BIOGAS
Limbah Organik
1. Pengertian
Limbah Organik adalah merupakan barang yang dianggap sudah tidak terpakai dan dibuang oleh pemilik/pemakai sebelumnya, tetapi masih bisa dipakai kalau dikelola dengan prosedur yang benar.
2. Asal
a. Sampah organik basah.
sampah organik basah yaitu sampah mempunyai kandungan air yang cukup tinggi. Contohnya kulit buah dan sisa sayuran.
b. Sampah organik kering.
bahan yang termasuk sampah organik kering adalah bahan organik lain yang kandungan airnya kecil. Contoh sampah organik kering di antaranya kertas, kayu atau ranting pohon, dan dedaunan kering.
Biogas
1. Pengertian
Salah satu sumber energi terbarukan yang berasal dari sumber daya alam hayati adalah biogas. Biogas adalah campuran gas yang dihasilkan oleh bakteri metanogenik akibat material yang terurai alami dalam kondisi anaerobik atau tidak ada oksigen (Bulo, Basrum, 2008). Secara ilmiah biogas yang dihasilkan dari sampah organik adalah gas yang mudah terbakar (flammable). Gas ini dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri anaerob (bakteri yang hidup dalam kondisi tanpa udara) (Hermawan, 2007). Biogas ini sebenarnya dapat pula terjadi pada kondisi alami. Namun, untuk mempercepat dan menampung gas ini, diperlukan alat yang memenuhi syarat terjadinya gas tersebut.(Setiawan, 1996).
Jadi, dapat ditarik kesimpulan pengertian pengolahan limbah biogas adalah proses perubahan limbah yang berasal dari kotoran makhluk hidup yang mengalami proses fermentasi menghasilkan gas dan dapat digunakan kembali oleh masyarakat.
Biogas sebagai salah satu sumber energi yang dapat diperbaharui dapat menjawab kebutuhan akan energi sekaligus menyediakan kebutuhan hara tanah dari pupuk cair dan padat yang merupakan hasil sampingannya serta mengurangi efek rumah kaca. Pemanfaatan biogas sebagai sumber energi alternatif dapat mengurangi penggunaan kayu bakar. Dengan demikian dapat mengurangi usaha penebangan hutan, sehingga ekosistem hutan terjaga. Biogas menghasilkan api biru yang bersih dan tidak menghasilkan asap. Sumber bahan untuk menghasilkan biogas yang utama adalah kotoran ternak sapi, kerbau, babi, kuda dan unggas; dapat juga berasal dari sampah organik.
Energi biogas sangat potensial untuk dikembangkan kerena produksi biogas peternakan ditunjang oleh kondisi yang kondusif dari perkembangkan dunia peternakan sapi di Indonesia saat ini. Disamping itu, kenaikan tarif listrik, kenaikan harga LPG (Liquefied Petroleum Gas), premium, minyak tanah, minyak solar, minyak diesel dan minyak bakar telah mendorong pengembangan sumber energi elternatif yang murah, berkelanjutan dan ramah lingkungan (Nurhasanah dkk., 2006).
Prinsip pembangkit biogas, yaitu menciptakan alat yang kedap udara dengan bagian-bagian pokok terdiri atas pencerna (digester), lubang pemasukan bahan baku dan pengeluaran lumpur sisa hasil pencernaan (slurry), dan pipa penyaluran biogas yang terbentuk. Di dalam digester biogas, terdapat dua jenis bakteri yang sangat berperan, yakni bakteri asidogenik dan bakteri metanogenik. Kedua jenis bakteri ini perlu eksis dalam jumlah yang berimbang. Bakteri-bakteri ini memanfaatkan bahan organik dan memproduksi metan dan gas lainnya dalam siklus hidupnya pada kondisi anaerob. Mereka memerlukan kondisi tertentu dan sensitif terhadap lingkungan mikro dalam digester seperti temperatur, keasaman dan jumlah material organik yang akan dicerna. (Haryati, 2006).
Biogas dibentuk dari hasil fermentasi anaerobik yang merupakan proses perombakan suatu bahan menjadi bahn lain yang lebih sederhana dengan bantuan mikroorganisme tertentu dalam keadaan tidak berhubungan langsung dengan udara bebas.
Menurut Buren (1979) biogas dapat dibuat dari bahan-bahan antara lain kotoran hewan dan manusia, limbah pertanian, sampah kota, limbah industri pertanian dan bahan-bahan lain yang memiliki kandungan bahan organik.
