PEMANFAATAN LUMPUR SELOKAN SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOGAS DENGAN METODE
BATCH FEEDING
UTILIZATION OF SEWAGE SLUDGE AS A RAW MATERIAL FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS WITH
BATCH FEEDING METHOD
Wiwit Aditama* dan Pendi Iwan Fitrah**dan Zulfikar*** Jurusan Kesehatan Lingkungan Politeknik Kesehatan Aceh Jln. Soekarno-Hatta Kampus Terpadu Poltekkes Kemenkes Aceh
Email : widnad78@yahoo.co.id ABSTRACS
Sewage sludge is synonymous with a dirty foul and pungent smell and the number of germs. In a big city sewage sludge is already common sight as many encountered in gutters residential complex or a residential population. The best solution to the problem of sewage sludge is to utilize the biogas technology. Biogas is an alternative energy fermented from organic impurities that produce methane gas. The purpose of this study was to utilize sewage sludge as a raw material for making biogas with batch feeding method. This was an experimental research to observe the utilization of sewage sludge as raw material for biogas production in batch fedding method which was implemented in Ketapang, Aceh Besar District, on the date of June 10 to July 21, 2013. The research subject was domestic sewage sludge as much as 30 kg for 3 times repetitions. Data analysis by using descriptive in a graph formation made by biogas bacth method of feeding sewage sludge were added as much as 30 pounds in 2 weeks. The study resulted that the biogas pressure with the use of households sewage sludge biogas in first repetition with an average of 31 833 N/m2. In the second repetition it was resulted that the pressure of biogas with average 35.12 N/m2. And the third repetition resulted that the avarege of biogas pressure was 25 766 N/m2. The average volume of gas obtained from the use of sewage sludge biogas households was 2,065 l. The average length of the flame produced by the utilization of sewage sludge biogas households was 27 seconds. Based on this, it can be concluded that sewage sludge can be used as a raw material for biogas production with bacth feeding method. It is expected to further research needs to be conducted for early control of the digester attention especially on the early formation of biogas digester to avoid leakage.
Key words : Sewage Sludge, Biogas, Bacth Feeding Method. ABSTRAK
Lumpur selokan identik dengan kotor yaitu baunya yang busuk dan menyengat serta banyaknya kuman penyakit. Di kota besar lumpur selokan merupakan pemandangan yang sudah umum karena banyak di jumpai di got-got kompleks pemukiman atau perumahan penduduk. Solusi terbaik bagi masalah lumpur selokan adalah dengan memanfaatkan teknologi biogas. Biogas adalah energi alternatif hasil fermentasi dari kotoran organik yang menghasilkan gas metan. Tujuan penelitian ini Untuk memanfaatkan lumpur selokan sebagai bahan baku pembuatan biogas dengan metode batch feeding. Metode penelitian ini merupakan penelitian rancangan eksperimen yaitu pengamatan dan pemanfaatan lumpur selokan sebagai bahan baku pembuatan biogas pada metode batch fedding yang dilaksanakan di Ketapang Kab. Aceh Besar, pada tanggal 10 Juni – 21 Juli tahun 2013. Dengan subjek penelitian adalah lumpur selokan rumah tangga sebanyak 30 kg untuk 3 pengulangan. Analisis data yang digunakan secara deskriptif yaitu hasil dibuat dalam bentuk grafik terbentuknya biogas dengan metode bacth feeding yang ditambahkan lumpur selokan sebanyak 30 kg dalam waktu 2 minggu. Hasil dari penelitian Tekanan biogas yang diperoleh
dari biogas dengan pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga pada pengulangan I dengan rata-rata 31.833 N/m2. Pada pengulangan II hasil tekanan biogas dengan rata-rata 35.12 N/m2. Dan pada pengulangan III hasil tekanan biogas dengan rata-rata 25.766 N/m2. Volume rata-rata gas yang diperoleh dari biogas dengan pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga adalah 2.065 l. Rata-rata lama nyala api yang dihasilkan oleh biogas dengan pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga adalah 27 detik.Berdasarkan hal tersebut diatas maka dapat diambil kesimpulan bahwa lumpur selokan dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan biogas dengan metode bacth feeding. serta diharapkan kepada peneliti selanjutnya perlu diadakan penelitian lebih lanjut untuk memperhatikan kontrol awal terhadap digester terutama pada hari awal pembentukan biogas untuk menghindari kebocoran digester.
