Biogas
Biogas
Mengapa harus Biogas? Mengapa harus Biogas?
Beberapa waktu ini kita Beberapa waktu ini kita dipusingkan oleh kenaikan dipusingkan oleh kenaikan harga bahan bakar minyak harga bahan bakar minyak (terutama minyak tanah) dan (terutama minyak tanah) dan gas elpiji untuk rumah tangga gas elpiji untuk rumah tangga maupun
maupun industri. industri. Di Di sisi sisi lain,lain, dengan meningkatnya dengan meningkatnya kebutuhan persediaan BBM kebutuhan persediaan BBM juga sempat langka di beberapa juga sempat langka di beberapa
tempat di Indonesia. tempat di Indonesia.
Meskipun Indonesia adalah salah satu negara penghasil minyak Meskipun Indonesia adalah salah satu negara penghasil minyak dan gas, namun berkurangnya cadangan minyak, penghapusan dan gas, namun berkurangnya cadangan minyak, penghapusan subsidi yang diterapkan pemerintah menyebabkan harga subsidi yang diterapkan pemerintah menyebabkan harga minyak labil dan kualitas lingkungan menurun akibat minyak labil dan kualitas lingkungan menurun akibat penggunaan bahan bakar fosil yang
penggunaan bahan bakar fosil yang berlebihan.berlebihan.
Program konversi minyak tanah ke gas belum serta merta Program konversi minyak tanah ke gas belum serta merta diimbangi oleh persediaan yang cukup, sehingga masih banyak diimbangi oleh persediaan yang cukup, sehingga masih banyak dijumpai antrian para pembeli minyak tanah maupun gas.
dijumpai antrian para pembeli minyak tanah maupun gas.
Kayu, menjadi alternatif bahan bakar, terutama di daerah yang Kayu, menjadi alternatif bahan bakar, terutama di daerah yang berdekatan
berdekatan dengan dengan hutan. hutan. Hal Hal ini ini menyebabkan menyebabkan tekanantekanan terhadap hutan juga meningkat dan perlu mendapatkan terhadap hutan juga meningkat dan perlu mendapatkan perhatian.
perhatian. Padahal, Padahal, alam alam telah telah menyediakan menyediakan banyak banyak enrgienrgi alternatif
alternatif selain selain kayu. kayu. Oleh kOleh karena itarena itu, pu, pemanfaatan emanfaatan sumber- sumber-sumber energi alternatif yang terbarukan dan ramah lingkungan sumber energi alternatif yang terbarukan dan ramah lingkungan harus menjadi pilihan.
Salah satu bahan bakar alternatif yang dapat dikembangkan Salah satu bahan bakar alternatif yang dapat dikembangkan adalah biogas. Jenis bahan bakar biogas ini dihasilkan dari adalah biogas. Jenis bahan bakar biogas ini dihasilkan dari pengolahan limbah rumah tangga, kotoran hewan (ayam, sapi, pengolahan limbah rumah tangga, kotoran hewan (ayam, sapi, babi), atau sampah organik. Dengan demikian, biogas memiliki babi), atau sampah organik. Dengan demikian, biogas memiliki peluang yang besar dalam pengembangannya karena bahannya peluang yang besar dalam pengembangannya karena bahannya dapat diperoleh dari sekitar tempat tinggal kita.
dapat diperoleh dari sekitar tempat tinggal kita. Apa itu Biogas?
Apa itu Biogas?
Biogas merupakan gas yang mudah terbakar (
Biogas merupakan gas yang mudah terbakar ( flamable flamable) yang) yang dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob yang berasal dari limbah rumah tangga, bakteri-bakteri anaerob yang berasal dari limbah rumah tangga, kotoran hewan (sapi, babi, ayam)
kotoran hewan (sapi, babi, ayam) dan sampah organik.dan sampah organik.
Menurut beberapa literatur, sejarah keberadaan biogas sendiri Menurut beberapa literatur, sejarah keberadaan biogas sendiri sebenarnya sudah ada sejak kebudayaan Mesir, China, dan sebenarnya sudah ada sejak kebudayaan Mesir, China, dan Romawi
Romawi Kuno. Kuno. Masyarakat Masyarakat pada pada waktu waktu itu itu diketahui diketahui telahtelah memanfaatkan gas alam ini yang dibakar untuk menghasilkan memanfaatkan gas alam ini yang dibakar untuk menghasilkan panas. Namun, orang pertama yang mengaitkan gas bakar ini panas. Namun, orang pertama yang mengaitkan gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah Alessandro dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah Alessandro Volta (1776), sedangkan Willam Henry pada tahun 1806 Volta (1776), sedangkan Willam Henry pada tahun 1806 mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai methan. Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner methan. Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882), memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan (1882), memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan methan.
methan.
Siapa sasarannya dan apa
Siapa sasarannya dan apa manfaatnya?manfaatnya? S
Sasaran dari program asaran dari program pengembangan biogas ini adalah:pengembangan biogas ini adalah: 1.
1. Penerapan teknologi tepat guna yang ramah lingkunganPenerapan teknologi tepat guna yang ramah lingkungan berupa energi biogas dapat tersosialisasi dan diterapkan berupa energi biogas dapat tersosialisasi dan diterapkan dengan baik di tingkat masyarakat target program PNPM dengan baik di tingkat masyarakat target program PNPM LMP
LMP 2.
2. Adanya contoh model biogas di tingkat masyarakat targetAdanya contoh model biogas di tingkat masyarakat target program PNPM LMP.
Diharapkan penerapan teknologi tepat guna berupa biogas ini Diharapkan penerapan teknologi tepat guna berupa biogas ini memberi manfaat untuk:
memberi manfaat untuk: 1.
1. Penyediaan energi untuk rumah tangga di desa,Penyediaan energi untuk rumah tangga di desa, 2.
2. Mengurangi ketergantungan masyarakat terhadap bahanMengurangi ketergantungan masyarakat terhadap bahan energi konven
energi konvensional, yaitu sional, yaitu minyak tanah dan gas minyak tanah dan gas elpiji/Lelpiji/LPG,PG, 3.
