PEMANFAATAN LIMBAH TERNAK SEBAGAI
ALTERNATIF UNTUK MENGATASI KELANGKAAN
BAHAN BAKAR MINYAK ( BBM )
Hendri Candra Mayana1
¹ Dosen Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang
ABSTRAK
Dalam rangka mengatasi kelangkaan BBM perlu kita pikirkan jalan keluarnya, salah satunya adalah pemanfaatan limah dengan membuat gas metan berupa biogas yang bahannya berasal dari kotoran ternak, karena kotoran ternak selama ini hanya dijadikan sebagai pupuk kandang dan walaupun sering kali menjadikan pencemaran lingkungan ditengah masyarakat sekitar. Oleh karena itu biogas metan bisa dijadikan sebagai pengganti minyak tanah dan gas elpiji yang saat ini sulit di dapat oleh masyarakat, walaupun ada harganya sangat mahal sulit terjangkau oleh masyarakat. Dengan adanya kajian ini, sehingga masyarakat dapat memanfaatkan kotoran ternaknya menjadi biogas untuk memasak makanan, air dan lain-lain yang ramah lingkungan. Biogas ini bukan hal yang baru karena sejak tahun 1900 India merupakan pelofor pengguna biogas sejak di jajah Inggris. Karena di berbagai negara seperti Inggris, rusia, Amerika, sudah lama mengunakan biogas dari kotoran ternak. Lembaga peneliti pemanfaatan limbah kotoran ternak yang di sebut Agricultural Reseach instutute dan Global Gas Reseach station Pada tahun 1980 sudah membangun instalasi biogas sebanyak 36.000 unit. Secara ringkas cara membuat biogas adalah: Pertama campurkan kotoran ternak dengan air 1:1 kemudian alirkan lumpur kotoran ke dalam digester melalui lubang pemasukan lalu menambahkan starter 1 liter, membuang gas pertama pada hari ke 1-7, pada hari ke 14 gas sudah bisa digunakan.
Dalam karya ilmiah ini penulis menghimbau agar program pemerintah berupa biogas dapat kita laksanakan dan dijadikan energi alternatif untuk mengatasi kelangkaan BBM terutama bagi masyarakat pedesaan karena BBM sudah sangat mahal. Limbah biogas pun dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik dan juga dapat mengurangi pencemaran lingkungan sekitar.
I.PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Permintaan akan kebutuhan Bahan Bakar Minyak (BBM) dunia dari tahun ketahun semakin meningkat, menyebabkan
demikian. Sumber energi alternatip telah banyak ditemukan sebagai pengganti bahan bakar minyak, salah satunya adalah Biogas.
Teknologi biogas sebenarnya bukan sesuatu hal yang baru. Berbagai negara telah mengaplikasikan teknologi ini sejak puluhan tahun yang lalu seperti petani di Inggris, Rusia dan Amerika serikat. Sementara itu di Benua Asia, India merupakan negara pelopor dan pengguna biogas sejak tahun 1900 semasa masih dijajahi Inggris, negara tersebut mempunyai lembaga khusus yang meneliti pemanfaatan limbah kotoran ternak yang disebut Agricultural Research instutute dan Gobar Gas Research Station, Lembaga tersebut pada tahun 1980 sudah mampu membangun instalasi biogas sebanyak 36.000 unit. Selain negara negara tersebut diatas, Taiwan, Cina, Korea juga pedesaan padahal ada alternatip yang mudah dengan membuat biogas dari kotoran ternak. Pemerintah sudah saatnya mengalokasikan sebagian dari pengurangan subsidi BBM untuk mengembangkan biogas dari kotoran ternak keseluruh pelosak pedesaan.
Sudah saatnya pula kita berfikir dan berusaha mengembangkan kreatifitas untuk mengembangkan energi alternatip dari kotoran ternak, karena sudah banyak hasil penelitian ilmiah yang berhasil. Kegiatan yang harus kita lakukan sekarang adalah mengaplikasikan hasil penelitian tersebut untuk kepentingan masyarakat. Usaha ini juga harus didukung dengan mengubah pola pikir masyarakat untuk menerima kehadiran teknologi baru.
