BIOGAS. Sejarah Biogas. Apa itu Biogas? Bagaimana Biogas Dihasilkan? 5/22/2013

Transkripsi

1 Sejarah Biogas BIOGAS (1770) Ilmuwan di eropa menemukan gas di rawa-rawa. (1875) Avogadro biogas merupakan produk proses anaerobik atau proses fermentasi. (1884) Pasteur penelitian biogas menggunakan kotoran hewan. Apa itu Biogas? Gas yang dilepaskan jika bahanbahan organik (seperti kotoran ternak, kotoran manusia, jerami, sekam dan daun-daun hasil sortiran sayur) difermentasi atau mengalami proses metanisasi. Tabel. Komposisi gas bio Komponen Metana Karbondioksida Air Hidrogen sulfida Nitrogen Oksigen Hidrogen Konsentrasi 50-75% vol % vol. 2-7% vol. (20-40 o C) ppm <2% vol. <2% vol. <1% vol. Semakin tinggi kandungan metana semakin besar kandungan energi (nilai kalor) pada biogas Semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalor Kegunaan: Sebagai gas alternatif untuk memanaskan dan menghasilkan energi listrik. Tabel. Nilai kesetaraan biogas dan energi yang dihasilkannya Aplikasi Penerangan Memasak Pengganti bahan bakar Tenaga Pembangkit tenaga listrik 1 m 3 Biogas setara dengan watt lampu bohlam selama enam jam Dapat memasak tiga jenis makanan untuk keluarga (5-6 orang) 0,7 kg minyak tanah Dapat menjalankan satu motor tenaga kuda selama dua jam Dapat menghasilkan 1,25 kwh listrik Bagaimana Biogas Dihasilkan? 1

2 Hidrolisis Pembentukan asam Pembentukan asam Substrat Polimer PROTEIN KARBOHIDRAT LEMAK Fermentative bacteria Asam amino Asam lemak Gula Fermentative bacteria Asam organic Alkohol Acetogenic bacteria Asam acetat Hidrogen CO 2 Kondisi operasi yang perlu diperhatikan dalam memproduksi biogas: temperatur ph pengadukan bahan-bahan penghambat Pembentukan metana Metana Bakteri pembentuk metana Gambar Proses produksi metana (biogas) Sumber Bahan Baku Biogas Pembuatan biogas dengan penghancuran dalam digester memberikan beberapa keuntungan: Dapat menghasilkan metana yang bisa digunakan sebagai bahan bakar Sampah berubah menjadi slurry yang kaya nutrisi dan cocok digunakan sebagai pupuk Selama proses penghancuran, bakteri-bakteri patogen dalam kotoran, seperti E. coli, terbunuh sehingga dapat menyehatkan lingkungan. 1. Kotoran Hewan dan Kotoran Manusia Kotoran hewan dapat mencemari lingkungan membahayakan kesehatan manusia karena mengandung racun dan bakteri-bakteri patogen seperti E. coli. Sumber Direktorat Jenderal Peternakan dan Kesehatan Hewan Hasil estimasi: sapi = kg/hari.ekor ayam = 25 g/hari.ekor babi dewasa = 4,5-5,3 kg/hari.ekor 10 kg kotoran ternak sapi = 360 liter biogas 20 kg kotoran babi dewasa = 1,379 liter biogas Jumlah populasi ternak yang demikian tinggi,.berapa jumlah biogas yang dapat dihasilkan?????? 2

3 Dampak Perkembangan Peternakan Penerapan Biogas Dapat meningkatkan jumlah petani-peternak populasi ternak Peternak : memasak dengan murah, bersih, ramah lingkungan, mendorong kelestarian alam, meningkatkan produksi ternak, menghemat devisa negara, mendukung perbaikan ekonomi rakyat. Sumber Bahan Baku Biogas 2. Sampah Organik Padat berasal dari bahan-bahan penyusun tumbuhan dan hewan yang diambil dari alam atau dihasilkan dari kegiatan rumah tangga, industri, atau kegiatan lainnya. mudah diuraikan dalam proses alami Potensi sangat besar Penanganan dan pengelolaan belum optimal Berdasarkan penelitian: pembuatan biogas dari sampah organik menghasilkan biogas dengan komposisi metana 51,33-58,18% dan gas CO 2 41,82-48,67%. Kota: 11,25% diangkut petugas 63,35% ditimbun/dibakar 6,35% menjadi kompos 19,05% dibuang ke sungai Desa: 19% diangkut petugas 54% ditimbun/dibakar 7% menjadi kompos 20% dibuang ke sungai Sumber Bahan Baku Biogas 3. Limbah Organik Cair sisa pembuangan dari suatu proses yang sudah tidak dipergunakan lagi. kegiatan industri (30%), rumah tangga (40%), peternakan, dan pertanian, limbah rumah sakit dll. Hanya limbah cair organik yang bisa digunakan sebagai bahan baku biogas. Contoh : urine hewan ternak limbah cair rumah tangga limbah cair industri (tahu, tempe, tapioka, brem, dan rumah potong hewan) 3