3. Meningkatkan ekonomi dan taraf hidup masyarakat Meningkatkan ekonomi dan taraf hidup masyarakat desa,desa, 4.
4. Mengurangi penggunaan sumberdaya alam (kayu) sehinggaMengurangi penggunaan sumberdaya alam (kayu) sehingga kelestarian sumber daya alam dapat terjaga, khususnya di kelestarian sumber daya alam dapat terjaga, khususnya di hutan.
hutan.
Bagaimana biogas bisa terbentuk? Bagaimana biogas bisa terbentuk?
Komponen biogas yang paling penting adalah gas methan, Komponen biogas yang paling penting adalah gas methan, selain itu juga gas-gas lain yang dihasilkan dalam ruangan yang selain itu juga gas-gas lain yang dihasilkan dalam ruangan yang disebut
disebut digester digester . . Biogas Biogas yang yang dihasilkan dihasilkan oleh oleh biodigesterbiodigester sebagian besar terdiri dari 54%
sebagian besar terdiri dari 54% – – 70% metana (CH70% metana (CH44), 27), 27 – – 45%45%
karbondioksida (CO
karbondioksida (CO22), 3%-5% nitrogen (N2), 1%-0% hidrogen), 3%-5% nitrogen (N2), 1%-0% hidrogen
(H
(H22), 0,1% karbon monoksida (CO), 0,1% oksigen (O), 0,1% karbon monoksida (CO), 0,1% oksigen (O22) dan sedikit) dan sedikit
hidrogen sulfida (H hidrogen sulfida (H22S).S).
Biogas dapat dihasilkan pada hari ke 4
Biogas dapat dihasilkan pada hari ke 4 – –5 sesudah biodigester5 sesudah biodigester terisi penuh, dan mencapai puncaknya pada hari ke 20
terisi penuh, dan mencapai puncaknya pada hari ke 20 – –25.25. Akan tetapi perlu juga dipertimbangan ketinggian lokasi Akan tetapi perlu juga dipertimbangan ketinggian lokasi pembuatannya karena pada suhu dingin biasanya bakteri pembuatannya karena pada suhu dingin biasanya bakteri lambat berproses sehingga biogas yang dihasilkan mungkin lambat berproses sehingga biogas yang dihasilkan mungkin lebih lama.
lebih lama.
Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas:
pembentukan biogas: 1.
1. Kelompok Kelompok bakteri bakteri fermentatif, fermentatif, yaitu:yaitu: Steptococci Steptococci ,,
Bacteriodes
Bacteriodes, dan beberapa jenis, dan beberapa jenis Enterobactericeae,Enterobactericeae,
2.
2. Kelompok bakteri asetogenik, yaituKelompok bakteri asetogenik, yaitu Desulfovibrio,Desulfovibrio,
3.
3. Kelompok bakteri metana, yaituKelompok bakteri metana, yaitu MathanobacteriumMathanobacterium,,
Mathanobacillus
Sedangkan terkait dengan temperatur, secara umum ada 3 Sedangkan terkait dengan temperatur, secara umum ada 3 rentang temperatur yang
rentang temperatur yang disenangi oleh bakteri, yaitu:disenangi oleh bakteri, yaitu: 1.
1. PsicrophilicPsicrophilic (suhu 4(suhu 4oo – – 2020oo C), biasanya untuk negara-negaraC), biasanya untuk negara-negara subtropics atau
subtropics atau beriklim dingin,beriklim dingin, 2.
2. MesophilicMesophilic (suhu 20(suhu 20oo – – 4040oo C),C), 3.
3. ThermophilicThermophilic (suhu 40(suhu 40oo – – 6060oo C), hanya untuk men-digestiC), hanya untuk men-digesti material, bukan untuk menghasilkan biogas.
material, bukan untuk menghasilkan biogas. Dengan demikian, untuk negara tropis
Dengan demikian, untuk negara tropis seperti Indonesia,seperti Indonesia, digunakan
digunakan unheated digester unheated digester (digester tanpa pemanasan) pada(digester tanpa pemanasan) pada kondisi kondisi temperatur tanah 20
kondisi kondisi temperatur tanah 20oo – – 3030oo C.C. Berikut ini diagram
Berikut ini diagram fase-fase dalam pembentukan biogasfase-fase dalam pembentukan biogas
Diagram 1. Fase
Diagram 1. Fase pembentupembentukan biogaskan biogas
Material Material Organik Organik FASE INPUT FASE INPUT FASE FASE PRODUKSI PRODUKSI FASE FASE OUTPUT OUTPUT BIOGAS BIOGAS PEMBUANGAN PEMBUANGAN
Prinsip utama proses
Prinsip utama proses pembentpembentukan biogas adalah ukan biogas adalah pengumpulanpengumpulan kotoran ternak atau kotoran manusia ke dalam tangki kotoran ternak atau kotoran manusia ke dalam tangki plastik/pralon yang kedap udara, yang disebut dengan tanki plastik/pralon yang kedap udara, yang disebut dengan tanki digester
digester . . Di dDi dalamnya kalamnya kotoran-kotoran otoran-kotoran tersebut tersebut akan akan dicernadicerna dan difermentasi oleh bakteri-bakteri seperti disebutkan di atas. dan difermentasi oleh bakteri-bakteri seperti disebutkan di atas. Gas yang
Gas yang dihasilkan akan tertampung dalamdihasilkan akan tertampung dalam digester digester . Terjadinya. Terjadinya penumpukan produksi gas akan menimbulkan tekanan sehingga penumpukan produksi gas akan menimbulkan tekanan sehingga dari tekanan tersebut dapat disalurkan melalui pipa yang dari tekanan tersebut dapat disalurkan melalui pipa yang dipergunakan untuk keperluan bahan bakar atau pembangkit dipergunakan untuk keperluan bahan bakar atau pembangkit listrik.
listrik.