1.2. HASIL SAMPINGAN TERNAK
Ternak sapi, kerbau, kuda, ayam petelur, kambing banyak dipelihara oleh masyarakat pedesaan sebagai usaha sampingan selain bercocok tanam. Limbah dari usaha tersebut berupa limbah padat dan limbah cair seperti feses, urine, sisa makanan, kulit telur, lemak, darah, bulu, kuku dan lain lainnya. Volume dan jenis limbah tergantung pada jenis dan banyaknya ternak yang dipelihara. Feses, urine, sisa makanan yang merupakan limbah utama dari ternak selama ini oleh masyarakat dimanfaatkan sebagai pupuk organik. Pemanfaatan Limbah ternak selama ini penyebab timbulnya pencemaran air, bau tak sedap, mengganggu pemandangan dan bahkan sebagai sumber penyakit. Kita ingat belum lama ini dengan timbulnya wabah flu burung. Dengan adanya teknologi biogas seluruh permasalahan lingkungan akibat pencemaran dapat dikurangi.
1.3. PRINSIP PEMBUATAN BIOGAS
Prinsip pembuatan biogas adalah adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik (tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah berupa gas metan (yang memiliki sifat mudah terbakar) dan karbon dioksida, gas inilah yang disebut biogas.
digester yang paling banyak digunakan adalah model continuous feeding dimana pengisian bahan organiknya dilakukan secara kontinu setiap hari. Besar kecilnya besi konstruksi, cat dan pipa paralon.
Lokasi yang akan dibangun sebaiknya dekat dengan kandang sehingga kotoran ternak dapat langsung disalurkan kedalam digester. Disamping digester harus dibangun juga penampung sludge (lumpur) dimana slugde tersebut nantinya dapat dipisahkan dan dijadikan pupuk organik padat dan pupuk organik cair.
Setelah pengerjaan digester selesai maka mulai dilakukan proses pembuatan biogas dengan langkah langkah sebagai berikut:
1. Mencampur kotoran sapi dengan air sampai terbentuk lumpur dengan perbandingan 1:1 pada bak penampung sementara. Bentuk lumpur akan mempermudah pemasukan kedalam digester
2. Mengalirkan lumpur kedalam digester melalui lubang pemasukan. Pada pengisian pertama kran gas yang ada diatas digester dibuka agar pemasukan lebih mudah dan udara
3. Melakukan penambahan starter (banyak dijual dipasaran) sebanyak 1 liter dan isi rumen segar dari rumah potong hewan (RPH) sebanyak 5
karung untuk kapasitas digester 3,5 -5,0 m2. Setelah digester penuh, kran
gas ditutup supaya terjadi proses fermentasi.
4. Membuang gas yang pertama dihasilkan pada hari 1 sampai ke-7 karena yang terbentuk adalah gas CO2. Sedangkan pada hari ke-10
sampai hari ke-14 baru terbentuk gas metan (CH4) dan O2 mulai api pada kompor gas atau kebutuhan lainnya. Mulai hari ke-14 ini kita sudah bisa menghasilkan energi biogas yang selalu terbarukan. Biogas ini tidak berbau seperti bau kotoran sapi. Selanjutnya, digester terus diisi lumpur kotoran sapi secara kontinu sehingga dihasilkan biogas yang optimal
Pengolahan kotoran ternak menjadi biogas selain menghasilkan gas metan untuk memasak juga mengurangi pencemaran lingkungan, menghasilkan pupuk organik padat dan pupuk organik cair dan yang lebih penting lagi adalah mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian bahan bakar minyak bumi yang tidak bisa diperbaharui.
II. PEMBAHASAN
2.1. Masyarakat mengembangkan biogas
Kalau tidak ada langkah-langlah antisipatif, peradaban ini akan kembali ke titik nol, karena hampir semua penyangga kemajuan peradaban bertumpu pada energi. Energi memegang peranan penting dalam keberlangsungan kehidupan manusia saat ini.
