Jumat, 29 Januari 2010

Sabtu, 09 Januari 2010

mengolah limbah

bio gas
SEJARAH BIOGAS


Gas methan ini sudah lama digunakan oleh warga Mesir, China, dan Roma kuno untuk dibakar dan digunakan sebagai penghasil panas. Sedangkan, proses fermentasi lebih lanjut untuk menghasilkan gas methan ini pertama kali ditemukan oleh Alessandro Volta (1776) terhadap gas yang dikeluarkan di rawa-rawa pada tahun 1770. Hasil identifikasi gas yang dapat terbakar ini dilakukan oleh Willam Henry pada tahun 1806. Dan Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882), adalah orang pertama yang memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan methan. Tahun 1884 Pasteour melakukan penelitian tentang biogas menggunakan kotoran hewan. Era penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian biogas hingga saat ini.

Adapun alat penghasil biogas secara anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900. Pada akhir abad ke-19, riset untuk menjadikan gas methan sebagai biogas dilakukan oleh Jerman dan Perancis pada masa antara dua Perang Dunia. Selama Perang Dunia II, banyak petani di Inggris dan Benua Eropa yang membuat alat penghasil biogas kecil yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Akibat kemudahan dalam memperoleh BBM dan harganya yang murah pada tahun 1950-an, proses pemakaian biogas ini mulai ditinggalkan. Tetapi, di negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu ada. Oleh karena itu, di India kegiatan produksi biogas terus dilakukan semenjak abad ke-19. Saat ini, negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan Papua Nugini, telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat penghasil biogas. Selain di negara berkembang, teknologi biogas juga telah dikembangkan di negara maju seperti Jerman.


2.1 Biogas Dan Aktivitas Anaerobik
Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.
Biogas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerobik sangat populer digunakan untuk mengolah limbah biodegradable karena bahan bakar dapat dihasilkan sambil menghancurkan bakteri patogen dan sekaligus mengurangi volume limbah buangan. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih dari pada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon diatmosfer bila dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil.


2.2 Komposisi Biogas
Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) dan ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen (N2) dan Oksigen (O2) yang kandungannya sangat kecil.
Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4). Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalor.

Berikut ini adalah tabel komposisi Biogas :
Komponen %
Metana (CH4) 55-75
Karbon dioksida (CO2) 25-45
Nitrogen (N2) 0-0.3
Hidrogen (H2) 1-5
Hidrogen sulfida (H2S) 0-3
Ammonia (NH3) 6-13
Oksigen (O2) 0.1-0.5
Gambar : Tabel komposisi biogas

lagu bagus

BIOGAS DARI LIMBAH TAHU di desa harjosari




DI SUSUN OLEH :

NAMA : ADIAR AGUS TRIYONO




DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………………………………………………………………… i

HALAMAN PENGESAHAN……………………………………………………….. ii

HALAMAN MOTTO………………………………………………………………... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN……………..………………………………………. iv

KATA PENGANTAR……………………………………………………………….. v

DAFTAR ISI…………………………………………………………………………. vi

BAB I PENDAHULUAN…………………………………….………………… 1

1.1 Latar Belakang Masalah………………………………...……………. 1

1.2 Alasan Pemilihan Judul……………………………………………… 1

1.3 Tujuan Penulisan…………………………………………………….. 2

1.4 Metode Penulisan……………………………………………………. 2

1.5 Sistematika Penulisan ………………………………………………. 2

BAB II SEJARAH BIOGAS ............……..……………………………………… 3

2.1 Biogas dan Aktivitas Anaerobik ….....……………………………… 3

2.2 Komposisi Biogas ..………………………………………………….. 4

BAB III REAKTOR BIOGAS …………………………….................................... 4

3.1 Reaktor Kubah Tetap (fixed-dome) ………..………………………… 5

3.2 Reaktor Floating Drum ……….……………………………………… 5

3.3 Reaktor Balon …….….………………………………………………. 6

BAB IV PEMBUATAN BIOGAS ...………………………………...…………… 7

4.1 Membuat Biogas ……………....…………………………………….. 7

4.2 Pembuatan Alat Penunjang Pembangkit Biogas ...…..…...………….. 8

BAB V PENUTUP................................................................................................. 9

5.1 Kesimpulan………………………………………………………….. 9

5.2 Saran-saran …………………………………………………………… 10

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. 11

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dengan timbulnya kelangkaan bahan bakar minyak yang disebabkan oleh kenaikan harga minyak dunia yang signifikan, telah mendorong penulis untuk mengajak masyarakat mengatasi masalah energi bersama-sama dengan cara penghematan BBM.