Gas tersebut sangat baik untuk pembakaran karena Gas tersebut sangat baik untuk pembakaran karena menghasilkan panas yang tinggi, tidak berbau, tidak berasap, menghasilkan panas yang tinggi, tidak berbau, tidak berasap, dan api yang dihasilkan berwarna biru. Selain itu, pupuk dan api yang dihasilkan berwarna biru. Selain itu, pupuk kandang yang dihasilkan dari pembuangan bahan biogas ini kandang yang dihasilkan dari pembuangan bahan biogas ini akan menaikkan kandungan bahan organik sehingga menjadi akan menaikkan kandungan bahan organik sehingga menjadi pupuk kandang yang sangat baik dan siap pakai.
pupuk kandang yang sangat baik dan siap pakai.
Untuk membandingkan jumlah kotoran/tinja yang dihasilkan Untuk membandingkan jumlah kotoran/tinja yang dihasilkan dari ternak, berikut ini gambaran dari perbandingan jumlah dari ternak, berikut ini gambaran dari perbandingan jumlah tersebut.
tersebut.
Tabel 1. Perbandingan jumlah kotoran/tinja yang
Tabel 1. Perbandingan jumlah kotoran/tinja yang dihasilkandihasilkan ternak dan manusia
ternak dan manusia No.
No. Jenis Jenis Ternak Ternak Jml. Jml. TinjaTinja per hari/kg per hari/kg
Persentase Kandungan Persentase Kandungan
Air
Air Bahan Bahan KeringKering 1
1 Sapi Sapi 28 28 80 80 2020
2
2 Sapi Sapi perah perah 28 28 80 80 2020 3 3 Kerbau Kerbau 35 35 83 83 1717 4 4 Kambing Kambing 1,13 1,13 74 74 2626 5 5 Domba Domba 1,13 1,13 74 74 2626 6 6 Babi Babi 3,41 3,41 67 67 3333 7 7 Ayam/kampung/ras Ayam/kampung/ras 0,18 0,18 72 72 2828
8
8 Itik Itik 0,34 0,34 62 62 3838 9
9 Manusia Manusia 0,15 0,15 77 77 2323
Sumber : Buku saku petenakan, Dit.Bina Program Dirjen Sumber : Buku saku petenakan, Dit.Bina Program Dirjen Peternakan
Peternakan
Kesetaraan biogas dengan sumber energi lain 1 m
Kesetaraan biogas dengan sumber energi lain 1 m33 biogas setarabiogas setara dengan: elpiji 0,46 kg, minyak tanah 0,62 liter, minyak solar
dengan: elpiji 0,46 kg, minyak tanah 0,62 liter, minyak solar 0,520,52 liter, bensin 0,80 liter, gas kota 1,50 m
liter, bensin 0,80 liter, gas kota 1,50 m33, dan kayu bakar 3,50 kg., dan kayu bakar 3,50 kg. Sedangkan produksi biogas dari berbagai bahan organik dapat Sedangkan produksi biogas dari berbagai bahan organik dapat dilihat pada tabel 2
dilihat pada tabel 2
Tabel 2. Produksi biogas dari berbagai bahan
Tabel 2. Produksi biogas dari berbagai bahan organikorganik No.
No. Bahan Bahan Organik Organik Jumlah Jumlah (Kg) (Kg) Biogas Biogas (lt)(lt) 1
1 Kotoran Kotoran Sapi Sapi 1 1 4040 2
2 Kotoran Kotoran Kerbau Kerbau 1 1 3030 3
3 Kotoran Kotoran Babi Babi 1 1 6060 4
4 Kotoran Kotoran Ayam Ayam 1 1 7070 Bahan dan peralatan
Bahan dan peralatan
Tabel di bawah ini memperlihatkan bahan dan peralatan yang Tabel di bawah ini memperlihatkan bahan dan peralatan yang dibutuhkan: dibutuhkan: Kebutuhan Kebutuhan Bahan/Alat Bahan/Alat
Jenis & Jumlah Jenis & Jumlah Bak
Bak Mixer Mixer Semen, batubata, pasir, kawat Semen, batubata, pasir, kawat ram/filter-1cm),ram/filter-1cm), pralon 4 inch, sok L 4 inch
pralon 4 inch, sok L 4 inch
Digester
Digester Pembuatan lubang digester (tenaga) plastikPembuatan lubang digester (tenaga) plastik digester PE 150x08
digester PE 150x08
Outlet
Outlet gas gas PVC PVC drat drat ulir, ulir, ban ban dalam dalam bekas, bekas, jeriken jeriken bekasbekas Peneduh+Penampung
Peneduh+Penampung Gas
Gas
Bambu/kayu, terpal 9x6 m, paku, plastik PE Bambu/kayu, terpal 9x6 m, paku, plastik PE
Sumber : Hasil Prototipe Kanopi Indonesia, 2008 Sumber : Hasil Prototipe Kanopi Indonesia, 2008
Jenis Digester Jenis Digester
Pemilihan jenis digester disesuaikan dengan kebutuhan dan Pemilihan jenis digester disesuaikan dengan kebutuhan dan kemampuan
kemampuan pembiayaan/pembiayaan/dana. Dari dana. Dari segi segi konstruksi, konstruksi, digesterdigester dibedakan menjadi:
dibedakan menjadi: 1.
1. Fixed domeFixed dome, digester ini memiliki volume tetap sehingga, digester ini memiliki volume tetap sehingga produksi gas akan meningkatkan tekanan dalam reaktor ( produksi gas akan meningkatkan tekanan dalam reaktor ( digester). Karena itu, dalam konstruksi ini gas yang digester). Karena itu, dalam konstruksi ini gas yang terbentuk akan segera dialirkan ke pengumpul gas di luar terbentuk akan segera dialirkan ke pengumpul gas di luar reaktor.
reaktor. 2.
