PEMBUATAH BIOGAS DARI LIMBAH TAHU. Kimin Kusnadi *

Transkripsi

1 Bimafika, 2011, 3, PEMBUATAH BIOGAS DARI LIMBAH TAHU Kimin Kusnadi * Staff Pengajar Fakultas Teknik Universitas Darussalam Ambon Diterima ; Terbit ABSTRACT Manufacture of biogas from the waste out in Ambon has been done. Steps in the production of biogas through Prepare material. Design the main components of biogas, which consists of the digestive tube and the tube gas reservoir. Biogas cluster tool components. Intake of raw materials in the raw material producers Filling out the data collection. Based on the results obtained are known constant mass of gas produced by waste water reservoir fill out with a volume of 17 kg is kg, while the volume contents of 16 kg is kg. In the present study, an increase in gas pressure every day. Biogas production is economically feasible tool.. Keywords: Biogas, waste, digestive, gas reservoir, waste water. PENDAHULUAN Dengan meningkatnya populasi manusia dan meningkatnya taraf hidup masyarakat, kebutuhan energi semakin meningkat. Barbagai jenis bentuk telah digunakan oleh manusia seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam. Masalah lingkungan global dan persediaan yang terbatas merupakan masalah penting yang dihadapi oleh manusia saat ini. Untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak pemerin-tah telah menerbitkan Peraturan Pemerintah nomor 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut menekankan pada sumber daya yang dapat diperbaharui sebagai altenatif pengganti bahan bakar minyak. Salah satu sumber energi alternatif adalah biogas. Biogas yang dihasilkan oleh aktivitas 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 daripada 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 * Korespondensi : 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. Dalam jangka panjang, gerakan pengembangan biogas dapat mem-bantu penghematan sumber daya mi-nyak bumi dan sumber daya kehu-tanan. Melalui jalan ini, mungkin imbau-an pemerintah mengajak masyarakat untuk bersama-sama memecahkan masalah energi sebagian dapat direali-sasikan. Limbah dari pembuatan tahu baik yang berupa cair maupun yang berupa limbah padat dapat kita manfaatkan, baik untuk makanan ternak, pupuk, maupun diolah kembali menjadi oncom. Produsen tahu di kota Ambon ada 8 pabrik dengan proses produksi per hari adalah sebagai berikut: 1. Bahan baku kedelai yang di olah adalah kg. 2. Produksi tahu yang di hasilkan adalah kg. 3. Limbah yang di hasilkan dari proses produksi adalah liter. Metode Penelitian

2 Berikut ini akan diuraikan langkah penelitian yaitu : 1. Siapkan material. 2. Rancang komponen-komponen utama biogas, yang terdiri dari tabung pencerna dan tabung penampung gas. 3. Rangkai komponen alat biogas. 4. Pengambilan bahan baku di produsen tahu 5. Pengisian bahan baku 6. Pengambilan data Teknik Pengambilan Data Teknik pengambilan data dalam penelitian ini, diambil langsung dari lokasi penelitian dengan melakukan percobaan. Kegiatan pengukuran biogas dilakukan setelah digester terisi sekitar 17 Kg. Pengukuran tekanan dilakukan setiap hari, yaitu pada pukul WIT. Selanjutnya dapat dihitung massa gas yang dihasilkan melalui persamaan berikut. PVmRT (1) P Tekanan gas pada penyimpanan sementara, N/m 2 V Volume penyimpan sementara, m 3 m Massa gas, Kg T, K R Konstanta gas, 518 Nm/kg Sehingga : m..(2) Hasil Dan Pembahasan Pengukuran tekanan gas dilakukan satu kali dalam sehari yaitu pada pukul WIT. Alat pengukuran yang dipakai adalah alat jenis pengukur digital (High Precision, Digital Pressure Switch) Series ISE, seperti ditunjukan dalam gambar 2. Data diambil setelah 2 hari slurry di biarkan dalam digester, artinya pada rentang waktu tersebut gas telah terbentuk dan tekanan awalnya rata-rata 0,2 kpa. Setelah mengetahui digester telah menghasilkan gas maka setiap hari dilakukan penambahan slurry setelah pengambilan data sebanyak 2 Kg. setiap penambahan diikuti pula dengan pembuangan slurry dengan berat yang sama. Gambar 2 : Alat ukur HP, DSP Series ISE Berdasarkan hasil pengamatan, maka diperoleh data tekanan gas seperti yang ditunjukan pada tabel 4.1 Tabel 4.1. Pengamatan Hasil Tekanan (kpa) Tekanan ( 0 Ruangan C) (kpa) ( 0 C) ke-1. ke-2. ke-3. ke-4. ke-5. ke-6. ke-7. ke-8. ke-9. ke-10 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1,1 1,2 1,4 1, Dari tabel pengamatan di atas, menunjukan bahwa tekanan gas terus meningkat dan bervariasi. Baik dari hari ke-1 awal pengambilan data sampai hari ke-10. Digester menunjukan angka tertinggi pada hari ke-7 sampai hari ke-10 yaitu 1,1 kpa sampai 1,5 kpa. Dengan data data yang di dapatkan pada saat penelitian maka selanjutnya massa gas yang di hasilkan adalah Massa gas pada tekanan dan temperatur gas : PV mrt P Tekanan gas pada penyimpanan sementara, N/m 2 V 1 Volume penyimpanan gas sementara, m 3 Volume udara tabung pencerna, m 3 m Massa gas, kg T gas, K R Konstanta gas, 518 Nm/kg Sehingga : m V 1 0,5 Ltr 255

