Tugas Presentasi Peranan Mikroba dalam Pembuatan Biogas- Kelas 3ac

Disusun oleh : Disusun oleh : Ines dwi astuti Ines dwi astuti

Diyan yp Diyan yp Putti ayu v Putti ayu v

Pe

Pera

ra

Mi

Mikr

kroo

oorg

rgan

anis

isme

me

Pa

Biogas

Biogas

•

• Biogas adalah gas mudah terbakar yangBiogas adalah gas mudah terbakar yang dihasilkan dari proses fermentasi bahan dihasilkan dari proses fermentasi bahan bahan

bahan organik organik oleh oleh bakteri-bakteri bakteri-bakteri anaerobanaerob (bakteri yang hidup dalam kondisi kedap

(bakteri yang hidup dalam kondisi kedap

udara). udara).

•

• Pada umumnya semua jenis bahan organikPada umumnya semua jenis bahan organik

bisa diproses untuk menghasilkan biogas. Tapi bisa diproses untuk menghasilkan biogas. Tapi hanya bahan organik homogen berbentuk

hanya bahan organik homogen berbentuk

padat maupun cair seperti kotoran

padat maupun cair seperti kotoran dan airdan air

kencing hewan ternak seperti

kencing hewan ternak seperti babi dan sapibabi dan sapi yang cocok untuk sistem biogas sederhana. yang cocok untuk sistem biogas sederhana.

•

• Biogas dibuat melalui fase Biogas dibuat melalui fase anaerob dalamanaerob dalam

fermentasi limbah kotoran organisme. Pada fermentasi limbah kotoran organisme. Pada fase anaerob akan dihasilkan gas

fase anaerob akan dihasilkan gas metanametana (biogas) yang mudah terbakar dan

(biogas) yang mudah terbakar dan digunakan untuk bahan bakar.

digunakan untuk bahan bakar.

•

• Biogas dihasilkan apabila bahan bahanBiogas dihasilkan apabila bahan bahan organik terdegradasi senyawa-senyawa organik terdegradasi senyawa-senyawa

pembentuknya dalam keadaan tanpa oksigen pembentuknya dalam keadaan tanpa oksigen

atau biasa disebut kondisi anaerobik  atau biasa disebut kondisi anaerobik ..

•

• Dekomposisi anaerobik ini biasa terjadiDekomposisi anaerobik ini biasa terjadi

secara alami di tanah yang basah, seperti secara alami di tanah yang basah, seperti dasar danau, dan di dalam tanah pada

dasar danau, dan di dalam tanah pada kedalaman tertentu.

kedalaman tertentu.

•

• Proses dekomposisi ini dilakukan olehProses dekomposisi ini dilakukan oleh

bakteri bakteri

bakteri bakteri dan mikroorganismdan mikroorganisme yange yang hidup di dalam tanah.

hidup di dalam tanah.

•

• Dekomposisi anaerobik dapat Dekomposisi anaerobik dapat menghasilkanmenghasilkan

gas yang mengandung sedikitnya 60% gas yang mengandung sedikitnya 60% metan.

•

• Biogas dapat dihasilkan dari Biogas dapat dihasilkan dari dekomposisidekomposisi

sampah organik seperti sampah pasar, daun sampah organik seperti sampah pasar, daun daunan, dan kotoran hewan yang berasal

daunan, dan kotoran hewan yang berasal dari sapi, babi,

dari sapi, babi, kambing, kuda, atau yangkambing, kuda, atau yang lainnya, bahkan kotoran manusia

lainnya, bahkan kotoran manusia sekalipun. Gas yang

sekalipun. Gas yang dihasilkan memilikidihasilkan memiliki komposisi yang berbeda tergantung dari komposisi yang berbeda tergantung dari  jenis hewan yang mengh

•

• Proses pembuatan biogas dilakukan secaraProses pembuatan biogas dilakukan secara

fermentasi yaitu proses terbentuknya gas fermentasi yaitu proses terbentuknya gas metana dalam kondisi anaerob dengan

metana dalam kondisi anaerob dengan bantuan bakteri anaerob di dalam suatu bantuan bakteri anaerob di dalam suatu digester sehingga akan dihasilkan gas

digester sehingga akan dihasilkan gas metana (CH

metana (CH₄₄) dan gas karbon dioksida) dan gas karbon dioksida (CO

(CO₂₂)) yayang vng vololumumenenya ya lelebibih bh besesar ar dadari gri gasas hidrogen (H

hidrogen (H₂₂), gas nitrogen (N), gas nitrogen (N₂₂) dan gas) dan gas hydrogen sulfida (H

•

• Proses fermentasi memerlukan waktu 7Proses fermentasi memerlukan waktu 7

sampai 10 hari untuk menghasilkan biogas sampai 10 hari untuk menghasilkan biogas dengan suhu optimum 35

dengan suhu optimum 35 ooC dan pHC dan pH optimum pada 6,4

optimum pada 6,4

 _– 

 _– 

7,9.7,9.