2. Floating domeFloating dome, pada tipe ini terdapat bagian pada, pada tipe ini terdapat bagian pada konstruksi reaktor yang bisa bergerak untuk menyesuaikan konstruksi reaktor yang bisa bergerak untuk menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor. Pergerakan bagian dengan kenaikan tekanan reaktor. Pergerakan bagian reaktor ini juga menjadi tanda telah dimulainya produksi reaktor ini juga menjadi tanda telah dimulainya produksi gas dalam reaktor biogas. Pada reaktor jenis ini, gas dalam reaktor biogas. Pada reaktor jenis ini, pengumpul gas berada dalam satu kesatuan dengan pengumpul gas berada dalam satu kesatuan dengan reaktor tersebut.
reaktor tersebut. Komponen Digester Komponen Digester Komponen
Komponen pada pada digester digester sangat sangat bervariasi, bervariasi, tergantung tergantung padapada jenis biodige
jenis biodigester yang digunakanster yang digunakan. Tetapi, secara umu. Tetapi, secara umum m digesterdigester terdiri dari
terdiri dari komponen-kkomponen-komponen utama sebagai omponen utama sebagai berikut:berikut: 1.
1. Saluran masuk slurry (kotoran segar)Saluran masuk slurry (kotoran segar)
Saluran ini digunakan untuk memasukkan
Saluran ini digunakan untuk memasukkan slurry slurry (campuran(campuran kotoran ternak dan air) ke dalam reaktor utama. kotoran ternak dan air) ke dalam reaktor utama. Pencampuran ini berfungsi untuk memaksimalkan potensi Pencampuran ini berfungsi untuk memaksimalkan potensi Alas
Alas Digester Digester Terpal 9x6 mTerpal 9x6 m
Outlet slurry
Outlet slurry Pipa paralon PVC wavin ¾ 4m, Pipa paralon PVC wavin ¾ 4m, plastikplastik
penampung gas, T pipa, L pipa, sox ¾, tali nylon, penampung gas, T pipa, L pipa, sox ¾, tali nylon, kawat, lem PVC, TBA besar, TBA
kawat, lem PVC, TBA besar, TBA kecil, Kran,kecil, Kran, selang
selang Botol
Botol penjebak penjebak Botol Botol bekas bekas aqua/mizone aqua/mizone 1,5L1,5L Kompor
biogas, memudahkan pengaliran, serta menghindari biogas, memudahkan pengaliran, serta menghindari terbentuknya endapan pada saluran masuk.
terbentuknya endapan pada saluran masuk. Slurry Slurry
sebaiknya telah disaring untuk menghindari bahan-bahan sebaiknya telah disaring untuk menghindari bahan-bahan lain yang masuk ke dalam reaktor
lain yang masuk ke dalam reaktor 2.
2. Saluran keluar residuSaluran keluar residu
Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran yang Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran yang telah difermentasi oleh bakteri. Saluran ini bekerja telah difermentasi oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan prinsip kesetimbangan tekanan hidrostatik. berdasarkan prinsip kesetimbangan tekanan hidrostatik. Residu yang keluar pertama kali m
Residu yang keluar pertama kali merupakanerupakan slurry slurry masukanmasukan yang pertama setelah waktu retensi.
yang pertama setelah waktu retensi. 3.
3. Katup pengaman tekanan (control valve)Katup pengaman tekanan (control valve)
Katup pengaman ini digunakan sebagai pengatur tekanan Katup pengaman ini digunakan sebagai pengatur tekanan gas dalam biodigester. Katup pengaman ini menggunakan gas dalam biodigester. Katup pengaman ini menggunakan prinsip pipa T. Bila tekanan gas dalam saluran gas lebih prinsip pipa T. Bila tekanan gas dalam saluran gas lebih tinggi dari kolom air, maka gas akan keluar melalui pipa T, tinggi dari kolom air, maka gas akan keluar melalui pipa T, sehingga tekan
sehingga tekanan dalam an dalam digester adigester akan turun.kan turun. 4.
4. Sistem pengaduk Sistem pengaduk
Pengadukan dilakukan dengan berbagai cara, yaitu Pengadukan dilakukan dengan berbagai cara, yaitu pengadukan mekanis, sirkulasi substrat digester, atau pengadukan mekanis, sirkulasi substrat digester, atau sirkulasi ulang produksi biogas ke atas biodigester sirkulasi ulang produksi biogas ke atas biodigester menggunakan pompa. Pengadukan ini bertujuan untuk menggunakan pompa. Pengadukan ini bertujuan untuk mengurangi pengendapan dan meningkatkan produktifitas mengurangi pengendapan dan meningkatkan produktifitas digester karena kondisi substrat yang seragam.
digester karena kondisi substrat yang seragam. 5.
5. Saluran gasSaluran gas
Saluran gas ini disarankan terbuat dari bahan polimer Saluran gas ini disarankan terbuat dari bahan polimer untuk menghindari korosi. Untuk pembakaran gas pada untuk menghindari korosi. Untuk pembakaran gas pada tungku, pada ujung saluran pipa bisa disambung dengan tungku, pada ujung saluran pipa bisa disambung dengan pipa baja antikarat.
pipa baja antikarat. 6.
6. Tangki/Wadah penyimpan gasTangki/Wadah penyimpan gas
Konstruksi tangki atau wadah penyimpan gas
Konstruksi tangki atau wadah penyimpan gas dibuat khususdibuat khusus gar tidak bocor dan tekanan yang terdapat dalam bahan gar tidak bocor dan tekanan yang terdapat dalam bahan seragam.
Di sisi lain, untuk teknik dan bahan yang lebih murah dapat Di sisi lain, untuk teknik dan bahan yang lebih murah dapat digunakan plastik untuk pembangkitnya/reaktor. Plastik yang digunakan plastik untuk pembangkitnya/reaktor. Plastik yang digunakan adalah
digunakan adalah polyethylene (PE) tubular polyethylene (PE) tubular dengan tipedengan tipe pembangkit horizontal
pembangkit horizontal continous feed continous feed , biasa disebut juga tipe, biasa disebut juga tipe
plug-flow
plug-flow . . Pertimbangan tePertimbangan tersebut dilakursebut dilakukan karena kan karena biaya relatif biaya relatif rendah, instalasinya mudah dan bahan/alat yang digunakan rendah, instalasinya mudah dan bahan/alat yang digunakan mudah ditemukan di lokasi.
mudah ditemukan di lokasi.