Kata Kunci: Lumpur Selokan, Biogas, Metode Bacth Feeding. PENDAHULUAN
Lumpur selokan identik dengan kotor yaitu baunya yang busuk dan menyengat serta banyaknya kuman penyakit, lumpur yang baunya sangat
kuat biasanya mengeluarkan
gelembung-gelembung udara di atas
permukaannya. Terutama lumpur
selokan yang banyak mengandung bahan organik seperti sampah daun, sayuran, nasi dan limbah aktivitas manusia lainnya. Gelembung udara yang ada jika ditampung dalam suatu tempat kemudian didekatkan dengan sumber api maka akan tampak terbakar seperti kompor gas pada umumnya. Hal ini sebenarnya adalah gas metana hasil fermentasi bakteri yang disebut biogas
lumpur selokan1.
Solusi terbaik bagi masalah
lumpur selokan adalah dengan
memanfaatkan teknologi biogas. Biogas adalah energi alternatif hasil fermentasi
dari kotoran organik yang
menghasilkan gas metan. Pembuatan dan penggunaan biogas sebagai energi layaknya energi kayu bakar, minyak tanah, gas dan sebagainya sudah dikenal sejak lama, terutama dikalangan petani Inggris, Rusia, dan Amerika Serikat. Sedangkan di benua Asia, tercatat negara India sejak dijajah Inggris sebagai pelopor dan pengguna energi biogas yang sangat luas, bahkan
sudah disatukan dengan WC biasa 2.
Biogas di Indonesia mulai
diperkenalkan tahun 1970. Reaktor yang dibangun hingga saat ini kurang
dari 500 buah. Pada umumnya
dibangun sebagai program percontohan dari pemerintah dan LSM, sehingga tidak aplikatif. Model Reaktor adalah tembok dan drum yang dibangun
dengan biaya sangat mahal.
Perkembangan biogas di Indonesia, era sebelum 2005, terkendala oleh harga
Biogas dari lumpur selokan
memiliki beberapa kelebihan
dibandingkan bahan bakar yaitu
merupakan sumber energi yang ramah lingkungan dan dapa diperbaharui
(renewable energy), tidak berbau
sehingga aman untuk memasak.
Pembuatan biogas mengurangi
pencemaran lingkungan akibat bau dari lumpur selokan dengan fermentasi dalam digester, bau tak sedap dapat dihilangkan dan akan terbentuk gas metan yang bermanfaat. Pengambilan lumpur juga berdampak positif dalam memperlancar aliran selokan sehingga mengurangi resiko meluapnya air got, dan terakhir dapat meringankan beban belanja karena tidak mengeluarkan biaya untuk pembelian bahan bakar minyak. Proses pembuatan tergolong sangat sederhana hanya membutuhkan dirigen sebagai digester sederhana dan beberapa instalasi tambahan seperti selang plastik dan kompor sederhana. Digester berfungsi untuk menampung gas metan yang terbentuk. Sistem pengisian bahan biogas adalah sekali penuh kemudian ditunggu sampai biogas dihasilkan. Setelah biogas tidak
berproduksi lagi, isian digester
dibongkar dan diisi kembali dengan lumpur selokan baru. Sistem ini dikenal
dengan istilah batch feeding. Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah apakah pemanfaatan lumpur selokan dapat dijadikan bahan baku pembuatan biogas dengan metode batch feeding ?
Tujuan Penelitian ini adalah untuk memanfaatkan lumpur selokan sebagai bahan baku pembuatan biogas dengan menghitung tekanan biogas, volume gas
dan lama nyala api dari biogas yang
dihasilkan dari bahan baku lumpur selokan dengan metode batch feeding.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini bersifat
eksperimen yaitu pengamatan dan pemanfaatan lumpur selokan sebagai bahan baku pembuatan biogas pada metode batch fedding. Subjek adalah lumpur selokan rumah tangga yang ada di wilyah Ketapang Kab. Aceh Besar sebanyak 30 kg untuk 3 pengulangan.