2. Komposisi Biogas
Biogas adalah gas produk akhir pecernaan atau degradasi anaerobik bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerobik dalam lingkungan bebas oksigen atau udara. Komponen terbesar biogas adalah Methana (CH4, 54-80%-vol) dan karbondioksida (CO2, 20-45%-vol) serta sejumlah kecil H2, N2 dan H2S.
Pembakaran sempurna gas metana akan menghasilkan sejumlah besar panas. Pembakaran sempurna 1 meter kubik (0,716 kg) gas metana dapt membebaskan panas 8562 sampai 9500 kcal dan menaikkan suhu sampai 1400 oC (Buren, 1979). Reaksi kimia yang berlangsung adalah :
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O, Hc = -212 KcalBiogas sebagian besar mengandung gs metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) dan ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya sangat kecil.
Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4). Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalor. Kualitas biogas dapat ditingkatkan dengan memperlakukan beberapa parameter yaitu : Menghilangkan hidrogen sulphur, kandungan air dan karbon dioksida (CO2). Hidrogen sulphur mengandung racun dan zat yang menyebabkan korosi, bila biogas mengandung senyawa ini maka akan menyebabkan gas yang berbahaya sehingga konsentrasi yang di ijinkan maksimal 5 ppm. Bila gas dibakar maka hidrogen sulphur akan lebih berbahaya karena akan membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur dioksida /sulphur trioksida (SO2 / SO3). senyawa ini lebih beracun. Pada saat yang sama akan membentuk Sulphur acid (H2SO3) suatu senyawa yang lebih korosif. Parameter yang kedua adalah menghilangkan kandungan karbon dioksida yang memiliki tujuan untuk meningkatkan kualitas, sehingga gas dapat digunakan untuk bahan bakar kendaraan. Kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas serta dapat menimbukan korosif.
Tabel. Komposisi Biogas
| Jenis gas Jumlah (%) |
| Methan (CH4) 54-70 Karbondioksida (CO2) 27-45 Nitrogen (N) 0,5-3 Karbon Monoksida (CO) 0,1 Oksigen (O2) 0,1 Hidrogen Sulfida (H2S) sedikit sekali |
Sumber : Pusat informasi Dokumentasi PTP-ITB
3. Proses Produksi Biogas
Proses produksi biogas, terjadi dua tahap yaitu penyiapan bahan baku dan proses penguraian anaerobik oleh mikroorganisme untuk menghasilkan gas metana.
a) Penyiapan bahan baku
Biogas berasal dari hasil fermentasi bahan-bahan organik diantaranya (Judoamidjojo dkk,1992) :
· Limbah tanaman : tebu, rumput-rumputan, jagung, gandum dan lain-lain.
· Limbah dari hasil produksi : minyak, bagas, penggilingan padi, limbah sagu.
· Hasil samping industri : tembakau, limbah pengolahan buah-buahan dan sayur-sayuran, dedak, kain dari tekstil, ampas tebu dari industri gula dan tapioka, industri tahu (limbah cair).
· Limbah perairan : alga laut, tumbuh-tumbuhan air.
· Limbah peternakan : kotoran sapi, kerbau, kambing, unggas.
Penggunaan limbah sebagai bahan baku biogas memerlukan metode pengumpulan, penyiapan, penanganan dan penyimpanan yang memadai. Pemilihan metode didasarkan pada sifat dan jumlah bahan baku yang bervariasi. Sifat alami bahan baku adalah padatan, semipadatan atau cairan. Sejalan dengan itu sistem penanganannya harus sesuai dengan kondisi setempat.
b) Proses Anaerob
Proses penguaraian oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan-bahan organic terjadi secara anaerob. Pada prinsipnya proses anaerob adalah proses biologi yang berlangsung pada kondisi tanpa oksigen oleh mikrooeganisme tertentu yang mampu mengubah senyawa organik menjadi metana (biogas). Proses ini banyak dikembangkan untuk mengolah kotoran hewan dan manusia atau air limbah yang kandungan bahan organiknya tinggi. Sisa pengolahan bahan organik dalam bentuk padat digunakan untuk kompos. Berikut ini adalah proses pengolahan bahan organic menjadi biogas dengan proses anaerobik.