Penghematan ini sebetulnya harus telah kita gerakkan sejak dahulu karena pasokan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi adalah sumber energi fosil yang tidak dapat diperbarui (unrenewable), sedangkan permintaan naik terus, demikian pula harganya sehingga tidak ada stabilitas keseimbangan permintaan dan penawaran. Salah satu jalan untuk menghemat bahan bakar minyak (BBM) adalah mencari sumber energi alternatif yang dapat diperbarui (renewable).

Sebetulnya sumber energi alternatif cukup tersedia. Misalnya, energi matahari di musim kemarau atau musim kering, energi angin dan air. Tenaga air memang paling banyak dimanfaatkan dalam bentuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA), namun bagi sumber energi lain belum kelihatan secara signifikan.

Energi terbarukan lain yang dapat dihasilkan dengan teknologi tepat guna yang relatif lebih sederhana dan sesuai untuk daerah pedesaan adalah energi biogas dengan memproses limbah bio atau bio massa di dalam alat kedap udara yang disebut digester. Biomassa berupa limbah seperti limbah domestik (rumah tangga), limbah tahu dan juga dapat berupa kotoran ternak bahkan tinja manusia, sisa-sisa panenan, seperti jerami, sekam, dan daun-daunan, sortiran sayur, dan sebagainya.

1.2 Alasan Pemilihan Judul

Adapun alasan penulisan judul tersebut diatas antara lain:

1. Hal yang menyebabkan judul diatas menarik perhatian penulis adalah cara pembuatan dan proses pemeliharaan pada pembangkit biogas yang sederhana.

2. Penulis ingin memberi wawasan bagaimana pemanfaatan limbah tahu yang kebanyakan orang masih belum mengerti tentang cara membuatnya dan juga karena sangat bermanfaat, yaitu memperoleh bahan bakar yang sekarang ini makin sulit dan juga makin mahal.

3. Judul tersebut sesuai dengan jurusan IPA.

1.3 Tujuan penulisan

Didalam penulisan karya tulis ini mempunyai 2 tujuan yaitu tujuan umum dan tujuan khusus, yang termasuk tujuan umum yaitu untuk penghematan BBM, mencari sumber energi alternatif lain, dan juga memanfaatkan bahan-bahan yang selama ini tidak dibutuhkan.

Yang termasuk tujuan khusus adalah untuk memenuhi kewajiban dan sebagai syarat-syarat mengikuti Ujian sekolah / Ujian Nasional (US/UN) di SMA Bhakti Praja Adiwerna, Kabupaten Tegal, tahun ajaran 2008 / 2009.

1.4 Metode Penulisan

Di dalam penyusunan karya tulis ini, penulis mencari data-data yang diperlukan dengan menggunakan metode :

a. Metode Observasi

Melakukan pengamatan dan penelitian secara langsung di desa Harjosari yang merupakan penghasil tahu, yang mana limbah tahu tersebut merupakan masalah dalam pencemaran lingkungan.

b. Metode Pustaka

Dengan mengumpulkan bahan-bahan karya tulis yang ada dari buku-buku.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dalam karya tulis ini meliputi beberapa bab antara lain :

Kemudian diuraikan menjadi lima sub bab antara lain :

Bab I : Pendahuluan

Meliputi latar belakang masalah, alasan pemilihan judul, tujuan penulisan, metode penulisan, dan sistematika penulisan.

Bab II : Sejarah Biogas

Biogas dan aktivitas anaerobik, komposisi biogas.

Bab III : Reaktor Biogas

Reaktor kubah tetap (fixed-dome), reaktor floating drum, dan reaktor balon.