Persiapan alat dan bahan adalah dengah memotong pipa besi dengan panjang 10 cm sebanyak 1 buah, pipa dengan panjang 20 cm sebanyak 2 buah dan selang dengan panjang 1 m dan 20 cm sebanyak 1 buah.Galon pertama (penampung bahan baku), pada penutup galon dan 30 cm dari bibir lubang galon dilubangi dengan bor berukuran ½ inci. Galon kedua, pada penutup galon dan 30 cm dari bibir lubang galon dilubangi
dengan bor berukuran ½ inci serta 5 cm dari bibir lubang galon juga dilubang untuk pemasang pentil ban. Dilekatkan penutup galon dengan elbow, pipa dengan stop kran dan selang dengan elbow pada galon pertama dengan menggunakan lem dexton. Dilekatkan penutup galon dengan pipa T, pentil dan
pipa pada galon kedua dengan
menggunakan lem dexton. Lalu Selang pipa 20 cm, stop kran dan pipa besi
dilekatkan jadi satu bagian lalu
dihubungkan dengan pipa T pada galon kedua. Kemudian hubungkan selang pada galon pertama dengan galon kedua. Mengambil lumpur selokan
dengan menggunakan sekop, dan
dibuang benda lain seperti batu-batuan, plastic yang terdapat di dalam lumpur selokan. Isi bahan lumpur selokan sebanyak 10 kg ke dalam galon penampungan isian. Ditutup kedua galon dan kran air dengan rapat agar gas tidak keluar. Setelah tertutup rapat,
simpan galon di tempat yang teduh dan terhindar dari sinar matahari langsung
selama 2 minggu. Dilakukan
pengamatan.
Data yang diperoleh langsung melalui perlakuan eksperimen terhadap pembuatan biogas dengan metode batch
feeding sebanyak 3 kali pengulangan.
Analisa data yang digunakan secara deskriptif yaitu hasil dibuat dalam bentuk grafik terbentuknya biogas dengan metode bacth feeding yang ditambahkan lumpur selokan sebanyak 30 kg dalam waktu 2 minggu.
HASIL PENELITIAN
Hasil penelitian ini dilihat
berdasarkan parameter yang diamati yaitu sebagai berikut:
Tekanan Biogas
Tekanan biogas selama
fermentasi 14 hari dalam proses pembuatan biogas pada metode batch
fedding dapat dilihat Tabel 1 :
Tabel 1. Hasil Tekanan Biogas Dalam Proses Pembuatan Biogas Pada Metode Batch
Fedding Selama Fermentasi 14 hari.
Hari ke Ulangan 1 (N/m2) Ulangan 2 (N/m2) Ulangan 3 (N/m2)
8 0 0 0 9 19,6 20,58 18,6 10 29,4 33,52 18,6 11 29,4 34,5 26,4 12 36,2 34,5 28,4 13 37,2 42,34 30,3 14 39,2 45,28 32,3 Jumlah 191 210,72 154,6 Rata-rata 31,833 35,12 25,766
Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat bahwa hasil tekanan biogas dalam proses pembuatan biogas pada
metode batch fedding selama
fermentasi 14 hari pada pengulangan I
berjumlah 191 N/m2 dengan rata-rata
31.833 N/m2. Pada pengulangan II hasil
tekanan biogas berjumlah 210,70 N/m2
dengan rata-rata 35,12 N/m2. Dan Pada
pengulangan III hasil tekanan biogas
berjumlah 154,6 N/m2 dengan rata-rata
25,766 N/m2
Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar .1 Grafik tekanan biogas selama fermentasi 14 hari dalam pembuatan biogas pada metode batch fedding
Volume Gas
Volume gas selama fermentasi 14 hari dalam proses pembuatan biogas pada metode batch fedding dapat dilihat dalam Tabel 2 :
Tabel 2. Hasil Volume Gas Dalam Proses Pembuatan Biogas Pada Metode Batch Fedding.