Proses kerja bakteri pada proses anerobik dibagi menjadi 2 cara. Yang pertama dibagi menjadi 3 tahap (tahap pemecahan polimer, tahap pembentukan asam organic, tahap produksi metan). Dan yang kedua dibagi menjadi 4 tahap (tahap hidrolisis, pembentukan asam, pembentukan asetat dan pembentukan metana). Pada dasarnya sama, yang membedakan hanyalah pada tahap pembentukan asam organic masih dbedakan lagi menjadi tahap pembentukan asetat dan pembentukan asam.
4. Tahap Pembentukan Biogas
1. Tahap Hidrolisis atau Tahap Polimer
Pada tahap ini sekelompok mikroorganisme akan menguraikan substrat organik. Penguraian ini dilakukan oleh berbagai jenis bakteri. Bakteri yang berperan antara lain memiliki enzim selulolitik, lipolitik dan proteolitik. Enzim yang dihasilkan ini mempercepat hidrolisa polimer menjadi monomer larut yang merupakan substrat bagi mikroorganisme tahap kedua.
Bakteri selulolitik memegang peranan dalam tahap ini. Temperatur kerja optimum adalah 50 – 60 oC (bakteri thermophilik) dan temperatur 30 – 40 oC (bakteri mesophilik). Kedua kelompok selulolitik ini bekerja pada kisaran pH enam sampai dengan tujuh. Pada proses ini kemungkinan penurunan pH bisa terjadi dikarenakan terbentuknya asam organik. Hal ini perlu distabilkan dengan penambahan larutan kapur. Apabila bakteri tahap 2 dan tahap 3 telah bekerja dan reaksi dalam kesetimbangan maka pH sistem berkisar tujuh. Kerja sinergis selalu terjadi diantara berbagai macam bakteri dalam pemecahan polimer menjadi monomer yang larut. Suatu studi menunjukkan bahwa laju pemecahan polimer lebih tinggi pada medium yang berisi campuran bakteri selulolitik dan nonselulolitik dibanding dalam medium berisi biakan murni bakteri selulolitik. Tahap pembentukan monomer ini merupakan tahap pengendali waktu dalam peruraian limbah ini. Hal ini disebabkan oleh kerja bakteri fermentor yang sangat lambat dibanding dengan kerja bakteri tahap 2 dan tahap 3. laju peruraian ini tergantung pada temperatur, jenis substrat dan pH sistem.
2. Tahap Pembentukan Asam Organik atau tahap pembentukan asam dan asetat
Bakteri pada tahap ini menghasilkan asam-asam organik yang dibentuk dari senyawa monomer larut. Hasil terbesar dari bakteri asetogenik ini ialah asam asetat, propionat dan asam laktet. Bakteri metanogenik sebagian besar hanya manfaatkan asam asetat. Beberapa spesies bakteri metanogenik dapat memproduksi metan dari gas hydrogen dan karbondioksida, yang mana bahan ini terproduksi selama dekomposisi karbohidrat. Selain itu metan juga dapat diproduksi dengan reduksi metanol atau hasil sampingan lain selama pemecahan karbohidrat.
Mikrobiologi dalam proses ditahap ini belum jelas. Beberapa spesies bakteri bekerja dalam tahap ini, dan proporsi dari asam, gas hidrogen, karbondioksida dan alkohol yang dihasilkan tergantung dari pada fra yang ada dan kondisi lingkungan.
3. Tahap Pembentukan Metana/ Metagenesis
Bakteri metanogenik sangat peka terhadap lingkungan. Dikarenakan bakteri ini harus dalam keadaan anaerob, maka sejumlah kecil oksigen dapat menghalangi pertumbuhanny. Bukan hanya itu, bakteri ini juga kekal terhadap senyawa yang memiliki tingkat oksidasi tinggi seperti nitrit dan nitrat. Bakteri ini juga peka terhadap perubahan pH. Kisaran pH optimal untuk memproduksi metan adalah 7,0 – 7,2, namun gas masih terproduksi dalam kisaran 6,6 – 7,6. jika pH dibawah 6,6 akan menjadi faktor pembatas bagi bakteri dan pH dibawah 6,2 akan menghilangkan kemampuan bakteri metanogenik. Dalam keadaan demikian bakteri asetogenik tetap aktif hingga pH 4,5 – 5,0, sehingga diperlukan buffer untuk menetralkan pH.
