempat Penelitian ................................................................................ 37 3.2.2 Waktu Penelitian .................................................................................. 37 3.3 Populasi dan Sampel ..................................................................................... 37 3.3.1 Populasi ................................................................................................ 37 3.3.2 Sampel.................................................................................................. 38 3.4 Variabel Penelitian ........................................................................................ 38 3.4.1 Variabel Bebas ..................................................................................... 38 3.4.2 Variabel Terikat ................................................................................... 38 3.4.3 Variabel Kontrol .................................................................................. 39 3.5 Prosedur Penelitian ....................................................................................... 39 3.5.1 Tahap Penelitian ................................................................................... 39 3.5.2 Tahap Pelaksanaan ............................................................................... 40 3.5.2.1 Proses Pembuatan Digester ...................................................... 40 3.5.2.2 Proses Pembuatan MOL cairan Rumen Sapi ........................... 40 3.5.2.3 Proses Pembuatan Biogas Limbah Organik Pasar ................... 41 3.5.2.4 Proses Menghitung Gas Metan ................................................ 41 3.5.3 Tahap Pengamatan Penelitian .............................................................. 42 3.6 Metode Pengumpulan Data ........................................................................... 43 3.7 Teknik Analisis Data ..................................................................................... 43 3.7.1 Uji Normalitas ...................................................................................... 43 3.7.2 Uji Homogenitas .................................................................................. 44 3.7.3 Analisis Varian Dua Jalan .................................................................... 45 3.7.4 Uji Duncan ........................................................................................... 45 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ............................................................................................. 47 4.1.1 Hasil Gas Metan (ppm) ........................................................................ 47 4.1.2 Uji ANOVA Dua Jalur (Two Way Analysis of Variance).................... 48 4.1.2 Uji Duncan’s ........................................................................................ 50 4.2 Pembahasan ................................................................................................... 50 4.2.1 Pengaruh Pemberian Konsentrasi MOL terhadap Produksi Gas Metan Limbah Organik Pasar ........................................................................ 50 4.2.2 Pengaruh Penambahan Waktu MOL terhadap Produksi Gas Metan Sampah Organik Pasar ....................................................................... 53 4.2.3 Pemanfaatan Hasil Penelitian sebagai Sumber Belajar........................ 54 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 57 5.2 Saran ............................................................................................................. 57 DAFTAR PUSTAKA
x
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Komposisi Sampah Pasar .................................................................... Tabel 3.1 Jumlah Maksimal Gas Metan ............................................................. Tabel 3.2 Hasil Uji Homogenitas ........................................................................ Tabel 3.3 Hasil Ringkasan Analisis Varian 2 Jalan ............................................ Tabel 4.1 Hasil Metana (ppm) ............................................................................
9 43 45 45 47
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.2 Kerangka Konsep ............................................................................ Gambar 3.1 Skema Rancangan Penelitian .......................................................... Gambar 3.2 Rancangan Acak Lengkap............................................................... Gambar 4.1 Perbandingan Gas Metan (ppm) Berdasarkan Konsentrasi ............ Gambar 4.2 Perbandingan Gas Metan (ppm) Berdasarkan Waktu .....................
32 36 37 52 53
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Dokumentasi Penelitian .................................................................. Lampiran 2. Silabus Pembelajaran...................................................................... Lampiran 3. Surat Keterangan Penelitian ........................................................... Lampiran 4. Laporan Hasil Penelitian ................................................................ Lampiran 5. Hasil Output Uji Annova dengan SPSS ......................................... Lampiran 6. Modul Pembelajaran .......................................................................