Ulangan Volume gas (l)
1 2,041
2 2,564
3 1,589
Rata-rata 2,065
Sumber: Data Primer (diolah), tahun 2013
Berdasarkan Tabel 2 didapatkan volume gas dalam proses pembuatan biogas pada metode batch fedding pada pengulangan I yaitu sebesar 2,041 l, volume gas pada pengulangan II yaitu
sebesar 2,564 l dan volume gas pada pengulangan III yaitu sebesar 1.589 l jadi rata-rata volume gas yang didapat dari hasil penelitian adalah 2,065 l. selengkapnya pada gambar berikut :
0 10 20 30 40 50 8 9 10 11 12 13 14 pengulangan 1 pengulangan 2 pengulangan 3 tekan an (N/ m 2)
Gambar 2 Hasil volume gas dalam proses pembuatan biogas pada metode batch
fedding Lama Nyala Api
Berdasarkan hasil pengamatan yang peneliti lakukan pada lama nyala api selama fermentasi 14 hari dalam proses pembuatan biogas pada metode batch fedding dapat dilihat dalam Tabel 3 berikut:
Tabel 3. Hasil Lama Nyala Api Dalam Proses Pembuatan Biogas Pada Metode Batch Fedding.
Ulangan Lama nyala api (detik)
1 27
2 30
3 24
Rata-rata 27
Sumber: Data Primer (diolah), tahun 2013
Berdasarkan Tabel 3 didapatkan lama nyala api dalam proses pembuatan biogas pada metode batch fedding pada pengulangan I yaitu sebesar 27 detik, lama nyala api pada pengulangan II yaitu sebesar 30 detik dan lama nyala
api pada pengulangan III yaitu sebesar 24 detik jadi rata-rata lama nyala api yang didapat dari hasil penelitian adalah 27 detik. Selengkapnya Gambar 3.
Gambar 3 Grafik Hasil lama nyala api dalam proses pembuatan biogas pada metode batch fedding.
0.00 1.00 2.00 3.00 1 2 3 L it er Penggulangan Volume gas (l) 0 10 20 30 40 1 2 3 D et ik Penggulangan Lama nyala api (detik)
PEMBAHASAN Tekanan Biogas
Dari Tekanan biogas selama
fermentasi cenderung mengalami
perubahan yaitu mengalami kenaikan dan penurunan. Dari tabel V.1 dapat dilihat bahwa produksi tekanan biogas tertinggi adalah pada hari fermentasi ke 14. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hadi (1981) yang menyatakan bahwa
peningkatan penambahan waktu
fermentasi dari 10 hari hingga 30 hari meningkatkan produksi biogas sebesar 50%4.
Tekanan biogas mulai terjadi pada hari ke-9 sebesar 19.6 N/m2 pada pengulangan pertama, 20.58 N/m2 pada pengulangan kedua, 18.6 N/m2 pada pengulangan ketiga. Hal ini berarti bahwa biogas telah dihasilkan pada hari
ke-9 dan mencapai produk gas
maksimum pada hari ke-14. Rata-rata tekanan gas tertinggi selama fermentasi
14 hari adalah 35,12 N/m2.
Hal ini sesuai dengan
pernyataan Harahap (2007) bahwa produksi biogas pada umumnya telah ada setelah seminggu di fermentasi sampai hari kesepuluh. Dan tekanan gas dapat menjadi tinggi pada 30 hari
fermentasi sampai hari 355.
Volume Gas
Hasil pengamatan yang
didapatkan pada ketiga pengulangan
didapatkan volume gas pada
pengulangan I yaitu sebesar 2.041 l, volume gas pada pengulangan II yaitu sebesar 2.564 l dan volume gas pada pengulangan III yaitu sebesar 1.589 l jadi rata-rata volume gas yang didapat dari hasil penelitian adalah 2.065 l. Hal ini sesuai dengan pernyataan Harahap (2007) biogas dengan bahan campuran kotoran sapi, jerami padi dan air memiliki volume gas yang cukup
banyak dan padat5.