Beberapa senyawa merupakan racun bagi bakteri ini. Senyawa itu antara lain ammonia (lebih dari 1500 -3000 mg/l), dari total ammonia nitrogen pada pH diatas 7,4, ion ammonium (lebih dari 3000 mg/l dari total ammonia nitrogen pada sedmbarang pH), sulfida terlarut (lebih dari 50 – 100 mg/l) serta larutan garam dari beberapa logam seperti tembaga, seng dan nikel.
5. Jenis Reaktor Biogas
Ada beberapa jenis reactor biogas yang dikembangkan diantaranya adalah reactor jenis kubah tetap (Fixed-dome), reactor terapung (Floating drum), raktor jenis balon, jenis horizontal, jenis lubang tanah, jenis ferrocement. Dari keenam jenis digester biogas yang sering digunakan adalah jenis kubah tetap (Fixed-dome) dan jenis Drum mengambang (Floating drum). Beberapa tahun terakhi ini dikembangkan jenis reactor balon yang banyak digunakan sebagai reactor sedehana dalam skala kecil.
a. Reaktor kubah tetap (Fixed-dome)
Reaktor ini disebut juga reaktor china. Dinamakan demikian karena reaktor ini dibuat pertama kali di chini sekitar tahun 1930 an, kemudian sejak saat itu reaktor ini berkembang dengan berbagai model. Pada reaktor ini memiliki dua bagian yaitu digester sebagai tempat pencerna material biogas dan sebagai rumah bagi bakteri,baik bakteri pembentuk asam ataupun bakteri pembentu gas metana. bagian ini dapat dibuat dengan kedalaman tertentu menggunakan batu, batu bata atau beton. Strukturnya harus kuat karna menahan gas aga tidak terjadi kebocoran. Bagian yang kedua adalah kubah tetap (fixed-dome). Dinamakan kubah tetap karena bentunknya menyerupai kubah dan bagian ini merupakan pengumpul gas yang tidak bergerak (fixed). Gas yang dihasilkan dari material organik pada digester akan mengalir dan disimpan di bagian kubah.
Keuntungan dari reaktor ini adalah biaya konstruksi lebih murah daripada menggunaka reaktor terapung, karena tidak memiliki bagian yang bergerak menggunakan besi yang tentunya harganya relatif lebih mahal dan perawatannya lebih mudah. Sedangkan kerugian dari reaktor ini adalah seringnya terjadi kehilangan gas pada bagian kubah karena konstruksi tetapnya.
Pencerna tipe Fixed Dome (China), (Syamsudin dan Iskandar, 2005
b. Reaktor floating drum
Reaktor jenis terapung pertama kali dikembangkan di india pada tahun 1937 sehingga dinamakan dengan reaktor India. Memiliki bagian digester yang sama dengan reaktor kubah, perbedaannya terletak pada bagian penampung gas menggunakan peralatan bergerak menggunakan drum. Drum ini dapat bergerak naik turun yang berfungsi untuk menyimpan gas hasil fermentasi dalam digester. Pergerakan drum mengapung pada cairan dan tergantung dari jumlah gas yang dihasilkan
Keuntungan dari reaktor ini adalah dapat melihat secara langsung volume gas yang tersimpan pada drum karena pergerakannya. Karena tempat penyimpanan yang terapung sehingga tekanan gas konstan. Sedangkan kerugiannya adalah biaya material konstruksi dari drum lebih mahal. faktor korosi pada drum juga menjadi masalah sehingga bagian pengumpul gas pada reaktor ini memiliki umur yang lebih pendek dibandingkan menggunakan tipe kubah tetap.
Pencerna tipe Floating Dome (India), (Syamsudin dan Iskandar, 2005)
c. Reaktor balon
Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalam penanganan dan perubahan tempat biogas. reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai digester dan penyimpan gas masing masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat. Material organik terletak dibagian bawah karena memiliki berat yang lebih besar dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.
6. Cara Pengoperasian Unit Pengolahan (Digester) Biogas
1. Buat campuran kotoran ternak dan air dengan perbandingan 1 : 2 (bahan biogas).
2. Masukkan bahan biogas ke dalam digester melalui lubang pengisian (inlet) hingga bahan yang dimaksukkan ke digester ada sedikit yang keluar melalui lubang pengeluaran (outlet), selanjutnya akan berlangsung proses produksi biogas di dalam digester.