Gambar 1.
Gambar 1. Reaktor/DigeReaktor/Digester biogas plastikster biogas plastik Sumber :
Sumber : http://manglayang.blogsome.com/biogas- http://manglayang.blogsome.com/biogas-infrastruktur-part1
Tahap pembuatan biogas Tahap pembuatan biogas
Pertama, siapkan bahan baku organik yang dapat dicerna oleh Pertama, siapkan bahan baku organik yang dapat dicerna oleh bakteri dan mikroorganisme yang ada dalam pembangkit biogas bakteri dan mikroorganisme yang ada dalam pembangkit biogas dengan terlebih dicampur antara kotoran sapi/ternak dengan dengan terlebih dicampur antara kotoran sapi/ternak dengan air.
air.
Tahap selanjutnya adalah
Tahap selanjutnya adalah input input , yaitu melakukan pengolahan, yaitu melakukan pengolahan terhadap bahan baku agar dapat memenuhi persyaratan terhadap bahan baku agar dapat memenuhi persyaratan pembuatan biogas, yaitu:
pembuatan biogas, yaitu: a.
a. Penyaringan Penyaringan bahan bahan bakubaku
Penyaringan ini dilakukan agar bahan baku tidak Penyaringan ini dilakukan agar bahan baku tidak mengandung serat yang terlalu kasar. Serat kasar tersebut mengandung serat yang terlalu kasar. Serat kasar tersebut berupa sampah atau kotoran lain dari kandang selain berupa sampah atau kotoran lain dari kandang selain kotoran ternak, misalnya serpihan kayu, akar, daun keras, kotoran ternak, misalnya serpihan kayu, akar, daun keras, sisa batang rumput atau kotoran lainnya yang kebanyakan sisa batang rumput atau kotoran lainnya yang kebanyakan berupa sisa-sisa pakan ternak yang
berupa sisa-sisa pakan ternak yang terlalu kasar.terlalu kasar. b. Pencampuran dengan air dan pengadukan
b. Pencampuran dengan air dan pengadukan
Air berguna bagi mikroorganisme di dalam pembangkit Air berguna bagi mikroorganisme di dalam pembangkit sebagai media transpor saat pencampuran kotoran. sebagai media transpor saat pencampuran kotoran. Campuran tidak boleh terlalu encer atau terlalu kental Campuran tidak boleh terlalu encer atau terlalu kental karena dapat mengganggu kinerja pembangkit/reaktor dan karena dapat mengganggu kinerja pembangkit/reaktor dan menyulitkan saat penanganan hasil keluaran pembangkit menyulitkan saat penanganan hasil keluaran pembangkit biogas. Sebagai panduan dasar, campuran yang baik berkisar biogas. Sebagai panduan dasar, campuran yang baik berkisar antara 7% - 9%
antara 7% - 9% bahan padat.bahan padat. c. Memasukkan bahan organik c. Memasukkan bahan organik
Terlebih dahulu, buatlah keran sederhana agar dalam Terlebih dahulu, buatlah keran sederhana agar dalam memasukkan bahan organik ke dalam pembangkit dapat memasukkan bahan organik ke dalam pembangkit dapat dilakukan dengan mudah.
dilakukan dengan mudah. Bak
Bak Pencampur/MPencampur/Mixer ixer
Bak ini dibuat untuk mencampur kotoran ternak dan air untuk Bak ini dibuat untuk mencampur kotoran ternak dan air untuk dialirkan menuju pembangkit. Ukuran bak pencampur bisa dialirkan menuju pembangkit. Ukuran bak pencampur bisa dibuat dengan ukuran 50x50x50cm
kasa
kasa /screen /screen terbuat dari kawat ayam denganterbuat dari kawat ayam dengan meshmesh +/- 1cm.+/- 1cm. Desain bak permanen dengan bahan semen dan batu
Desain bak permanen dengan bahan semen dan batu bata.bata. Saluran
Saluran Pembangkit/Pembangkit/Reaktor Reaktor (Digester)(Digester) Pembangkit yang terbuat dari plastik
Pembangkit yang terbuat dari plastik polyethylene (PE) polyethylene (PE)
ditempatkan
ditempatkan setengah tesetengah terkubur di drkubur di dalam tanah. Sehialam tanah. Sehingga perlungga perlu dibuatkan semacam parit sebagai wadah agar pembangkit yang dibuatkan semacam parit sebagai wadah agar pembangkit yang berbentuk
berbentuk tubular tubular dapat dapat disimpan disimpan dengan dengan baik. baik. Parit Parit iniini berukuran panjang 6m, lebar atas 95cm, lebar bawah 75cm, berukuran panjang 6m, lebar atas 95cm, lebar bawah 75cm, tinggi di ujung input adalah 85cm, dan tinggi di ujung output tinggi di ujung input adalah 85cm, dan tinggi di ujung output 95cm.
95cm.
Plastik PE yang
Plastik PE yang digunakan lebar bentang 150cm, apabiladigunakan lebar bentang 150cm, apabila membentuk tubular, diameternya sekitar 95cm.
membentuk tubular, diameternya sekitar 95cm. KapasitasKapasitas pembangkit ± 4000 liter. Saluran
pembangkit ± 4000 liter. Saluran tersebut memiliki inklinasitersebut memiliki inklinasi sekitar 2
sekitar 2 – – 3 derajat turun mengarah ke lubang3 derajat turun mengarah ke lubang output output . Inklinasi. Inklinasi ini dibuat untuk memaksimalkan volume pembangkit yang
ini dibuat untuk memaksimalkan volume pembangkit yang dapat diisi oleh bahan baku.
dapat diisi oleh bahan baku.