•

• Hasil penguraian senyawa organik yangHasil penguraian senyawa organik yang

dijadikan sumber energi adalah gas CH dijadikan sumber energi adalah gas CH₄₄

(metana); disamping itu dihasilkan gas CO (metana); disamping itu dihasilkan gas CO₂₂.. penguraian senyawa organik ini

penguraian senyawa organik ini memanfaatkan 3 kelompok

memanfaatkan 3 kelompok mikrobmikrobaa sehingga menghasilkan gas metana sehingga menghasilkan gas metana

Bakteri yang Membantu Pembuatan Bakteri yang Membantu Pembuatan

Biogas Biogas

1

1.. KKeelloommppookk bbaakktteerrii ffeerrmmeennttaattiiff,, yyaaiittuu  Streptococci,  Streptococci,

B

Baactcteerriiooddeess,, dadann bebebeberarapapa jejeniniss EnEnteterrobobacacteteririacaceaeae.e. 2

2.. KKeelolommppookk bbaakktteerrii aasseettooggeenniikk,, yyaaiittuu K K eetthahanonobbaacicillllusus dan

dan D Deesulfosulfovviibbrriioo.. 3

3.. KKeelloommppookk bbaakktteerrii mmeettaannaa,, yyaaiittuu Methanobacterium, Methanobacterium,

 M

Tahapan

Tahapan Pembuatan Pembuatan Biogas Biogas oleh oleh BakteriBakteri

1)

1) HidrolisisHidrolisis

•

• Hidrolisis merupakan penguraian senyawaHidrolisis merupakan penguraian senyawa

kompleks atau senyawa rantai panjang kompleks atau senyawa rantai panjang menjadi senyawa yang sederhana.

menjadi senyawa yang sederhana.

•

• Pada tahap ini, bahan-bahPada tahap ini, bahan-bahan organikan organik

seperti karbohidrat, lipid, dan protein seperti karbohidrat, lipid, dan protein

didegradasi menjadi senyawa dengan rantai didegradasi menjadi senyawa dengan rantai pendek, seperti peptida, asam amino, dan

pendek, seperti peptida, asam amino, dan gula sederhana.

•

• Kelompok bakteri hidrolisa, sepertiKelompok bakteri hidrolisa, seperti

 S

 Stte

ep

ptto

occo

occcci 

i 

,,

Ba

B

act

cte

erriio

od

de

ess

, dan beberapa jenis, dan beberapa jenis

E

E nte

nterro

ob

ba

act

cte

erriice

cea

ae

e

yang melakukan prosesyang melakukan proses ini

ini

•

• Pada tahap ini bahan yang tidak larutPada tahap ini bahan yang tidak larut

seperti selulosa, polisakarida dan lemak seperti selulosa, polisakarida dan lemak diubah menjadi bahan yang larut

diubah menjadi bahan yang larut dalam airdalam air seperti karbohidrat dan asam lemak.

seperti karbohidrat dan asam lemak.

•

• Tahap pelarutan berlangsung pada suhu 25Tahap pelarutan berlangsung pada suhu 25oo

C di digester C di digester

2

2)) AsidogenesisAsidogenesis

•

• Asidogenesis adalah pembentukan asam dariAsidogenesis adalah pembentukan asam dari

senyawa sederhana. senyawa sederhana.

•

• Bakteri asidogen,Bakteri asidogen,

Desulfovibrio,

Desulfovibrio,

pada tahappada tahap

ini memproses senyawa terlarut pada ini memproses senyawa terlarut pada

hidrolisis menjadi asam-asam lemak rantai hidrolisis menjadi asam-asam lemak rantai pendek yang umumnya asam asetat dan

pendek yang umumnya asam asetat dan asam format.

asam format.

•

• PaPaddaa ttaahhaapp iinnii,, bbaakktteerrii aassaamm mmeenngghhaassiillkkaann

a

assaamm aasseettaatt ddaallaamm ssuuaassaannaa aannaaeerroobb.. TTaahhaapp iinnii bbeerrllaannggssuunngg ppaaddaa ssuuhhuu 2255oo CC ddii ddiiggeesstteerr..