3. Setelah kurang lebih 8 hari biogas yang terbentuk di dalam digester sudah cukup banyak. Pada sistem pengolahan biogas yang menggunakan bahan plastik, penampung biogas akan terlihat mengembung dan mengeras karena adanya biogas yang dihasilkan. Biogas sudah dapat digunakan sebagai bahan bakar, kompor biogas dapat dioperasikan.
4. Pengisian bahan biogas selanjutnya dapat dilakukan setiap hari, yaitu sebanyak kira-kira 10 % dari volume digester. Sisa pengolahan bahan biogas berupa sludge secara otomatis akan keluar dari lubang pengeluaran (outlet) setiap kali dilakukan pengisian bahan biogas. Sisa hasil pengolahan bahan biogas tersebut dapat digunakan sebagai pupuk kandang/pupuk organik, baik dalam keadaan basah maupun kering.
7. Faktor yang mempengaruhi efisiensi produksi biogas antara lain :
a. Temperatur
Gabungan bakteri anaerob bekerja dibawah tiga kelompok temperatur utama. Temperatur kriofilik yakni kurang dari 200 C, mesofilik berlangsung pada temperatur 20-45 0C (optimum pada 30-450 C) dan termofilik terjadi pada temperatur 40-80 0C (optimum pada 55-75 0C). Kondisi optimum merupakan kondisi dimana laju pertumbuhan mencapai maksimum sehingga laju penguaraian senyawa organik juga akan mencapai maksimum. Produksi biogas akan menurun secara cepat akibat perubahan temperatur yang mendadak didalam instalasi pengolahan biogas.
b. pH
Pada dekomposisi anaerob faktor pH sangat berperan, karena pada rentang pH yang tidak sesuai mikorba tidak dapat tumbuh dengan maksimum dan bahkan dapat menyebabkan kematian yang pada akhirnya dapat menghambat perolehan gas metana. Derajat keasaman yang optimum bagi kehidupan mikroorganisme adalah 6,8-7,8.
c. Nutrisi
Mikroorganisme membutuhkan beberapa vitamin essensial dan asam amino. Zat tersebut dapat disuplai kemedia kultur dengan memberikan nutrisi tertentu untuk pertumbuhan dan metabolismenya. Berdasarkan nilai COD, perbandingan COD: N : P adalah 400: 7: 1 dan 1000: 7: 1 dikatakan sebagai kebutuhan untuk substrat tinggi dan rendah. Selain itu juga dibutuhkan mikronutrien untuk meningkatkan aktivitas mikroorganisme misalnya besi, magnesium, kalsium, natrium, barium, selenium, kobalt dan lain-lain.
d. Ion kuat dan Salinitas
Salinitas (kandungan garam) NaCL 0,2 M dilaporkan memiliki pengaruh yang minimal terhadap populasi metanogenik, namun salinitas yang lebih besar dapat bersifat inhibitor.
e. Keracunan dan hambatan
Keracunan (toxicity) dan hambatan (inhibition) proses anaerob dapat disebabkan oleh berbagai hal misalnya produk antar asam lemak lebih mudah menguap (volatile) yang dapat mempengaruhi pH. Pertumbuhan mikroba metanogenik terbatas jika jumlah asam lemaknya berlebihan. Amonia, hidrogen sulfida dan asam lemak volatil berasal dari reduksi sulfat dan nitrat oleh bakteri yang juga dapat membentuk asam lemah dan basa lemah pada sistem penyangga (buffer). Zat- zat penghambat lain terhadap aktivitas mikoorganisme pada proses anaerob diantaranya kandungan logam berat sianida.
f. Waktu retensi
Faktor lain yang perlu diperhatikan yaitu waktu retensi, faktor ini sangat dipengaruhi oleh temperatur, pengenceran, laju pemadukan bahan dan lain sebagainya. Pada temperatur yang tinggi laju fermentasi berlangsung dengan cepat, dan memirunkan waktu proses yang diperlukan. Pada kondisi normal fermentasi kotoran berlangsung antara dua sampai empat minggu.