3 , 0,0005 m 3 2 Ltr 0,002 m 3 Sehingga, V Total V 1 + 0, ,002 0,0025 m 3 Jadi, m (1,5 kpa + 1 atm)(0,0025m ) (518 N. m/kg. k) ( C + 273) (,, )(, ) ( / / )(, ) ( / )(, ), /./ 0, kg Dengan mengacu pada contoh perhitungan di atas, maka massa gas pada waktu yang lain seperti pada tabel 4.2. Tabel 4.2 : Massa gas Massa gas (kg) ke-1. 0, ke-2. 0, ke-3. 0, ke-4. 0, ke-5. 0, ke-6. 0, ke-7. 0, ke-8. 0, ke-9. 0, ke-10. 0, Sumber : Hasil Perhitungan μ () (), 0, Efisiensi gas selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.3 di bawah ini : Tabel 4.3 : Efisiensi Efisiensi ke-1. 0, ke-2. 0, ke-3. 0, ke-4. 0, ke-5. 0, ke-6. 0, ke-7. 0, ke-8. 0, ke-9. 0, ke-10 0, Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 4.4 : Hasil Pengamatan Tekanan (kpa) Konstan Dengan Volume Isian 17 Kg Tem Tekana pera n tur Ruangan kpa ( 0 ( 0 C) C) ke-1 ke , , , , , , , , , , , , Selanjutnya dapat dihitung efisiensi gas sebagai berikut : 256

4 Tabel 4.5 : Hasil Pengamatan Tekanan (kpa) Konstan Dengan Volume isian 16 Kg ke-1 ke-2 Teka nan kpa Tempe ratur ( 0 C) Temper atur Ruanga n ( 0 C) , , , , , , , , , , , , Dari kedua tabel di atas, menunjukan bahwa tekanan konstan pada volume isian 17 kg yaitu 0,6 kpa pada hari ke-1 pukul wit dengan temperatur gas 0 c, sedangkan pada volume isian 16 kg yaitu 0,4 kpa pada hari ke-1 pada pukul wit dengan temperatur 0 c. Dengan data tekanan konstan yang didapat pada saat penelitian maka massa gas yang dihasilkan dan efisiensinya adalah: a. Untuk komposisi 17 kg. m P. V R. T V 1 0,5 Ltr, 0,0005 m 3 2 Ltr 0,002 m 3 Sehingga, V Total V 1 + 0, ,002 0,0025 m 3 Jadi, m (0,6 kpa + 1 atm)(0,0025m ) (518 N. m/kg. k) ( C + 273) (,, )(, ) ( / / )(, ) / (, ) 254,8125 N/m 0, kg Dengan efisiensinya adalah : μ Berat (kg) Berat Bahan Baku (kg), 0, b. Untuk komposisi 16 kg. m P. V R. T V 1 0,5 Ltr, 0,0005 m 3 3 Ltr 0,003 m 3 Sehingga, V Total V 1 + 0, ,003 0,0035 m 3 257

5 Jadi, m (0,4 kpa + 1 atm)(0,0035m ) (518 N. m/kg. k) ( C + 273) (,, )(, ) (, ). ( ) N m (0,0035m ) 518 N. m. k(3 K) kg 356,0375 N/m 0, kg Dengan efisiensinya adalah : μ () () 0, kg 0, kg c. Untuk V 4 m 3 : m (0,6 kpa + 1 atm)(4m ) (518 N. m/kg. k) ( C + 273) (,, )( ) / / ( ) / ( ) 7700 N/m 2, kg Keseimpulan dan Saran Berdasarkan hasil dan pembahasan ditas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : a. Massa gas konstan yang dihasilkan oleh penampung limbah air tahu dengan volume isian 17 kg adalah sebesar 0, kg, sedangkan volume isian 16 kg adalah sebesar 0, kg. b. Dalam penelitian, terjadi kenaikan tekanan gas setiap hari. c. Secara ekonomis alat biogas ini layak diterapkan. Saran Untuk pengembangan alat ini maka disarankan : a. Dalam pembuatan alat ini harus diperhatikan dengan baik agar tidak terjadi kebocoran dan Dalam pelaksanaan penelitian, kondisi alat harus selalu diperhatikan. b. Penelitian dengan berbagai komposisi isian agar dapat mengetahui efek dari variasi isian tersebut. DAFTAR PUSTAKA Arcie W. Culp Jr, Ir, Darwin Sitompul, Prinsip- Prinsip Konversi Energi, Erlangga Jakarta, 1996 Berger, C, Handbook of fuel Cell Technology, Prentice Hall, Inc Englewood Cliffs. N.J Barker, James, C., (2001), Methane Fuel from Livestock Wastes A Summary, North Carolina Cooperative Extension Service, hal Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi, 2004, Potensi energi terbaharukan di Indonesia, Jakarta Hendra Fang. Metana Sebagai Energi Alternatif non BBM (08 September 2009). d urnaljanuari2007/02 Jornal%20limbah%20tahu_PDarsono.pdf Pambudi, N.A Pemanfaatan Biogas sebagai Energi Alternatif. 258