Pembangkit Reaktor Biogas/Digester Pembangkit Reaktor Biogas/Digester
Desain pembangkit biogas dari kantung plastik
Desain pembangkit biogas dari kantung plastik polyethylene polyethylene iniini adalah sebagai berikut:
adalah sebagai berikut:
Gambar3. Desain Digester Gambar3. Desain Digester
Digunakan koneksi selang 5/8” dari gas
Digunakan koneksi selang 5/8” dari gas outlet outlet menuju botolmenuju botol jebaka
jebakan n uap uap air/klep air/klep pengaman. pengaman. Selang Selang di di klem klem ke ke socketsocket selang plastik kemudian disambungkan ke PVC SDD dan dengan selang plastik kemudian disambungkan ke PVC SDD dan dengan
menggunakan lem PVC disambung ke pipa PVC ¾”. Sebagai menggunakan lem PVC disambung ke pipa PVC ¾”. Sebagai
cincin/
cincin/ringring digunakan plastik yang dipotong dari jerigen bekasdigunakan plastik yang dipotong dari jerigen bekas oli yang menjepit
oli yang menjepit ringring kedua yaitu karet ban dalam mobil. Dikedua yaitu karet ban dalam mobil. Di dalam kantung plastik, juga terdapat 2 buah
dalam kantung plastik, juga terdapat 2 buah ringring dan SDL. Ataudan SDL. Atau dengan memotong ujung bawah SDL, sehingga dasar dengan memotong ujung bawah SDL, sehingga dasar permukaan SDL lebih tinggi terhadap cairan kotoran. Hal ini permukaan SDL lebih tinggi terhadap cairan kotoran. Hal ini untuk menghindari terjadinya mampet pada saluran gas
untuk menghindari terjadinya mampet pada saluran gas outlet outlet .. Kami menyarankan untuk menggunakan karet ban dalam mobil Kami menyarankan untuk menggunakan karet ban dalam mobil untuk membuat cincin, karena untuk membuat cincin, karena lebih tebal, selain itu karena lebih tebal, selain itu karena kegiatan ini banyak kegiatan ini banyak membutuhkan karet ban membutuhkan karet ban (motor) yang tidak mudah (motor) yang tidak mudah robek. robek. Gambar 4. Pembuatan Gambar 4. Pembuatan Digester Digester Penggunaan Plastik Penggunaan Plastik Polyethylene (PE) Polyethylene (PE)
Plastik PE ukuran lebar 150 cm Plastik PE ukuran lebar 150 cm (150x0.15) dapat di beli di (150x0.15) dapat di beli di toko-toko pl
toko-toko plastik. astik. Idealnya, akIdealnya, akan lebih an lebih bagus bilbagus bila plastik a plastik yangyang digunakan
digunakan plastik plastik lebih lebih tebal. tebal. Menurut Menurut FAO akan FAO akan lebih lebih baikbaik apabila menggunakan plastik yang memiliki anti ultra-violet apabila menggunakan plastik yang memiliki anti ultra-violet (UV) seperti yang digunakan di rumah rumah kaca (biasanya (UV) seperti yang digunakan di rumah rumah kaca (biasanya berwarna kuning agak kehijau hijauan). Plastik PE adalah bahan berwarna kuning agak kehijau hijauan). Plastik PE adalah bahan yang cukup kuat, namun apabila terlipat dapat meninggalkan yang cukup kuat, namun apabila terlipat dapat meninggalkan goresan, dan ketika terkena panas matahari dan air hujan bisa goresan, dan ketika terkena panas matahari dan air hujan bisa
retak dan sobek. Sebaiknyaya plastik PE dirangkap dua, untuk retak dan sobek. Sebaiknyaya plastik PE dirangkap dua, untuk menjamin ketebalan dan
menjamin ketebalan dan kekuatan.kekuatan.
Selanjutnya, setelah ke dua lembar plastik disamakan ujung Selanjutnya, setelah ke dua lembar plastik disamakan ujung ujungnya, dan lembar kedua dipotong, kini saatnya memasang ujungnya, dan lembar kedua dipotong, kini saatnya memasang gas
gas outlet outlet . Tentukan salah satu ujung yang akan menjadi ujung. Tentukan salah satu ujung yang akan menjadi ujung atas dan ukurlah sepanjang 1.5 meter dari ujung tersebut dan atas dan ukurlah sepanjang 1.5 meter dari ujung tersebut dan tandai dengan spidol. Tanda tersebut harus tepat berada di tandai dengan spidol. Tanda tersebut harus tepat berada di bagian tengah plastik, sehingga diharapkan gas
bagian tengah plastik, sehingga diharapkan gas outlet outlet tepattepat berada di
berada di tengah tengah atas peatas permukaan prmukaan pembangkit. embangkit. Lubang Lubang yangyang akan dibuat sebaiknya lebih besar sedikit dari diameter luar akan dibuat sebaiknya lebih besar sedikit dari diameter luar daridari ulir SDL (socket drat luar) gas
ulir SDL (socket drat luar) gas outlet outlet ..
Kemudian, pasanglah saluran kotoran, baik saluran masuk Kemudian, pasanglah saluran kotoran, baik saluran masuk maupun keluar. Ini adalah tahap yang perlu dikerjakan dengan maupun keluar. Ini adalah tahap yang perlu dikerjakan dengan hati-hati dan rapi agar tidak menimbulkan kebocoran. Pipa yang hati-hati dan rapi agar tidak menimbulkan kebocoran. Pipa yang digunakan berbeda untuk saluran masuk dan keluar, digunakan berbeda untuk saluran masuk dan keluar, pertimbangannya adalah ketersediaan bahan yang ada di pertimbangannya adalah ketersediaan bahan yang ada di gudang. Panjang pipa kurang lebih 75
gudang. Panjang pipa kurang lebih 75 – – 100 cm sedangkan100 cm sedangkan ukuran pipa masuk dan keluar adalah sama, yaitu diameter ukuran pipa masuk dan keluar adalah sama, yaitu diameter antara 10
antara 10 – – 15cm. Dapat pula digunakan PVC dengan ukuran 4”15cm. Dapat pula digunakan PVC dengan ukuran 4” atau 6”,
atau 6”, namun harganya mahal. Atau, bisa juga menggunakannamun harganya mahal. Atau, bisa juga menggunakan pipa keramik jika memungkinkan,
pipa keramik jika memungkinkan, atau memakai ember plastik yang atau memakai ember plastik yang dipotong dasarnya dan dipotong dasarnya dan disambung, dan lain sebagainya. disambung, dan lain sebagainya. Masukkan setengah dari panjang Masukkan setengah dari panjang pipa ke dalam 2 lembar plastik pipa ke dalam 2 lembar plastik PE.