8. Pemanfaatan Biogas/ Manfaat pengolahan Limbah Biogas
Beberapa keuntungan yang akan diperoleh dari penggunaan kotoran ternak sebagai penghasil biogas adalah sebagai berikut.
a. Jika diterapkan oleh masyarakat disekitar hutan yang banyak menggunakan kayu sebagai bahan bakar, diharapkan dapat mengurangi penebangan kayu sehingga kelestarian hutan tetap terjaga
b. Teknologi ini dapat mengurangi pencemaran lingkungan karena kotoran yang semula hanya mencemari lingkungan digunakan untuk sesuatu yang bermanfaat. Dengan demikian, kebersihan lingkungan lebih terjaga.
c. Selain menghasilkan energi, buangan (sludge) dari alat penghasil biogas ini juga dapat digunakan sebagai pupuk yang baik.
d. Mengurangi ketergantungan masyarakat terhadap penggunaan minyak yang jumlahnya terbatas dan harganya cukup mahal.
e. Mengurangi pengaruh gas rumah kaca dan polusi bau yang tidak sedap ( BBPMP, 2007 ).
f. Menghasilkan daya dan panas.
g. Memberikan hasil samping berupa pupuk campuran makanan ternak, media taman jamur dan sebagainya.
Unit Proses Pengolahan dan Pemanfaatan Biogas dapat digambarkan, sebagai berikut:
9. Contoh Pengolaha Limbah Biogas Di Peternakan Sapi
Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan dalam pengolahan kotoran ternak menjadi biogas adalah kotoran ternak sapi.
Produk
Produk yang dihasilkan dari pengolahan kotoran ternak sapi menjadi biogas adalah gas yang mudah terbakar dan tidak berbau. Tetapi jika dipicu dengan korek api akan timbul api. Gas yang dihasilkan dari teknologi tersebut ditampung pada sebuah kantong plastik. Selain itu juga menghasilkan buangan cair berwarna hijau.
Alat
Alat yang digunakan adalah tong pengumpul kotoran ternak sapi, digester (ukuran panjang 5 meter, lebar 1 meter, kedalaman 1 meter), dan pipa saluran yang menghubungkan antara digester dengan kantong plastik penampung gas dan kompor.
Proses Pengolahan
Proses pengolahan kotoran sapi menjadi biogas yaitu pertama, pencampuran kotoran ternak sapi sebanyak 35 karung (setiap karung berisi kurang lebih setengah kuintal kotoran) dengan air secukupnya yang dilanjutkan dengan proses pangadukan. Pencampuran dan pengadukan ini bertujuan untuk membuang benda-banda keras (sampah anorganik) yang mungkin ikut tercampur. Proses pengadukan sangat menguntungkan karena apabila proses pengadukan tidak dilakukan maka solit akan mengendap pada dasar digester dan akan terbentuk busa pada permukaan yang akan menyulitkan keluarnya gas.
Gambar 2. Bak Penampung Kotoran
Kedua, memasukkan kotoran sapi yang telah diencerkan tersebut ke dalam digester. Kemudian menambahkan lima butir telur yang bertujuan untuk mempercepat proses produksi gas karena telur mengandung tinggi protein.
 Gambar 3. Lubang Masuknya Kotoran Ternak Ke Degester |  Gambar 4. Degester |
Ketiga, di dalam digester terjadi proses fermentasi yang terdiri dari dua tahap, yaitu proses aerobik dan anaerobik. Pada proses yang pertama diperlukan oksigen dan hasil prosesnya berupa karbon dioksida (CO2). Proses ini berakhir setelah oksigen (O2) didalam alat ini habis. Selanjutnya proses fermentasi berlanjut dengan tahap kedua (proses anaerobik). Pada proses yang kedua inilah biogas dihasilkan yang dibantu oleh dua jenis bakteri, yakni bakteri asidogenik dan bakteri metanogenik. Kedua jenis bakteri ini perlu eksis dalam jumlah yang berimbang. Bakteri-bakteri ini memanfaatkan bahan organik dan memproduksi metan dan gas lainnya dalam siklus hidupnya pada kondisi anaerob. Mereka memerlukan kondisi tertentu dan sensitif terhadap lingkungan mikro dalam digester seperti temperatur, keasaman dan jumlah material organik yang akan dicerna. Dengan demikian, untuk menjamin terjadinya biogas, alat ini harus tertutup dengan rapat, tidak berhubungan dengan udara luar sehingga terciptanya kondisi anaerob.Proses ini berlangsung sekitar 1 minggu sampai kantong plastik hitam pada digester terlihat mengembung dan menyalurkannya ke kantong plastik penampung gas melalui pipa saluran. Selama proses ini sebisa mungkin dihindarkan dari limbah deterjen karena dapat menghambat produksi gas.