Bab IV : Pembuatan Biogas

Membuat biogas, pembuatan alat penunjang pembangkit biogas

Bab V : Penutup

Didalam penutup mencangkup kesimpulan dan saran-saran.

Daftar pustaka

BAB II

SEJARAH BIOGAS

Gas methan ini sudah lama digunakan oleh warga Mesir, China, dan Roma kuno untuk dibakar dan digunakan sebagai penghasil panas. Sedangkan, proses fermentasi lebih lanjut untuk menghasilkan gas methan ini pertama kali ditemukan oleh Alessandro Volta (1776) terhadap gas yang dikeluarkan di rawa-rawa pada tahun 1770. Hasil identifikasi gas yang dapat terbakar ini dilakukan oleh Willam Henry pada tahun 1806. Dan Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882), adalah orang pertama yang memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan methan. Tahun 1884 Pasteour melakukan penelitian tentang biogas menggunakan kotoran hewan. Era penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian biogas hingga saat ini.


Adapun alat penghasil biogas secara anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900. Pada akhir abad ke-19, riset untuk menjadikan gas methan sebagai biogas dilakukan oleh Jerman dan Perancis pada masa antara dua Perang Dunia. Selama Perang Dunia II, banyak petani di Inggris dan Benua Eropa yang membuat alat penghasil biogas kecil yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Akibat kemudahan dalam memperoleh BBM dan harganya yang murah pada tahun 1950-an, proses pemakaian biogas ini mulai ditinggalkan. Tetapi, di negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu ada. Oleh karena itu, di India kegiatan produksi biogas terus dilakukan semenjak abad ke-19. Saat ini, negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan Papua Nugini, telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat penghasil biogas. Selain di negara berkembang, teknologi biogas juga telah dikembangkan di negara maju seperti Jerman.

2.1 Biogas Dan Aktivitas Anaerobik

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.

Biogas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerobik sangat populer digunakan untuk mengolah limbah biodegradable karena bahan bakar dapat dihasilkan sambil menghancurkan bakteri patogen dan sekaligus mengurangi volume limbah buangan. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih dari pada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon diatmosfer bila dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil.

2.2 Komposisi Biogas

Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) dan ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen (N2) dan Oksigen (O2) yang kandungannya sangat kecil.

Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4). Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalor.

Berikut ini adalah tabel komposisi Biogas :

Komponen

%

Metana (CH4)

55-75

Karbon dioksida (CO2)

25-45

Nitrogen (N2)

0-0.3

Hidrogen (H2)

1-5

Hidrogen sulfida (H2S)

0-3

Ammonia (NH3)

6-13

Oksigen (O2)

0.1-0.5

Gambar : Tabel komposisi biogas

BAB III

REAKTOR BIOGAS

Ada beberapa jenis reaktor biogas yang dikembangkan, diantaranya adalah reaktor jenis kubah tetap (Fixed-dome), reaktor terapung (Floating drum), reaktor jenis balon, jenis horizontal, jenis lubang tanah, jenis ferrocement. Dari keenam jenis reaktor biogas yang sering digunakan adalah jenis kubah tetap (Fixed-dome) dan jenis Drum mengambang (Floating drum). Beberapa tahun terakhir ini dikembangkan jenis reaktor balon yang banyak digunakan sebagai reaktor sederhana dalam skala kecil.


3.1 Reaktor kubah tetap (Fixed-dome)

Reaktor ini disebut juga reaktor china. Dinamakan demikian karena reaktor ini dibuat pertama kali di china sekitar tahun 1930 an, kemudian sejak saat itu reaktor ini berkembang dengan berbagai model. Pada reaktor ini memiliki dua bagian yaitu digester sebagai tempat pencerna material biogas dan sebagai rumah bagi bakteri, baik bakteri pembentuk asam ataupun bakteri pembentuk gas metana. bagian ini dapat dibuat dengan kedalaman tertentu menggunakan batu, batu bata atau beton. Strukturnya harus kuat karena menahan gas agar tidak terjadi kebocoran.