PE.
Pastikan ikatan tali karet Pastikan ikatan tali karet benar-benar kuat. Perlu diingat, banyak benar kuat. Perlu diingat, banyak tali karet bekas yang karetnya tali karet bekas yang karetnya rapuh dan mudah putus. Yang rapuh dan mudah putus. Yang
perlu diperhatikan juga adalah pengikatan tali karet harus saling perlu diperhatikan juga adalah pengikatan tali karet harus saling menutupi atau tumpang tindih (
menutupi atau tumpang tindih (overlapoverlap), dan ujung plastik), dan ujung plastik jangan sampai terlihat. T
jangan sampai terlihat. Tambahkan beberapa putaran lagi untukambahkan beberapa putaran lagi untuk memastikan sambungan benar-benar kedap atau tidak bocor. memastikan sambungan benar-benar kedap atau tidak bocor. Menggelembungkan Pembangkit
Menggelembungkan Pembangkit
Setelah kedua pipa terpasang dengan baik, langkah selanjutnya Setelah kedua pipa terpasang dengan baik, langkah selanjutnya adalah memindahkan pembangkit ke dalam parit/selokan yang adalah memindahkan pembangkit ke dalam parit/selokan yang telah dibuat sebelumnya. Untuk memindahkan plastik telah dibuat sebelumnya. Untuk memindahkan plastik pembangkit perlu menggelembungkan dahulu plastik pembangkit perlu menggelembungkan dahulu plastik pembangkit sehingga pembangkit dapat ditempatkan dengan pembangkit sehingga pembangkit dapat ditempatkan dengan baik dan mengisi ruangan parit dengan baik. Selain itu fungsi baik dan mengisi ruangan parit dengan baik. Selain itu fungsi penggelembungan adalah untuk memastikan bahwa semua penggelembungan adalah untuk memastikan bahwa semua sambungan telah terpasang dengan baik.
sambungan telah terpasang dengan baik.
Karena prinsip dasar pembangkit biogas adalah anaerob atau Karena prinsip dasar pembangkit biogas adalah anaerob atau tidak bersentuhan dengan udara bebas (terutama oksigen), tidak bersentuhan dengan udara bebas (terutama oksigen), maka teknik penggelembungan awal adalah dengan mengisi maka teknik penggelembungan awal adalah dengan mengisi plastik pembangkit dengan gas buang kendaraan bermotor. plastik pembangkit dengan gas buang kendaraan bermotor. Sebelumnya pipa
Sebelumnya pipa outlet outlet kita tutup dahulu dengan kantongkita tutup dahulu dengan kantong plastik kresek, lalu ikat dengan tali karet, termasuk gas
plastik kresek, lalu ikat dengan tali karet, termasuk gas outlet.outlet.
Memasang Memasang Pembangkit atau Pembangkit atau Reaktor Reaktor Setelah pembangkit Setelah pembangkit atau reaktor atau reaktor terpasang pada terpasang pada tempatnya, isilah tempatnya, isilah pembangkit dengan pembangkit dengan sedikit air untuk sedikit air untuk menghindari
menghindari
terlipatnya plastik terlipatnya plastik
dan membuatnya terpasang lebih baik. Kemudian, pasanglah dan membuatnya terpasang lebih baik. Kemudian, pasanglah
pipa
pipa inlet inlet pada lubangpada lubang outlet outlet dari bak pencampur/dari bak pencampur/mixer,mixer, lalulalu pasangkan sumbat. Sedangkan gas
pasangkan sumbat. Sedangkan gas outlet outlet dan pipadan pipa outlet outlet
biarkan tetap tertutup. Setelah pemasangan ini, pengisian biarkan tetap tertutup. Setelah pemasangan ini, pengisian sudah
sudah dapat dapat dilakukan. dilakukan. Biasanya, Biasanya, 20 20 hari hari kemudian kemudian akanakan terlihat gas sudah mulai dihasilkan. Tandanya, plastik terlihat gas sudah mulai dihasilkan. Tandanya, plastik pengembang mulai menggelembun
pengembang mulai menggelembung dan g dan keras.keras. Tanki Penampung
Tanki Penampung
Tanki penampung umumnya Tanki penampung umumnya berkapasitas 1.700-2.500 liter, terbuat berkapasitas 1.700-2.500 liter, terbuat dari
dari plastik plastik PE PE sebanyak sebanyak 1 1 lapis.lapis. Dimensi tanki bisa dibuat dengan Dimensi tanki bisa dibuat dengan diameter 95 cm dan panjang 250 cm. diameter 95 cm dan panjang 250 cm. Pengerjaannya mirip dengan Pengerjaannya mirip dengan pembuatan pembangkit. Bedaanya, pembuatan pembangkit. Bedaanya, hanya satu ujung saja yang diberi pipa. hanya satu ujung saja yang diberi pipa. Untuk instalasi utama gunakan selalu Untuk instalasi utama gunakan selalu pipa PVC½
pipa PVC½ inci -¾ inci -¾ inci. inci. Akan Akan lebih baiklebih baik apabila ujung bawah tanki tidak diikat apabila ujung bawah tanki tidak diikat langsung, tapi diberi pipa PVC yang langsung, tapi diberi pipa PVC yang
ditutup oleh dop PVC, baru kemudian lembaran plastik ditutup oleh dop PVC, baru kemudian lembaran plastik diikatkan pada pipa tersebut seperti
diikatkan pada pipa tersebut seperti langkah sebelumnya.