61 64 67 68 73 76
xi
DAFTAR PUSTAKA Adger, N.E and K.Brown. 1995. Land Use and the Causes of Global Warming. John Wiley and Sons, New York.pp.96-111 Ambon Lembang. Direktorat Jendral Peternakan-FAO, Bandung. Arora, S.P. 1989. Pencernaan Mikroba pada Ruminansia. Edisi Indonesia. Penerbit Gajah Mada University Press. Yogyakarta. Arifin, Zaenal. 2009. Evaluasi Pembelajaran. Bandung: Remaja Rosdakarya Asyhar, Rayandra. 2010. Kreatif Mengebangkan Media Pendidikan. Jakarta: Gaung Persada Press. Barlaz, M.M. 1996. Microbiology of solid waste landfilills. In:Microbiology of Solid Waste.Edited by Palmisano, A.C. and M.A.Barlaz.CRC press, Inc.Boca Raton, Florida, USE Bambang Warsita teknologi Jakarta:rineka cipta 2008
pembelajaran
landasan
dan
aplikasinya
Beni Hermawan, Lailatul Qodriyah, dan Candrarini Puspita. 2007. Pemanfaatan Sampah Organik Sebagai Sumber Biogas untuk Mengatasi Krisis Energi dalam Negri. Karya Tulis Ilmiah. Universitas Lampung. Bandar Lampung Campbell, N.A., Reece, J. B., Mitchell, L. G. 2002. Biologi , edisi Kelima, Jilid 3, Penerbit Erlangga, Jakarta. Cheppy, Riyana .2007. Pedoman Media Video. Jakarta:P3AI UPI Cronin,C.and K.V.Lo.1998.Anaerobic treatment of brewery wastewater using UASB reactors seeded with activated sludge.J.Biores.Technol.64:33-38 Daryanto.2010. Belajar dan Mengajar. Jakarta:Yrama Widya Dehority, B.A. 2004. Rumen Microbiology. Nottingham University Press, Nottingham. E-USU Reporsitory (c).2004. Universitas Sumatra Utara Hobson, P.N and C.S. Stewart. 1997. The Rumen Microbial Ecosystem. St Edmundsbury Press, Great Britain. Ella,A.S, Hardjosoewigyo,T.R.Wiradaryadan,dan M.Winugraha.1997. Pengukuran Produksi Gas dari Hasil Proses Fermentasi Beberapa Jenis Leguminosa Pakan Prosiding Seminar Nasional II.NMT.Fakultas Peternakan IPB.Bogor
xii
H.A. Abu Qdais, 2006. ” Techno-Economic Assessment Of Municipal Solidvwaste Management In Jordan” waste management, Habitat International 30 (2006) 863–871 McDonald, P., R. Edwards and J. Greenhalgh. 2002. Animal Nutrition. 6th Edition. New York. Ir. Bambang N, MT , (Bapeko Malang), Ir. Sunarto, MT; Dr. Bambang W, MM; Ir. A. Fauzan H, MT; Zamzami, ST, MT; Drs. Joko S, Ak; Matsen J (BGP); Sarifa, ST MT; Dr. Nazaruddin, MM;l Nur Subekhi ST, MT; Jamal, 2010. “ Status Report Of Supit Urang Landfill Malang Regency – East Jawa”. U.S, EPA. 2010. Global Methane Initiative. United State of America J.R. Barton *, I. Issaias, E.I. Stentiford, 2007, “Carbon – Making The Right Choice For Waste Management In Developing Countries” , School of Civil Engineering, University of Leeds, Leeds LS2 9JT, UK, Esselvier Waste Manajemen Journal. Kurian Joseph, 2006, “Stakeholder Participation For Sustainable Waste Management”, Habitat International 30 (2006) 863–871, Centre for Environmental Studies, Anna University, Chennai 600025, India Peter Beigl, Sandra Lebersorger, Stefan Salhofer, 2007 “ Modelling Municipal Solid Waste Generation: A Review”, Institute of Waste Management, Department of Water, Atmosphere and Environment, BOKU – University of Natural Resources and Applied Life, Sciences, Muthgasse 107, 1190 Vienna, Austria S. Sakai, a S. E. Sawell, b A. J. Chandler, c T. T. Eighmy, d D. S. Kosson, e J. Vehlow f, H. A. van der Sloot, g J. Hartldn h and O. Hjelmar j, 1996 , “World Trends In Municipal Solid Waste Management” Waste Management, Vol. 16, Nos 5/6, pp. 341-350, 1996. Sapto Haryoko, 2009. Efektifitas Pemanfaatan Media Audio Visual sebagai Alternatif Optimalisasi Model Pembelajaran. Jurnal Edukasi, Vol 5, Nomor 1, Maret 2009, hlm. 1-10 Sudirman. 2005. Validasi dan Kajian Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Efikasi Penggunaan Feses sebagai Pengganti Cairan Rumen Sapid an penetapan Kecernaan in vitro di daerah tropik. Disertasi progam doctor pascasarjana. Universitas Gajah Mada Yogyakarta
xiii
Sutardi, T. 1979. Ketahanan protein bahan makanan terhadap degradasi oleh mikroba rumen dan manfaatnya bagi peningkatan produktivitas ternak. Prosiding Seminar dan Penunjang Peternakan. Lembaga Penelitian Peternakan, Bogor. Sutardi, T. 1980. Landasan Ilmu Nutrisi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Schlegel, H.G. 1994. Mikrobiologi Umum. Penerjemah: T. Baskoro. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Waluyo, L. 2005. Mikrobiologi Umum. UMM Press, Malang. Warsita. 2008. Belajar Dan Pembelajaran Bumi Aksara: Jakarta Zainuddin Muchtar dan Lailan Sari Siregar. 2007. Efektifitas Kombinasi Media dalam Peningkatan Hasil Belajar Kimia Siswa MAN pada Pembelajaran Sistem Koloid. Jurnal Pendidikan Matematika dan Sains,Vol 2(2), 2007, hlm 103-109
xiv