Bagian yang kedua adalah kubah tetap (fixed-dome). Dinamakan kubah tetap karena bentuknya menyerupai kubah dan bagian ini merupakan pengumpul gas yang tidak bergerak (fixed). Gas yang dihasilkan dari material organik pada digester akan mengalir dan disimpan di bagian kubah.

Keuntungan dari reaktor ini adalah biaya konstruksi lebih murah daripada menggunaka reaktor terapung, karena tidak memiliki bagian yang bergerak menggunakan besi yang tentunya harganya relatif lebih mahal dan perawatannya lebih mudah. Sedangkan kerugian dari reaktor ini adalah seringnya terjadi kehilangan gas pada bagian kubah karena konstruksi tetapnya.

3.2 Reaktor floating drum

Reaktor jenis terapung pertama kali dikembangkan di india pada tahun 1937 sehingga dinamakan dengan reaktor India. Reaktor ini memiliki bagian digester yang sama dengan reaktor kubah, perbedaannya terletak pada bagian penampung gas menggunakan peralatan bergerak yaitu dengan menggunakan drum. Drum ini dapat bergerak naik turun yang berfungsi untuk menyimpan gas hasil fermentasi dalam digester. Pergerakan drum mengapung pada cairan dan tergantung dari jumlah gas yang dihasilkan.

Keuntungan dari reaktor ini adalah dapat melihat secara langsung volume gas yang tersimpan pada drum karena pergerakannya. Karena tempat penyimpanan yang terapung sehingga tekanan gas konstan. Sedangkan kerugiannya adalah biaya material konstruksi dari drum lebih mahal. faktor korosi pada drum juga menjadi masalah sehingga bagian pengumpul gas pada reaktor ini memiliki umur yang lebih pendek dibandingkan menggunakan tipe kubah tetap.

3.3 Reaktor balon

Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalam penanganan dan perubahan tempat biogas. Keuntungan dari reaktor ini adalah dapat melihat secara langsung volume gas yang tersimpan dengan melihat besarnya plastik yang mengembang, dan juga harganya relatif lebih murah dari pada reaktor lainnya. kelemahan dari reaktor ini adalah mudah bocor karena bahan plastik yang tipis. reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai digester dan penyimpan gas masing masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat. Material organik terletak dibagian bawah karena memiliki berat yang lebih besar dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.

3.4 Konservasi Energi
Konversi limbah melalui proses anaerobik digestion dengan menghasilkan biogas memiliki beberapa keuntungan, yaitu :

1. Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.

2. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya di atmosfer akan meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar maka akan mengurangi gas metana di udara.

3. Limbah berupa sampah kotoran hewan dan manusia merupakan material yang tidak bermanfaaat, bahkan bisa mengakibatkan racun yang sangat berbahaya. Aplikasi anaerobik digestion akan meminimalkan efek tersebut dan meningkatkan nilai manfaat dari limbah.

4. Selain keuntungan energi yang didapat dari proses anaerobik digestion dengan menghasilkan gas bio, produk samping seperti sludge. Meterial ini diperoleh dari sisa proses anaerobik digestion yang berupa padat dan cair. Masing-masing dapat digunakan sebagai pupuk berupa pupuk cair dan pupuk padat. Apabila bahan dari biogas berupa kotoran hewan maupun manusia, tapi dengan menggunakan limbah tahu tidak menghasilkan sludge.

BAB IV

PEMBUATAN BIOGAS

Membuat biogas sangat mudah. asal ada bahan-bahan untuk pembuatan konstruksi biogas, yaitu bahan-bahan bekas yang mudah dan murah agar biodigester yang dibuat tidak mengeluarkan biaya yang besar.

Kunci dalam pembuatan biodigester adalah pada perencanaan yang matang. Dalam pembangunan biodigester, ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan, yaitu:

1. Lingkungan abiotis

Biodigester harus tetap dijaga dalam keadaan abiotis (tanpa kontak langsung dengan Oksigen (O2). Udara (O2) yang memasuki biodigester menyebabkan penurunan produksi metana, karena bakteri berkembang pada kondisi yang tidak sepenuhnya anaerob.