 Gambar 5. Saluran gas dari Degester |  Gambar 6. Kantong Plastik Penampung Gas |
Pemanfaatan Biogas
Gas yang dihasilkan dari teknologi tersebut dimanfaatkan sebagai bahan bakar minyak gas untuk menunjang industri rumah tangga telur asin yang dimiliki oleh Abu Amar. Selain itu teknologi ini juga menghasilkan buangan cair berwarna hijau yang keluar melalui pipa pengeluaran yang bermuara dari digester. Buangan ini dapat dimanfaatkan sebagai pupuk tanaman.
 Gambar 7. Pemanfaatan Biogas |  Gambar 8 . Hasil Produksi |
10. Hasil Diskusi
a. Lebih bagus mana pupuk dari kompos atau biogas?
b. Komposisi Biogas yang disebutkan tadi ada bahan berbahayanya, bagaimana cara menggunakan gas tersebut, apakah tidak berbahaya?
Gas yang dihasilkan oleh Biogas adalah dalam bentuk metana (CH4), jika konsentrasinya sesuai maka tidak akan menimbulkan bahaya. Komposisi yang disebutkan tadi merupakan gas ketika proses pengolahan biogasnya, tidak berbahaya karena terdapat pipa pengaman, dan harus dipastikan tidak bocor pada selang pipa maupun reaktornya.
c. Bagaimana caranya agar gas yang dihasilkan dari biogas tidak menimbulkan bau pada pengolahan kotoran sapi?
Hasil pembakaran atau pengolahan dari biogas pasti menimbulkan bau, karena bahan yang digunakan, dan komposisi yang terkandung terdapat ammonia yang memang bau. Jadi tidak dapat dihindari, namun dapat dikurangi dari keluaran gas pada pipanya.
Reactor fixed-dome dan floating dome dapat lebih meredam atau mengurangi bau, dibandingkan reactor balon atau yang secara sederhana, namun resiko pada biaya yang lebih mahal.
d. Reactor Balon banyak digunakan pada skala rumah tangga, bagaimana pada reactor floating drum dan reactor fixed-dome?
Reactor balon banyak digunakan pada skala rumah tangga, karena reactor balon bahan peralatannya lebih sederhana, dan bahannya dari sampah organic rumah tangga. Sedangkan, reactor floating drum dan reactor fixed-dome peralatan atau bahan pembuatannya lebih canggih dan untuk kapasitas besar, biasanya digunakan pada industry kecil atau besar. Contoh perindustrian kecilnya pada peternakan sapi.
DAFTAR PUSTAKA
Setiawan, A.Iwan. 1996. Memanfaatkan Kotoran Ternak. Jakarta: Penebar Swadaya.
Bulo, Daniel dan Basrum. 2008. Pemanfaatan Kotoran Ternak Untuk Biogas. http://pfi3pdata.litbang.deptan.go.id/dokumen/one/49/file/08-biogas.pdf [20 April 2009]
Haryati, Tuti.2006. Biogas: Limbah PeternakanYang Menjadi Sumber Energi Alternatif. http://peternakan.litbang.deptan.go.id/publikasi/wartazoa/wazo163-5.pdf. [20 april 2009]
Hermawan, Beni.2007. Sampah Organik Sebagai Bahan Baku Biogas. http://www.chem-istry.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/sampah_organik_sebagai_bahan_baku_biogas/ [12 April 2009]
Anonim, 2008. Biogas Untuk Generatot Listrik Skala Rumah Tangga. http://kangtoyo.foles.wordpress.com/2008/08/biogase2.pdf (20 April 2009)
Bulo, Daniel dan Basrum. 2008. Pemanfaatan Kotoran Ternak Untuk Biogas.http://pfi3pdata.litbang.deptan.go.id/dokumen/one/49/file/08-biogas.pdf [20 April 2009]
Haryati, Tuti.2006. Biogas: Limbah PeternakanYang Menjadi Sumber Energi Alternatif. http://peternakan.litbang.deptan.go.id/publikasi/wartazoa/wazo163-5.pdf [20 april 2009 ]
Pambudi, Nugroho Agung. 2008. Pemanfaatan Biogas Sebagai Energi alternative. [serial online]. http://www.dikti.org/?q=node/99 [12 april 2011]
0 komentar:
Posting Komentar