3)

3) MetanogenesisMetanogenesis

•

• Metanogenesis ialah proses pembentukan gasMetanogenesis ialah proses pembentukan gas

metan dengan bantuan bakteri pembentuk metan metan dengan bantuan bakteri pembentuk metan seperti

seperti M Maatthhaannoobbaacctteerriiumum,, M Maatthhaanonobbaacciillllusus,,

 M

 Meetthahanonossaaccaarriiaa, dan, dan M Meetthahanonoccooccccusus.. •

• Tahap ini mengubah asam-asam lemak rantaiTahap ini mengubah asam-asam lemak rantai pendek menjadi H

•

• Asetat akan mengalami dekarboksilasi danAsetat akan mengalami dekarboksilasi dan

reduksi CO

reduksi CO₂₂, kemudian bersama-sama, kemudian bersama-sama dengan H

dengan H₂₂ dan COdan CO₂₂ menghasilkan produkmenghasilkan produk akhir, yaitu metan (CH

akhir, yaitu metan (CH₄₄) dan) dan karbondioksida (CO

karbondioksida (CO₂₂). Pada tahap ini,). Pada tahap ini, bakteri metana membentuk gas metana bakteri metana membentuk gas metana secara perlahan secara

secara perlahan secara anaerob. Pranaerob. Proses inioses ini berlangsung selama 14 hari dengan suhu berlangsung selama 14 hari dengan suhu 25

25oo C di C di dalam didalam digestergester..

•

• Pada pPada prrososes ines ini aki akanan didihahasisilklkan an 7070% CH% CH₄₄,,

30 % CO

•

• Biogas merupakan suatu gas methan yangBiogas merupakan suatu gas methan yang

terbentuk karena proses fermentasi secara terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri

anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri

methan atau Methanobacterium disebut methan atau Methanobacterium disebut  juga bakteri anaer

a)

a) TTemperemperatur/atur/SuhuSuhu

•

• Suhu udara maupun suhu di dalam tangkiSuhu udara maupun suhu di dalam tangki pencerna mempunyai andil besar di dalam pencerna mempunyai andil besar di dalam memproduksi biogas.

memproduksi biogas. •

• Suhu udara secara tidak langsungSuhu udara secara tidak langsung

mempengaruhi suhu di dalam tangki pencerna, mempengaruhi suhu di dalam tangki pencerna, artinya penurunan suhu udara akan

artinya penurunan suhu udara akan

menurunkan suhu di dalam tangki pencerna. menurunkan suhu di dalam tangki pencerna.

Peranan suhu udara berhubungan dengan Peranan suhu udara berhubungan dengan

proses dekomposisi anaerobik proses dekomposisi anaerobik

Faktor yang Mempengaruhi Faktor yang Mempengaruhi

Pembuatan iogas Pembuatan iogas

b

b)) KKeetterersseeddiiaaaann UUnnssuurr HHaarraa

•

• Bakteri anaerobik membutuhkan nutrisiBakteri anaerobik membutuhkan nutrisi

sebagai sumber energi yang

sebagai sumber energi yang mengandungmengandung nitrogen, fosfor, magnesium, sodium,

nitrogen, fosfor, magnesium, sodium, mangan, kalsium dan kobalt

mangan, kalsium dan kobalt

•

• Level nutrisi harus sekurangnya lebih dariLevel nutrisi harus sekurangnya lebih dari

konsentrasi optimum yang dibutuhkan oleh konsentrasi optimum yang dibutuhkan oleh bakteri metanogenik, karena apabila terjadi bakteri metanogenik, karena apabila terjadi kekurangan nutrisi akan menjadi

kekurangan nutrisi akan menjadi

penghambat bagi pertumbuhan bakteri. penghambat bagi pertumbuhan bakteri.

•

• Penambahan nutrisi dengan bahan yangPenambahan nutrisi dengan bahan yang sederhana seperti glukosa,

sederhana seperti glukosa, buangan industri,buangan industri, dan sisa sisa tanaman terkadang diberikan dan sisa sisa tanaman terkadang diberikan dengan tujuan menambah pertumbuhan di dengan tujuan menambah pertumbuhan di dalam digester

cc)) DDeerraajjaatt KKeeaassaammaann ((ppHH))

•

• Peranan pH berhubungan dengan mediaPeranan pH berhubungan dengan media

untuk aktivitas

untuk aktivitas mikroorganmikroorganisme. Bakteri-isme. Bakteri-bakteri anaerob membutuhkan pH optimal bakteri anaerob membutuhkan pH optimal antara 6,2

antara 6,2

 _– 

 _– 

7,6, tetapi yang baik adalah 6,67,6, tetapi yang baik adalah 6,6

 – 

 – 

7,57,5

•

• Pengontrolan pH Pengontrolan pH secara alamiah secara alamiah dilakukandilakukan

oleh ion NH4+ dan

oleh ion NH4+ dan HCO3-. Ion-ion ini akanHCO3-. Ion-ion ini akan menentukan besarnya pH.