Tanpa langkah-langkah antisipasi yang serius, jalan-jalan raya akan sepi, kehidupan malam kembali ke zaman kegelapan, cara komunikasi kembali ke cara abad dulu yakni lewat kurir berkuda, atau isyarat angin, atau mengunakan jasa burung, lantaran surat kertas pun tak bisa lagi dihasilkan. Masyarakat pedesaan, yang selama ini kurang menikmat anugrah energi fosil seperti layanan listrik dan bahan bakar minyak/gas, justru merupakan pihak yang paling kreatif berusaha menemukan energi alternatif.
Telah dikisahkan, berbagai daerah di Indonesia dalam dua dekade ini sudah giat membangun pembangkit listrik berskala kecil, yang lebih dikenal sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro [PLTM]. Sumber-sumber alternatif lain, seperti matahari dan angin, juga tengah digali dan diakali untuk menggantikan energi konvensional.
Di Ladang Laweh, Desa Talago Gunung, Kecamatan Beranmgin Kota Sawahlunto, masyarakat setempat, melalui Kelompok Tani, mengembangkan peternakan sapid an ayam yang nantinya dapat dikembangkan bio-gas untuk mengganti gas elpiji yang penyebarannya kian tak menentu dan keamanannya kian bermasalah. dengan adanya dukungan pemerintah setempat diharapkan ide ini dapat nantinya menjadikan desa ini mandiri energi. Ini upaya mengurangi emisi gas methan, karena pemakaian biogas mampu mengurangi pemanasan global. Kekuatan
biogas 20 kali lipat lebih besar dari pada gas karbon sebagai gas rumah kaca. memfaatkan metode ini dan hasilnya sudah melampaui sekedar kebutuhan masak memasak. Ia sudah digunakan untuk menghidupkan mesin diesel dan genset. Karena itu, mereka ada yang menamakan biogas ini sebagai ‘Three in One’.
Dalam waktu tak lama lagi, biogas akan mampu sepenuhnya menggantikan bahan bakar minyak [BBM], setidaknya untuk daearah-daerah yang telah memfaatkan metode ini. Prospek ini mengharuskan kerja tambahan yang lebih sungguh-sungguh, yakni menempatkannya dalam kemasan yang aman dan praktis – dapat dipakai untuk berbagai kebutuhan di dalam maupun di luar rumah, termasuk di sawah dan ladang/kebun.
Saat ini biogas sudah difungsikan sebagai pembangkit listrik. Bila rencana ini nanti terlaksana, maka Desa Mandiri Energi terwujud di dusun lading laweh Talago Gunung, Sawahlunto, penggunaan biogas makin populer di kalangan masyarakat. Dia sudah benar-benar menjadi energi alternatif ramah lingkungan.
masyarakat itu membantu penyebaran pengetahuan dan keterampilan baru itu kepada kelompok-kelompok masyarakat lain.
Menurut perkiraan Energy Information Administration (EIA), pemakaian energi hingga tahun 2025 masih didominasi bahan bakar fosil, yakni minyak bumi, gas alam dan batubara, termasuk di Indonesia. Meskipun, data Departemen ESDM menyebutkan bahwa cadangan minyak bumi di Indonesia hanya cukup untuk 18 tahun kedepan, sedangkan gas bumi masih cukup untuk 60 tahun lagi, dan cadangan batubara masih lumayan lama — 145 tahun. Selain itu, bahan bakar fosil mengeluarkan emisi karbon yang besar dan merupakan salah satu sumber utama pemanasan global yang mengakibatkan perubahan iklim.
Setelah memastikan reaktornya penuh, kita segera mencuci bersih tangan dan bergegas masuk ke dapur. Kompor kecil berbahan bakar biogas di meja dapur menjadi tujuan kita. Kemudian, kita membenarkan letak pipa penghubung gas dari biogas di dalam reaktor ke kompor.