4 Alat Pengolahan Biogas Pengolahan limbah cair mengumpulkan dalam digester anaerob yang diisi dengan media penyangga Alat kedap udara yang terdiri dari : Bagian pencerna (digester) Lubang pemasukan bahan baku Lubang pengeluaran lumpur sisa pencernaan (slurry) Pipa penyaluran gas yang terbentuk fungsi media penyangga : tempat melekatnya bakteri anaerob. Tiga tipe alat pembangkit biogas: 1. Tipe terapung (floating type) terdiri atas sumur pencernaan yang diatasnya diletakkan drum terapung yang berfungsi untuk menampung gas yang dihasilkan. 2. Tipe kubah tetap (fixed dome type) disebut juga reaktor cina (pertama kali di buat di cina pada tahun 1930) dibangun dengan menggali tanah, kemudian dibuat bangunan dari bata, pasir, dan semen yang berbentuk seperti rongga kedap udara dan berstruktur seperti kubah. Kelebihan : biaya konstruksi lebih murah (tidak menggunakan besi yang tentunya harganya relatif mahal) 3. Tipe Balon Contoh instalasi biogas Skala rumah tangga Bahan plastik (efisien dalam penanganan) 4

5 Peningkatan Kualitas Biogas Menghilangkan hidrogen sulphur, Hidrogen sulphur mengandung racun dan zat yang menyebabkan korosi, bila biogas mengandung senyawa ini maka akan menyebabkan gas yang berbahaya. Gas dibakar hidrogen sulphur membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur dioksida /sulphur trioksida (SO 2 / SO 3 ) senyawa ini lebih beracun. Biogas dari Sampah organik Menghilangkan kandungan air Kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas serta dapat menimbukan korosif Menghilangkan karbon dioksida (CO 2 ). Tujuannya untuk meningkatkan kualitas, sehingga gas dapat digunakan untuk bahan bakar kendaraan. Variabel penelitian 1. Jenis sampah: sampah sayuran dan usus ayam 2. Perbandingan (sampah:tletong sapi)= 30 : 70, 50 : 50 dan 70 : Waktu fermentasi= 5, 9, 12, 15, 18, dan 21 (hari) Metode Yang Digunakan Metode Fermentasi Anaerob 4. Komposisi biogas yang dihasilkan Bahan Pendukung Bahan Penelitian Bahan Baku Digester, pengaduk, plastik penampung gas, ember, pipa (pvc), timbangan, botol minuman bekas, kawat, karet ban, tali plastik, keran, cutter, pisau, lem pipa (pvc), lakban coklat (perekat), fitting pipa (pvc), peralatan analisa gas chromatografi dan orsat Alat Alat # # Penelitian Penelitian 5

6 Membuat Starter Cara Kerja Menyiapkan Bahan Baku Menempatkan Bahan Baku dalam Unit Peralatan 12 kg kotoran sapi dan 12 kg air Drum Digester Starter Membuat Starter bahanbahan = 19 liter - Bahan2 campuran tsb disimpan selama 7 (tujuh) hari Dilakukan pengguncangan (4-5 x)/minggu - Jika Bhn2 Telah Kering, Dihancurkan - Jika Bhn2 Masi Basah, Dihancurkan Menyiapkan Bahan Baku limbah organik dikumpulkan Bahan Organik Menempatkan Bahan Baku dalam Unit Peralatan : Starter (kotoran sapi) Digester Air Bahan siap pakai Hasil GAS Pengaruh Jenis Sampah Terhadap Komposisi Gas Metana (CH4) Pengaruh Komposisi Masukan Terhadap Komposisi Metana (CH4) 6

7 Pengaruh Komposisi Masukan Terhadap Komposisi Metana (CH4) Pengaruh Waktu Tinggal Fermentasi Terhadap Komposisi Metana (CH4) Pengaruh Waktu Tinggal Fermentasi Terhadap Komposisi Metana (CH4) KESIMPULAN 1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis sampah organik pasar dari sampah usus ayam menghasilkan gas metana (CH4) yang lebih banyak dibandingkan dengan sampah sayuran. 2. Pembuatan biogas dengan bahan baku sampah organik dan kotoran sapi dengan perbandingan komposisi masukan usus ayam dan kotoran sapi 70 : 30 dihasilkan komposisi gas metana (CH4) sebesar 54,03% volume biogas. 3. Lamanya waktu fermentasi yang dibutuhkan untuk menghasilkan komposisi gas metana (CH4) terbesar terjadi pada fermentasi selama 21 hari Terima Kasih 7