2. Temperatur

Secara umum, ada 3 (tiga) range temperatur yang disenangi oleh bakteri, yaitu:

· Psicrophilic, untuk suhu 4 – 20 oC, biasanya untuk negara-negara subtropics atau beriklim dingin.

· Mesophilic, untuk suhu 20 – 40 oC.

· Thermophilic, untuk suhu 40 – 60 oC , hanya untuk men-digesti material, bukan untuk menghasilkan biogas.

Untuk negara tropis seperti Indonesia, digunakan unheated digester (digester tanpa pemanasan) untuk kondisi temperatur tanah 20 – 30 oC.

3. Derajat keasaman (PH)

Bakteri berkembang dengan baik pada keadaan yang agak asam (PH antara 6,6 – 7,0) dan PH tidak boleh di bawah 6,2. Karena itu, kunci utama dalam kesuksesan operasional biodigester adalah dengan menjaga agar temperature konstan (tetap) dan input material sesuai.

4. Rasio C/N bahan isian

Syarat ideal untuk proses digesti adalah C/N = 25 – 30. Karena itu, untuk mendapatkan produksi biogas yang tinggi, maka penambangan bahan yang mengandung karbon (C) seperti jerami, atau N (misalnya: urea) perlu dilakukan untuk mencapai rasio C/N = 25 – 30.

5. Kebutuhan Nutrisi

Bakteri fermentasi membutuhkan beberapa bahan gizi tertentu dan sedikit logam. Kekurangan salah satu nutrisi atau bahan logam yang dibutuhkan dapat memperkecil proses produksi metana. Nutrisi yang diperlukan antara lain ammonia (NH3) sebagai sumber Nitrogen, nikel (Ni), tembaga (Cu), dan besi (Fe) dalam jumlah yang sedikit. Selain itu, fosfor dalam bentuk fosfat (PO4), magnesium (Mg) dan seng (Zn) dalam jumlah yang sedikit juga diperlukan.

6. Kadar Bahan Kering

Tiap jenis bakteri memiliki nilai “kapasitas kebutuhan air” tersendiri. Bila kapasitasnya tepat, maka aktifitas bakteri juga akan optimal. Proses pembentukan biogas mencapai titik optimum apabila konsentrasi bahan kering terhadap air adalah 0,26 kg/l.

7. Pengadukan

Pengadukan dilakukan untuk mendapatkan campuran substrat yang homogen dengan ukuran partikel yang kecil. Pengadukan selama proses dekomposisi untuk mencegah terjadinya benda-benda mengapung pada permukaan cairan dan berfungsi mencampur methanogen dengan substrat. Pengadukan juga memberikan kondisi temperatur yang seragam dalam biodigester.

8. Zat Racun (Toxic)

Beberapa zat racun yang dapat mengganggu kinerja biodigester antara lain air sabun, detergen, creolin. Barikut adalah tabel beberapa zat beracun yang mampu diterima oleh bakteri dalam biodigester (Sddimension FAO dalam Ginting, 2006).

9. Pengaruh starter

Starter yang mengandung bakteri metana diperlukan untuk mempercepat proses fermentasi anaerob. Beberapa jenis starter antara lain:

Starter alami, yaitu lumpur aktif seperti lumpur kolam ikan, air comberan atau cairan septic tank, limbah tahu, sludge, timbunan kotoran, dan timbunan sampah organik.

Starter semi buatan, yaitu dari fasilitas biodigester dalam stadium aktif.

Starter buatan, yaitu bakteri yang dibiakkan secara laboratories dengan media buatan.

4.1 Membuat Biogas

Yang pertama dilakukan adalah menyediakan wadah atau bejana untuk mengolah kotoran organik menjadi biogas. Kalau hanya diperuntukkan secara pribadi, cukup menggunakan bak yang terbuat dari semen yang cukup lebar atau drum bekas yang masih cukup kuat. Selain itu perlunya kesediaan limbah tahu yang merupakan bahan baku biogas. Kalau sulit mencari limbah tahu bisa juga menggunakan limbah tempe, kalau tidak ada maka percuma saja. Untuk itu diperlukan survey terlebih dahulu. Atau kalau mau sedikit niat, septik tank bisa dimanfaatkan seperti yang dilakukan di India.