Lalu kita mengambil korek dan menyulutnya di tengah kompor. Kompor pun menyala dengan warna api biru. Sebiru kompor berbahan gas elpiji yang saat ini sudah mulai langka. Kita pun menggoreng
Di dalam reator proses pembuatan gas itu terjadi secara alami. Gas ini pun langsung dapat dialirkan ke kompor melalui pipa penghubung reaktor dan kompor dan nyala api pun bisa didapatkan. Kompor siap dipakai. Dengan campuran sebanyak satu drum ini, kompor bisa bertahan selama seharian penuh. Bahkan tidak mati walau dipakai terus menerus selama empat jam lamanya, jika bahan bakunya melimpah dan reaktor terisi terus.
Prinsipnya biogas bahannya adalah materi organik (bisa sisa-sisa tumbuhan, kotoran hewan). Pertama harus disiapkan starter (diambil dari kotoran sapi/ruminantia, kira-kira 1jerigen, simpan selama 2 minggu. Disiapkan kontainer (bisa menggunakan drum bekas yang di lubangi salah satu sisinya. Siapkan drum lain berukuran lebih kecil dengan keran. Siapkan kotoran sapi, kerbau, kuda, atau kotoran hewan lain dan sisa dedauanan/rumput. Masukan 1 ember limbah organik tersebut dalam drum, tambahkan satu ember air, aduk, demikian seterusnya sampai volume drum 80%,
masukan starter, aduk hingga merata. Masukan drum yang lebih kecil. Biarkan kira-kira 4 minggu, sudah mulai dihasilkan gas, dengan indikasi drum kecil terangkat.
Berdasarkan ilmu dan pengalaman yang saya dapat dari tempat kerja, yang pertama harus kita punya adalah reaktornya itu sendiri karena di tempat itu tempat terjadinya reaksi dihasilkan gas CH4 (metan).
Cara kerja membuat biogas:
1. Mencampurkan kotoran sapi yang masih baru keluar dari anus sapi dengan air ( perbandingannya 1:1) di bak pencampuran / tempat yang telah disediakan.
2. Setelah itu, campuran itu akan masuk ke dalam reaktor /digesternya dan disitu akan terjadi reaksinya.
4. gas yang dihasilkan dapat dibakar dan menjadi api sehingga bisa digunakan untuk memasak.
Tabel : Komposisi biogas (%) kotoran sapi dan campuran kotoran ternak dengan sisa pertanian
Jenis gas
Biogas
Kotoran sapi
Campuran kotoran + sisa pertanian
Metan (CH4) 65,7 54 – 70
Karbon dioksida (CO2)
27,0 45 – 57
Nitrogen (N2) 2,3 0,5 - 3,0
Karbon
monoksida (CO)
0 0,1
Oksigen (O2) 0,1 6,0
Propena (C3H8) 0,7
-Hidrogen sulfida(H2S)
- Sedikit
Nilai kalor
(kkal/m2)
6513 4800 – 6700
Sumber: Harahap, dkk (1978)
2.4. Limbah Tahu Juga Dapat Pergunakan Sebagai Bahan Biogas
Tahu adalah salah satu makanan tradisional yang biasa dikonsumsi setiap hari oleh orang Indonesia. Proses produksi tahu menhasilkan 2 jenis limbah, limbah padat dan limbah cairan. Pada umumnya, limbah padat dimanfaatkan sebagai pakan ternak,
Banyak pabrik tahu skala rumah tangga di Indonesia tidak memiliki proses pengolahan limbah cair. Ketidakinginan pemilik pabrik tahu untuk mengolah limbah cairnya disebabkan karena kompleks dan tidak efisiennya proses pengolahan limbah, ditambah lagi menghasilkan nilai tambah. sebagai pengganti minyak tanah atau LPG. Dengan mengkonversi limbah cair pabrik tahu menjadi biogas, pemilik pabrik tahu tidak hanya berkontribusi dalam menjaga lingkungan tetapi juga meningkatkan pendapatannya dengan mengurangi tinggi dan dapat segera terurai. Limbah cair ini sering dibuang secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu sehingga menghasilkan bau busuk dan mencemari sungai. Sumber limbah cair lainnya berasal dari pencucian kedelai, pencucian peralatan pencemarnya kira-kira untuk TSS sebesar 30 kg/kg bahan baku kedelai, BOD 65 g/kg bahan baku kedelai dan COD 130 g/kg bahan baku kedelai (EMDI & BAPEDAL, 1994).
