Pembuatan Biogas dari Limbah Peternakan
Tanggal : 10/06/2011, dibaca 701 kali.
Isu Global warming (pemanasan global), merupakan isu terhangat pembicaraan di masyarakat, sehingga membuat pemerintah berupaya mencari solusi untuk mengatasinya, salah satunya adalah pemanfaatan sumber energi alternatif dari limbah peternakan. Kenapa limbah peternakan, karena limbah peternakan merupakan penyumbang emisi gas metana, yang akan berefek langsung pada atmosfer. Menurut FAO gas tersebut jauh lebih parah dibandingkan emisi gas yang dihasilkan dari penebangan pohon, pembuangan gas kendaraan bermotor dan green house. Teknologi tersebut salah satunya terkenal dengan nama Teknologi Digester Biogas yang dapat menguraikan kotoran sapi menjadi metana, dengan bantuan bakteri pengurai. Setiap tahunnya, peternakan sapi di dunia menghasilkan sekitar 1,8 miliar ton kotoran ternak. Peternak dapat mengubah kotoran itu menjadi bioenergi yang ramah lingkungan dengan bakteri. Bakteri pengurai kotoran sapi tersebut menjanjikan manfaat ganda. Pertama, menghasilkan metana. Kedua, bakteri tersebut mampu menyelamatkan lingkungan dari pencemaran kotoran sapi.
TEKNIK PEMBUATAN DIGESTER
Pembuatan Digester untuk 1 ekor sapi adalah sebesar 1,5 m3 ditambah ruang penampung gas sekitar 50% atau 0,75 m3, sehingga lubang untuk digester dapat dibuat dengan ukuran 1,5 m X 1,5 m X 1 m atau menggunakan drum dengan diameter 1 m dan tinggi 0,8 m. Setelah lubang terbentuk, dipasang batu batu pada seluruh dinding, kemudian diplester dengan semen. Setelah plester benar-benar kering, dinding dilapisi cat karet atau plastik untuk mencegah kebocoran dan
resapan air pada digester.
Pada dinding paling atas bak, dibuat lubang dengan diameter 60 cm untuk man hole. Man hole ini diperlukan untuk menguras atau membersihkan digester. Tutup untuk man hole dibuat dari semen cor
dengan diameter 55 cm dan tebal 10 cm.
Pada pojok dinding atas dengan jarak 10 cm dari man hole ditanam pipa dengan diameter ¾ inchi setinggi 25 cm dari permukaan dinding. Pada ujung pipa dipasang kran gas yang berfungsi membuka/menutup aliran gas dari digester.
INLET CHAMBER
Saluran masuk dibuat dari pipa paralon dengan dimeter 10 cm dengan melubangi digester sebesar diamteter pipa dengan jarak 30 cm dari dasar bak. Lubang tersebut dihubungkan dengan pipa paralon sampai setinggi permukaan atas bak dengan kemiringan 400. Pada ujung pipa dibuat corong untuk penampungan dan penyaringan umpan biogas. Corong pada inlet dibuat dengan ukuran 30 X 30 X 50 cm yang langsung dihubungkan pada saluran yang berasal dari kandang.
OUTLET CHAMBER
Pembuatan saluran keluar (outlet) berbentuk teras yang berfungsi mengalirkan sluri menuju pipa saluran pembuangan. Teras pada saluran outlet dibuat dengan ketinggian 50 cm dan lebar 25 cm. Pada bagian atas lubang outlet diberi pintu sebagai tempat aliran limbah. Corong penampungan pada outlet lebih rendah dibanding pada inlet. Hal ini dibuat agar kotoran pada inlet tidak tersembur keluar dan limbah biogas dapat mengalir menuju saluran pembuangan pada pintu outlet.
KOMPOR
Kompor digunakan sebagai alat pembakar gas. Kompor yang digunakan dapat dibuat sendiri dengan desain seperti pada gambar . dapat pula menggunakan kompor gas elpiji yang telah dimodifikasi terminal saluran gasnya.
MANOMETER
tekanan 0. Salah satu ujung selang dihubungkan dengan pipa gas. Tinggi perbedaan air adalah nilai tekanan gas dalam digester. Satuan dalam manometer ini berukuran 1 cm pada tiap satuannya
SALURAN
Saluran gas dibuat dari pipa ledeng berdiameter ¾ inchi. pipa gas dipasang pada dinding bagian atas digester dibawah tutup manhole. Pipa tersebut diberi stop kran ¾ inchi yang berfungsi membuka/menutup saluran gas dari digester menuju kompor. Pipa ini dipasang bersambung sampai pada dapur. Pada dapur dipasang terminal yang menghubungkan pipa dengan selang. Penggunaan selang pada dapur lebih elastis sehingga kompor dapat digeser tanpa menrubah posisi pipa. Disamping itu penggunaan selang juga sebagai alat pengisi biogas yang disimpan dalam tabung. Pada pipa di dekat stop kran dipasang T-konektor sebagai cabang saluran gas yang menuju rumah tangga dan alat control luar. Alat control ini berupa lampu petromax yang dinyalakan setiap malam. Disamping sebagai penerang, lampu pertomax adalah alat control produksi gas yang dihasilkan oleh digester. Pengamatan kualitas gas ini dapat dilihat dari nyala lampu petromax. Apabila lampu menyala terang dan stabil, maka produksi gas berjalan baik, dan bila nyala lampu meredup maka produksi gas kurang baik atau kekurangan air pada campuran kotorannya.