Proses kedua adalah penuangan limbah tahu kedalam bak penampung. Biasanya volume penampung tersebut tidak di isi penuh melainkan dengan menggunakan perbandingan 3 : 4 atau bisa juga menggunakan perbandingan 1:2. Hal ini dimaksudkan agar tekanan pada biodigester tidak terlalu besar karena ada penyempitan dari biodigester ke selang.

Proses ketiga dilakukan pengadukan, untuk mendapatkan campuran substrat yang homogen. Pengadukan selama proses dekomposisi untuk mencegah terjadinya benda-benda mengapung pada permukaan cairan dan berfungsi mencampur methanogen dengan substrat. Pengadukan juga memberikan kondisi temperatur yang seragam dalam biodigester.

Temperatur selama proses berlangsung harus tepat, karena ini menyangkut "kesenangan" hidup bakteri pemroses biogas antara 27 - 28 derajat celcius. Dengan temperatur itu proses pembuatan biogas akan berjalan sesuai dengan waktunya. Tetapi berbeda kalau nilai temperatur terlalu rendah (dingin), maka waktu untuk menjadi biogas akan lebih lama.

Kehadiran jasad pemroses, atau jasad yang mempunyai kemampuan untuk menguraikan bahan-bahan yang akhirnya membentuk CH4 (gas metan) dan CO2. Dalam limbah tahu, lumpur selokan ataupun sampah dan jerami, serta bahan-bahan buangan lainnya, banyak jasad renik, baik bakteri ataupun jamur pengurai bahan-bahan tersebut didapatkan. Tapi yang menjadi masalah adalah hasil uraiannya belum tentu menjadi CH4 yang diharapkan serta mempunyai kemampuan sebagai bahan bakar.

Untuk mendapatkan biogas yang diinginkan, bak penampung (bejana) kotoran organik harus bersifat anaerobik. Dengan kata lain, tangki itu tak boleh ada oksigen dan udara yang masuk sehingga sampah-sampah organik yang dimasukkan ke dalam bioreaktor bisa dikonversi mikroba. Keberadaan udara menyebabkan gas CH4 tidak akan terbentuk. Untuk itu maka bejana pembuat biogas harus dalam keadaan tertutup rapat.

Setelah proses ini selesai, maka selama dalam kurun waktu 1 minggu didiamkan, maka gas metan (CH4) sudah terbentuk dan siap dialirkan untuk keperluan memasak.

4.2 Pembuatan Alat Penunjang Pembangkit Biogas

1. Tangki Penampung

Tangki penampung dalam desain yang penulis buat minimal memiliki kapasitas 100-250 liter. Tangki penampung juga terbuat dari plastik polyurethane, yang membedakan adalah lapisan yang digunakan hanya 1 lapis. Penulis rasa dengan 1 lapis saja sudah cukup untuk menahan tekanan biogas yang tidak seberapa besar.

Dimensi tangki yang dibuat adalah diameter 95cm dan panjang 250cm.
Pengerjaannya mirip dengan pembuatan pembangkit, perbedaanya hanya satu ujung saja yang diberi pipa. Untuk instalasi utama penulis menggunakan pipa PVC ¾”. Atau juga menggunakan pipa yang ukuran diameternya ½”.

Gambar : Membuat tangki penampung

Gambar : Ujung-ujung plastik penampung gas di ikat dengan tali karet

Akan lebih baik apabila ujung penampung gas diikat langsung, agar penggantian penampung gas yang rusak atau bocor mudah dilepas.

2. Saluran Biogas

Untuk pipa utama penulis menggunakan pipa PVC ¾”. Sambungan dapat dibuat permanen dengan lem PVC. Tapi penulis memilih metode semi permanen yaitu dengan mengikat sambungan pipa dengan tali karet. Hanya sambungan yang penting saja yang diberi lem. Sambungan penting ini diantaranya adalah sambungan katup bola/keran (ball valve).

Gambar : Sambungan pipa saluran biogas.

