Menurut Santoso (2019) biogas adalah gas yang dihasilkan oleh mikroorganisme melalui proses fermentasi bahan organik dalam kondisi anaerobik baik dari sisi suhu, kelembaban, dan keasaman dalam suatu tempat bernama fermentor (ruang kedap udara), dimana gas muncul setelah proses dekomposisi bahan organik.
Jenis limbah yang digunakan dalam praktikum produksi biogas ini berasal dari limbah Rumah Potong Ayam (RPA) Dika Arendra yang berlokasi di Jalan Selokan Mataram, Kabupaten Sleman. Limbah RPA merupakan limbah cair pada industri rumah pemotongan ayam bersifat organik berasal dari air bekas cucian ayam, darah ayam, dan sludge (endapan lemak) sehingga memiliki BOD (Biological Oxygen Demand), COD (Chemical Oxygen Demand), TSS (Total Suspended Solids), minyak, dan lemak yang tinggi. BOD merupakan parameter untuk memperkirakan jumlah oksigen yang di butuhkan oleh mikroorganisme dalam mendegradasi bahan-bahan organik di dalam larutan, sedangkan COD merupakan parameter untuk memperkirakan jumlah bahan organik yang terdapat di dalam larutan. Selain kandungan kimia, pada limbah RPA juga terkandung mikroba yang berasal dari feses, urine, isi rumen, atau isi lambung, darah, daging atau lemak. Jenis limbah lain yang juga digunakan dalam praktikum ini diantaranya adalah limbah cair produksi tahu dan limbah cair tempe. Limbah proses produksi tempe berasal dari kulit kedelai yang mengelupas selama proses perendaman ditambah dengan air yang digunakan selama proses produksi dimulai hingga pencucian kedelai yang kemudian dikumpulkan pada pembuangan setempat. Sedangkan limbah tahu merupakan sisa pengolahan kedelai yang terbuang karena tidak terbentuk menjadi tahu, serta sisa bubur atau biasa disebut ampas tahu yang bercampur dengan air bekas pencucian tahu.
Prinsip dasar pembentukan biogas adalah proses dimana mikroorganisme menguraikan bahan organik tanpa adanya oksigen (anaerob) untuk menghasilkan campuran beberapa gas seperti metana dan CO. Biogas diproduksi dengan bantuan bakteri metanogen yang banyak terdapat pada limbah organik. Pembentukan biogas secara biologis dengan memanfaatkan sejumlah mikroorganisme anaerob meliputi tiga tahap, yaitu tahap hidrolisis (tahap pelarutan), tahap asidogenesis (tahap pengasaman), dan tahap metanogenesis (tahap pembentukan gas metana). Tahap hidrolisis dimulai dengan memecah zat organik kompleks yang larut atau senyawa rantai panjang seperti lemak, protein, dan karbohidrat menjadi senyawa yang lebih sederhana. Langkah hidrolisis juga didefinisikan sebagai perubahan struktur dari bentuk polimer ke bentuk monomer. Senyawa monomer yang dihasilkan oleh dekomposisi termasuk asam organik, glukosa, etanol, CO, dan hidrokarbon. Senyawa ini biasanya digunakan oleh bakteri fermentasi sebagai sumber karbon dan energi (Wahyuni, 2011). Setelah itu dilanjutkan dengan tahap asidogenesis atau tahap pengasaman. Pada tahap ini, monosakarida, asam amino, asam lemak rantai panjang, dan gliserol diubah menjadi asam lemak volatil (asam asetat, asam propionat, asam butirat), H, dan CO. Produk lain dari pembentukan asam seperti asam format, asam laktat, asam valerat, metanol, etanol, butadienol dan aseton juga terbentuk dalam jumlah kecil (Syaichurrozi, 2022). Tahap ketiga adalah tahap asetogenesis, yaitu tahap pembentukan asetat. Mikroorganisme metanogenik tidak dapat mengkonsumsi senyawa dengan lebih dari dua atom karbon yang dihasilkan dari langkah asidogenik. Dengan kata lain, mikroorganisme hanya menggunakan sumber energi sederhana seperti asam asetat, metanol, metilamin, CO, dan H. Oleh karena itu, senyawa yang dihasilkan dari proses asidogenik seperti asam propionat, asam butirat, dan etanol akan diubah terlebih dahulu menjadi asam asetat oleh mikroorganisme asetogenik. Pada tahap ini, bakteri metana membentuk gas metana secara perlahan secara
anaerob. Proses ini berlangsung selama 14 hari dengan suhu 25oC di dalam digester. Pada proses ini akan dihasilkan 70% CH4, 30 % CO2, sedikit H2 dan H2S (Syaichurrozi, 2022).
Pengamatan produksi biogas dilakukan selama 7 hari secara berturut-turut setiap pukul 09.00 dan 15.00. Pada pengamatan hari pertama pukul 09.00, biogas biogas yang dihasilkan sebesar 3ml, lalu pada pengamatan kedua yaitu pukul 15.00, biogas yang dihasilkan bertambah menjadi 17 ml.
Biogas merupakan salah satu solusi pemanfaatan untuk konversi limbah menjadi energi. Biogas dapat dihasilkan dari beberapa bahan organik diantaranya kotoran ternak baik sapi, kambing, babi, ayam, itik, dan lainnya. Pemanfaatan teknologi biogas sebagai sumber bahan bakar alternatif bahwa program biogas dari Pertamina Prabumulih field sangat bermanfaat bagi masyarakat Tanjung Bulan, khususnya kelompok Rambang Sejahtera. Ada dua manfaat utama yang dirasakan, (1) Biogas sebagai pengganti LPG yang selama ini digunakan masyarakat; (2) Hasil sampingan biogas, telah digunakan menjadi pupuk organik;
(3) Dari segi sosial, program ini juga telah mengedukasi masyarakat bahwa kotoran ternak yang selama ini dianggap masyarakat sebagai limbah, ternyata dapat memberikan manfaat dari segi ekonomi dan lingkungan.
Pemanfaatan limbah melalui teknologi biogas memiliki beberapa keuntungan lingkungan diantaranya mengurangi polusi udara dan menghasilkan produk samping berupa pupuk yang kaya nutrisi dan dapat diperjualbelikan secara komersial.