PROSEDUR PENGOPERASIAN
PENANGANAN LIMBAH KANDANG
Limbah sapi (kotoran dan urine) tidak lagi diangkut menggunakan ember. Tetapi dibuat saluran yang menghubungkan kandang sapi dengan unit instalasi biogas. Saluran dari kandang bermuara pada inlet chamber pada digester. Lebar saluran adalah 30 cm dengan kedalaman 20 cm. Pada saat pemerahan, saluran ini dibendung sehingga kotoran yang digelontor dengan air dari lantai kandang tidak langsung masuk pada digester. Setelah proses pembersihan kandang selesai, penghalang saluran dibuka sehingga timbul aliran yang besar menuju digester. Hal ini dilakukan karena posisi saluran yang tidak
terlalu curam kemiringannya.
Proses pemasukan kotoran kedalam digester dilakukan dua kali sehari bersamaan dengan waktu pemerahan. Hal tersebut dilakukan untuk menghemat waktu dan tenaga mengingat setiap kandang dalam satu rumah tangga hanya ditangani oleh 1 – 2 orang pekerja.
PENGOPERASIAN PERTAMA
Pada saat pertama kali umpan dimasukkan, digester terlebih dahulu diisi dengan cairan dari septic tank atau Lumpur kolam ikan yang berisi bakteri anaerob. Umpan berupa faeces harus bebas dari benda keras, seperti batu, kerikil dan potongan kayu. Komposisi umpan adalah faeces : air = 2 : 3. Gas akan terbentuk pada hari ke 10 sampai hari ke 20. Gas pertama ini harus dibuang karena terkontaminasi dengan udara. Campuran gas metan dengan udara dalam kadar 5 – 14 % bila dibakar akan meledak. Sejak hari ke 21, gas yang dihasilkan telah aman dan dapat digunakan. Pengoperasian manometer air dilakukaan dengan cara memasukaan udara pada ke dalam digester melalui saluran gas menggunakan pompa udara. Setelah udara dimasukkan, kran gas ditutup dan manometer dipasang pada salah satu ujung pipa. Kemudian kran gas dibuka kembali dan dilihat tekanan yang terdapat pada manometer. Apabila perbedaan tekanan dalam waktu 24 jam adalah 2 – 3 cm, maka dinding digester benar-benar kedap gas.
PENGOPERASIAN HARIAN
Kegiatan yang dilakukan secara harian adalah mengisi umpan ke dalam digester. Umpan dari faeces sapi memiliki perbandingan 2 : 3 dengan air, sedangkan untuk manure unggas memiliki perbandingan 1 :
2 dengan air.
Pengadukan digester dilakukan setiap hari agar tidak terjadi kerak (scum) pada permukaan cairan dalam digester. Pembersihan saluran keluar (outlet) dilakukan untuk mencegah menumpuknya limbah pada pipa outlet. Bak outlet dan inlet ditutup agar air hujan maupun benda keras tidak masuk ke dalam
pipa saluran.
PERAWATAN INSTALASI BIOGAS Unit instalasi biogas merupakan investasi jangka panjang dengan biaya pembuatan yang mahal. Penggunaan yang kurang cermat akan dapat menyebabkan produksi biogas menurun atau memiliki kualitas rendah, sehingga pemakai mengalami kerugian tidak dapat menggunakan biogas secara optimal. Perawatan biogas berfungsi menjaga keoptimalan produksi dan meminimalisasi gangguan selama pengoperasian.
Beberapa hal yang dilakukan untuk merawat unit instalasi biogas: Menutup inlet dan outlet chamber dengan bahan dari kayu, bambu, seng maupun cetakan semen agar tidak kemasukan air pada musim penghujan. Air pada manhole ditutup rapat dengan semen cetak agar air yang membasahi tanah liat pada
tutup manhole tersebut tidak lekas menguap.
Mengaduk campuran kotoran dan air (umpan) yang terdapat pada digester setiap hari dengan menggunakan bambu panjang agar kerak yang terdapat pada permukaan campuran tidak menghambat
produksi gas.
Kadar keasaman atau pH yang optimal berkisar 6 – 8.Temperatur digester adalah 25 – 35 0C. Untuk mendapatkan temperatur ini, maka lokasi digester ditempatkan di lokasi yang terkena sinar matahri langsung. Apabila gas habis pada saat digunakan, pemakaian gas dihentikan, stop kran pada saluran gas ditutup. Ditunggu 1 – 2 jam gas akan terbentuk kembali Limbah padatan pada outlet dibersihkan minimal seminggu sekali agar outlet tidak terlalu penuh
menampung limbah.
Agar digester dapat terus menghasilkan gas secara optimal, maka secara periodik digester perlu dikuras/dibersihkan. Pembersihan digester dapat dilakukan setiap 5 atau 6 tahun sekali. Pembersihan digester dilakukan dengan terlebih dahulu membuang gas metan dalam digester. Setelah tutup man hole dibuka digester dikuras. Setelah digester dikuras, manhole ditutup kembali dan umpan kembali dimasukkan.