Pada industri tempe, sebagian besar limbah cair yang dihasilkan berasal dari lokasi pemasakan kedelai, pencucian kedelai, peralatan proses dan lantai. Karakter limbah cair yang dihasilkan berupa bahan organik padatan tersuspensi (kulit, selaput lendir dan bahan organik lain). Industri pembuatan tahu dan tempe harus berhati-hati dalam program kebersihan pabrik dan pemeliharaan peralatan yang baik karena secara langsung hal tersebut dapat mengurangi kandungan bahan protein dan organik yang terbawa dalam limbah cair.
1. Pengolahan Limbah Secara Fisika
oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi.
3. Pengolahan Limbah Secara Biologi
Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya. Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:
1. Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor);
2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor).
Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini. Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain: oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih sedikit. Selain efisiensi
BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan.
Limbah yang dihasilkan dari proses pembuatan tahu dapat digunakan sebagai alternatif pakan ternak. Hal tersebut dilakukan karena dalam ampas tahu terdapat kandungan gizi. Yaitu, protein (23,55 persen), lemak (5,54 persen), karbohidrat (26,92 persen), abu (17,03 persen), serat kasar (16,53 persen), dan air (10,43 persen). Salah satu alasannya, selain untuk mengurangi pencemaran lingkungan, khususnya perairan.
Larutan bekas pemasakan dan perendaman dapat didaur ulang kembali dan digunakan sebagai air pencucian awal kedelai. Perlakuan hati-hati juga dilakukan pada gumpalan tahu yang terbentuk dilakukan seefisien mungkin untuk mencegah protein yang terbawa dalam air dadih.
Perombakan (degradasi) limbah cair organik akan menghasilkan gas metana, karbondioksida dan gas-gas lain serta air. Perombakan tersebut dapat berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Pada proses aerobik limbah cair kontak dengan udara, sebaliknya pada kondisi anaerobik limbah cair tidak kontak dengan udara luar.
sebanyak 1000 ft3 (28,32 m3) mempunyai
nilai pembakaran yang sama dengan 6,4 galon (1 US gallon = 3,785 liter) butana atau 5,2 gallon gasolin (bensin) atau 4,6 gallon minyak diesel. Untuk memasak pada rumah tangga dengan 4-5 anggota keluarga cukup 150 ft3 per hari. Proses dekomposisi limbah
cair menjadi biogas memerlukan waktu sekitar 8-10 hari. Proses dekomposisi melibatkan beberapa mikroorganisme baik bakteri maupun jamur.
BAB IV. PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Program biogas ini dapat di jadikan sebagai energi alternatif untuk jangka panjang terutama masyarakat pedesaan karena BBM semakin mahal. Limbah biogaspun dapat di manfaatkan sebagai pupuk organic dan juga dapat mengurangi pencemaran lingkungan.
4.2.Saran
Semoga ini dapat dijadikan proyek dengan dukungan pemerintah untuk dapat semakin menggalakkan program biogas dan memberikan subsidi kepada petani ternak agar meraka lebih menguasai teknik pembuatan biogas yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Ayub s. Parnata ,Pupuk Organik Cair; Apliksi dan Manfaatnya, Jakarta: Agromedia Pustaka,2004
Syamsuddin, T.R. dan Iskandar,H.H. 2005.Bahan bakar Alternatif Asal Ternak.
Sinar Tani Edisi 21-27 Desember 2005.No.3129 tahun XXXVI.
http://onlinebuku.com/2009/01/15/limbah-tahu-cair-menjadi-biogas/
http://klasterhortidemak.wordpress.com/200 8/05/11/biogas-kotoran-sapi-jadi-energi-alternatif-dua-tahun-tak-beli-minyak-tanah/
http://dekfendy.blog.uns.ac.id/2009/12/15/m embuat-biogas-dari-kotoran-ternak/