Penulis menggunakan banyak ball valve, dengan tujuan untuk memudahkan apabila ada perubahan skema saluran. Pada gambar diatas terlihat bahwa di ujung tangki juga terdapat ball valve, hal ini memungkinkan untuk tangki dipindah pindahkan tanpa mengganggu kinerja biogas secara keseluruhan.

Ke tangki

Dari pembangkit

Di sebelah kanan pada gambar diatas juga terlihat botol bekas air mineral 1.5 liter yang berfungsi sebagai water vapor (penjebak uap air) dan katup keamanan. Skema water vapor adalah sebagai berikut:

Tinggi air

20 cm – 25 cm

Dasar pipa


Gambar : Skema botol penjebak kondensasi sekaligus katup keamanan.

Botol penjebak ini sebaiknya diletakkan pada bagian terbawah dari saluran biogas, tepat setelah pembangkit. Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan uap air hasil kondensasi turun dan masuk ke dalam botol. Air yang berlebihan dalam sistem dapat memampetkan saluran biogas, selain itu adanya kandungan air dalam biogas menurunkan tingkat panas api dan membuat api berwarna kemerah-merahan.

Perhatikan muka air yang dibutuhkan. Penulis menyarankan tinggi permukaan air dari batas bawah pipa antara 20 sampai 25 cm. Apabila terlalu rendah, gas akan mudah keluar dari air sebelum mencapai tekanan yang

diinginkan. Apabila muka air terlalu tinggi, tekanan yang ada membesar dan hal ini dapat menghambat proses produksi biogas itu sendiri.

Lubang air pada botol penjebak selain berfungsi sebagai lubang pengisian juga sebagai pengatur tinggi muka air.

Gambar : Botol penjebak kondensasi

dan katup keamanan

3. Kompor Biogas

Penggunaan biogas yang paling mudah tidak lain dan tidak bukan adalah sebagai bahan bakar dalam kegiatan masak memasak. Sebetulnya masih banyak fungsi lain yang dapat dibuat dengan biogas. Antara lain bahan bakar untuk menjalankan mesin, pendingin, pemanas dan masih banyak bentuk pengembangan lain. Test pertama untuk mengetahui apakah biogas yang dihasilkan dapat terbakar atau tidak, dapat dilakukan dengan cara menyambungkan pipa biogas ke selang yang biasa digunakan pada kompor gas Elpiji, kemudian diujungnya disambungkan dengan selang tembaga dengan diameter dalam (Internal Diameter; ID) sekitar 0.5cm. Katup gas dibuka dan ujung pipa didekatkan dengan sumber api. Api pun dapat menyala dengan baik dan warnanya biru.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Beberapa kesimpulan yang perlu dikemukakan adalah sebagai berikut :

1. Biogas merupakan sebuah cara untuk penghematan bahan bakar minyak yang sangat mudah dan murah.

2. Dalam pembuatan biogas tidak membutuhkan biaya yang sangat besar dari pada menggunakan energi alternatif yang lain.

3. Gas yang dihasilkan pada biogas sama halnya dengan gas-gas lain seperti gas alam atau gas elpiji.

4. Pengembangan sistem biogas akan meningkatkan kehidupan sosial dan ekonomi di daerah pedesaan.

5.2 Saran-saran

Akhirnya penulis mengajukan beberapa saran antara lain :

1. Untuk menghasilkan gas yang banyak sebaiknya penampungan gas dibuat sebesar mungkin supaya dapat menampung banyak gas sehingga mampu digunakan berjam-jam.

2. Agar biogas terpasang dengan aman sebaiknya alat-alat yang digunakan harus tertutup rapat dan seminggu sekali harus diperiksa supaya tidak terjadi kemungkinan gas yang bocor.

3. Pengolahan / perawatan reaktor biogas haruslah teratur agar menghasilkan gas yang bagus.

DAFTAR PUSTAKA

¨ Sugiri, Nawangsari. 1999. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

¨ D. A. Pratiwi, dkk. 2006. Biologi SMA Jilid 3 untuk Kelas XII.Jakarta: Erlangga.

¨ Usman F.Sumo, dkk. 1985. Prinsip Bioteknologi.Jakarta: PT Gramedia.