Jika dibandingkan dengan
pendapat Harahap (2007) yang
menyatakan bahwa volume gas telah mulai dihasilkan pada hari ke sembilan, maka ekuivalen dengan hasil penelitian ini, dimana waktu menghasilkan gas pertama adalah pada hari ke-9, sesuai dengan Sigit (2007), yang menyatakan bahwa biogas lumpur selokan rumah tangga tidak jauh berbeda dengan biogas dari kotoran sapi atau limbah pertanian, dimana gas sudah dihasilkan setelah proses fermentasi selama 1
Lama Nyala Api
Hasil pengamatan yang
didapatkan pada ketiga pengulangan didapatkan lama nyala api pada pengulangan pertama yaitu sebesar 27 detik, lama nyala api pada pada pengulangan kedua yaitu sebesar 30 detik dan lama nyala api pada pengulangan ketiga yaitu sebesar 24 detik jadi rata-rata lama nyala api yang didapat dari hasil penelitian adalah 27 detik sesuai dengan pernyataan Harahap (2007) biogas dengan bahan campuran kotoran sapi, jerami padi dan air memiliki nyala api yang cepat habis tetapi nyala apinya cukup besar dan stabil5.
Lama nyala api rata-rata sebesar 27 detik menunjukkan terdapatnya kandungan gas metan (CH4) yang cukup banyak diatas 45 %, sesuai dengan pernyataan Harahap (2007) biogas berbahan baku jerami padi dan kotoran sapi memiliki komposisi gas bio dengan kandungan gas metan (CH4) yang cukup tinggi sehingga mudah
terbakar sebaliknya memiliki
kandungan gas karbondioksida (CO2) yang cukup rendah.
Jika dibandingkan dengan
pendapat penelitian yang didapatkan Harahap (2007) dengan kapasitas bahan
yang sama dan lama nyala api yang dihasilkan selama 344 detik, penelitian ini masih kurang cukup baik untuk diaplikasikan pada kompor biogas karena hanya memiliki lama nyala api sebesar 27 detik, sesuai dengan pernyataan Lazuardy (2008) yang menyatakan bahwa lama nyala api yang
dapat digunakan dalam sekali
pemakaian kompor gas adalah 732 detik
atau 12 menit 12 detik6.
KESIMPULAN
Tekanan biogas yang diperoleh dari biogas dengan pemanfaatan lumpur
selokan rumah tangga pada
pengulangan I dengan rata-rata 31,833
N/m2. Pada pengulangan II hasil
tekanan biogas dengan rata-rata 35,12
N/m2. Dan pada pengulangan III hasil
tekanan biogas dengan rata-rata 25,766
N/m2. Volume rata-rata gas yang
diperoleh dari biogas dengan
pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga adalah 2.065 l. Rata-rata lama nyala api yang dihasilkan oleh biogas dengan pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga adalah 27 detik.
REKOMENDASI
Pemanfaatan dari lumpur selokan rumah tangga dengan menggunakan metode batch feeding sebagai sumber energi penghasil gas bio perlu digiatkan sebagai salah satu sumber energi pengganti di masa yang akan datang dan sekaligus membantu membersihkan
lingkungan. Untuk penelitian
selanjutnya, perlu untuk memperhatikan kontrol awal terhadap digester terutama pada hari awal pembentukan biogas untuk menghindari kebocoran digester.
UCAPAN TERIMA KASIH
Kepada Ibu Hj Novemi SKM, M.Kes, Bapak Dwi Sudiarto, SST, M.Kes, Ibu Susanti SKM, M.Kes, Bapak Hamdani, ST dan Kedua orang tua penulis.
DAFTAR PUSTAKA 1.
Nusa, M.T., (2008). Reaktor Biogas. Penebar Swadaya. Jakarta.
2.
Ginting (2007). Pusat Teknologi
Pembangunan. ITB. Bandung. 3.
Haflan, Y., (2007). Biogas : Energi
Yang Terlupakan. Penebar Swadaya. Jakarta.
4.
Harahap, F.M., (2007). Teknologi Gas
Bio. Pusat teknologi pembangunan ITB, Bandung.
5.
Hadi dan Kadarwati (1981). Gas Bio
Sebagai Bahan Bakar. Lemigas,
Cepu.
6. Lazuardi, I. 2008. Rancang
Bangun Alat Penghasil Biogas Model Terapung.
Skripsi, Fakultas Pertanian,Universitas Sumatera