d

d)) RRaassiioo CCaarrbboonn NNiittrrooggeenn ((CC//NN))

•

• Proses anaerobik akan optimal bila diberikanProses anaerobik akan optimal bila diberikan bahan makanan yang mengandung karbon

bahan makanan yang mengandung karbon dan nitrogen secara bersamaan

dan nitrogen secara bersamaan •

• CN ratio menunjukkan perbandinCN ratio menunjukkan perbandingan jumlahgan jumlah dari kedua elemen tersebut. Pada bahan yang dari kedua elemen tersebut. Pada bahan yang memiliki jumlah karbon 15 kali dari jumlah memiliki jumlah karbon 15 kali dari jumlah

nitrogen akan memiliki C/N ratio 15 nitrogen akan memiliki C/N ratio 15

berbanding 1. C/N ratio dengan nilai 30 akan berbanding 1. C/N ratio dengan nilai 30 akan menciptakan proses pencernaan pada tingkat menciptakan proses pencernaan pada tingkat yang optimum, bila kondisi yang lain juga

yang optimum, bila kondisi yang lain juga

mendukung. mendukung.

e) Kandungan Padatan dan Pencampuran e) Kandungan Padatan dan Pencampuran Substrat

Substrat

•

• mobilitas bakteri metanogen di dalammobilitas bakteri metanogen di dalam

bahan secara ber

bahan secara berangsurangsur

 _– 

 _– 

angsur dihalangiangsur dihalangi oleh peningkatan kandungan padatan yang oleh peningkatan kandungan padatan yang berakibat terhambatnya pembentukan

berakibat terhambatnya pembentukan biogas. Selain itu yang terpe

biogas. Selain itu yang terpenting untuknting untuk proses fermentasi yang baik diperlukan proses fermentasi yang baik diperlukan pencampuran bahan yang baik akan

pencampuran bahan yang baik akan

menjamin proses fermentasi yang stabil di menjamin proses fermentasi yang stabil di dalam pencerna.

•

• Hal yang paling penting dalam pencampuranHal yang paling penting dalam pencampuran bahan adalah menghilangkan unsur

bahan adalah menghilangkan unsur

 _– 

 _– 

unsurunsur hasil metabolisme berupa gas (metabolites) hasil metabolisme berupa gas (metabolites) yang dihasilkan oleh bakteri metanogen,

yang dihasilkan oleh bakteri metanogen,

mencampurkan bahan segar dengan populasi mencampurkan bahan segar dengan populasi bakteri agar proses fermentasi merata,

bakteri agar proses fermentasi merata,

menyeragamkan temperatur di seluruh bagian menyeragamkan temperatur di seluruh bagian

pencerna, menyeragamkan kerapatan sebaran pencerna, menyeragamkan kerapatan sebaran populasi bakteri, dan mencegah ruang kosong populasi bakteri, dan mencegah ruang kosong

pada campuran bahan. pada campuran bahan.

•

• Gas yang dihasilkan dapat Gas yang dihasilkan dapat menggantimengganti

 fue

 fuell

seperti LPG atau natural gas

seperti LPG atau natural gas

..

Pupuk sapiPupuk sapi yang dihasilkan dari satu sapi

yang dihasilkan dari satu sapi dalam satudalam satu tahun dapat dikonversi menjadi gas metana tahun dapat dikonversi menjadi gas metana yang setara dengan lebih dari

yang setara dengan lebih dari 200 liter200 liter

 g

 ga

asso

olilin

ne

e..

•

• Limbah digester biogas, baik yang padatLimbah digester biogas, baik yang padat

maupun cair dapat dimanfaatkan sebagai maupun cair dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik.

pupuk organik.

Manfaat iogas Manfaat iogas

•

• Gas yang dihasilkan dapat Gas yang dihasilkan dapat digunakandigunakan

untuk sumber energi menyalakan lampu, untuk sumber energi menyalakan lampu, dimana 1 m

dimana 1 m33 biogas dapat digunakan untukbiogas dapat digunakan untuk menyalakan lampu 60 Watt selama 7 jam. menyalakan lampu 60 Watt selama 7 jam. Hal ini berarti bahwa 1m

Hal ini berarti bahwa 1m33 biogasbiogas menghasilkan energi = 60 W x 7

menghasilkan energi = 60 W x 7 jam = 420jam = 420 Wh = 0,42 kWh.

Terimakasih

Terimakasih