langkah sebelumnya. Saluran Biogas
Saluran Biogas
Pipa utamanya menggunakan pipa PVC Pipa utamanya menggunakan pipa PVC ukuran ¾ inci. Sambungan dapat dibuat ukuran ¾ inci. Sambungan dapat dibuat permanen dengan lem PVC. Atau, bisa permanen dengan lem PVC. Atau, bisa juga semi permanen, yaitu dengan juga semi permanen, yaitu dengan
mengikat sambungan pipa dengan tali mengikat sambungan pipa dengan tali karet. Hanya sambungan yang penting karet. Hanya sambungan yang penting saja yang diberi lem. Sambungan penting saja yang diberi lem. Sambungan penting ini diantaranya adalah sambungan katup ini diantaranya adalah sambungan katup
bola/keran (
bola/keran (ball valveball valve).).
Pada gambar terlihat botol bekas air mineral 1.5 liter yang Pada gambar terlihat botol bekas air mineral 1.5 liter yang berfungsi sebagai
berfungsi sebagai water vapor water vapor (penjebak/pengaman uap air)(penjebak/pengaman uap air) dan katup keamanan. Skema
dan katup keamanan. Skema water vapor water vapor adalah sebagaiadalah sebagai berikut:
berikut:
Botol pengaman/penjebak ini sebaiknya diletakkan pada bagian Botol pengaman/penjebak ini sebaiknya diletakkan pada bagian terbawah dari saluran biogas, tepat setelah pembangkit. Hal ini terbawah dari saluran biogas, tepat setelah pembangkit. Hal ini dimaksudkan agar uap air hasil kondensasi mudah turun dan dimaksudkan agar uap air hasil kondensasi mudah turun dan masuk ke dalam botol. Air yang berlebihan dalam sistem masuk ke dalam botol. Air yang berlebihan dalam sistem menyebabkan saluran biogas mampet, selain itu adanya menyebabkan saluran biogas mampet, selain itu adanya kandungan air dalam biogas dapat menurunkan tingkat panas kandungan air dalam biogas dapat menurunkan tingkat panas api dan membuat api berwarna kemerah-merahan. Lubang air api dan membuat api berwarna kemerah-merahan. Lubang air pada botol penjebak selain berfungsi sebagai lubang pengisian pada botol penjebak selain berfungsi sebagai lubang pengisian juga sebagai pengatur tinggi muka air.
juga sebagai pengatur tinggi muka air. Kompor Biogas
Kompor Biogas
Penyiapan kompor dilakukan dengan
Penyiapan kompor dilakukan dengan menyambungkan pipamenyambungkan pipa biogas ke selang yang biasa digunakan pada kompor gas biogas ke selang yang biasa digunakan pada kompor gas LPG/kompor minyak bekas, kemudian bagian ujungnya LPG/kompor minyak bekas, kemudian bagian ujungnya
disambungkan dengan selang tembaga berdiameter bagian disambungkan dengan selang tembaga berdiameter bagian dalam (
dalam (Internal Diameter; IDInternal Diameter; ID) sekitar 0.5cm. Katup gas ) sekitar 0.5cm. Katup gas dibukadibuka dan ujung pipa didekatkan pada sumber api.
dan ujung pipa didekatkan pada sumber api.
Gambar 10.
CONTOH RENCANA ANGGARAN BIAYA
CONTOH RENCANA ANGGARAN BIAYA BIO-DIGESTEBIO-DIGESTERR Kebutuhan
Kebutuhan Item Item JumlahJumlah
Bak
Bak Mixer Mixer semen semen 5 5 KgKg batu
batu bata bata - -
--pasir
pasir - -
--Kawat
Kawat Ram Ram (filter) (filter) 1cm 1cm 1 1 M²M² Pralon
Pralon 4 4 inci inci tanpa tanpa merk merk 11
batang batang (4m) (4m) sok
sok L L 4 4 inci inci 33 Digester
Digester pembuatan lubang digester pembuatan lubang digester (tenaga
(tenaga)) plastik
plastik digester digester (PE (PE 150x08) 150x08) 13 13 MeterMeter Outlet
Outlet gas gas PVC PVC drat drat uliir uliir PasangPasang Ban
Ban dalam dalam bekas bekas 2 2 --Drigen
Drigen bekas bekas 1 1 --Peneduh
Peneduh Bambu Bambu 1 1 BatangBatang Terpal Terpal 9x7 9x7 10 10 --paku paku 1 1 KgKg Outlet Outlet slurry
slurry Pipa Pipa wavin wavin 4 4 inci inci 2 2 batang(4m)batang(4m) Ban
Ban dalam dalam bekas bekas 1 1 --Bak Bak Penampun Penampun g Gas g Gas
Pipa Paralon PVC wavin 3/4
Pipa Paralon PVC wavin 3/4 batangbatang (4m) (4m) Plastik
Plastik penanmpungan penanmpungan gas gas 5 5 MeterMeter T T Pipa Pipa 12 12 -- --L L Pipa Pipa 2 2 --Sox Sox 3/4 3/4 16 16 --tali
tali tampar tampar 22
gulung gulung (10m) (10m) Kawat 1 Kawat 1 gulung gulung (5m) (5m) lem lem PVC PVC 4 4
--TBA
TBA besar besar 2 2 --TBA
TBA kecil kecil 1 1 --Kran
Kran 1 1
--botol botol penjebak
penjebak botol botol aqua aqua bekas bekas 1.5 1.5 liter liter 3 3 --kompor
kompor gas
gas kompor kompor gas gas (kompor (kompor minya) minya) 1 1 --lain-lain
lain-lain bensin bensin & & makan makan 4 4 HariHari TOTAL
