PERENCANAAN ANAEROBIC DIGESTER SKALA RUMAH TANGGA UNTUK MENGOLAH LIMBAH DOMESTIK DAN KOTORAN SAPI DALAM UPAYA MENDAPATKAN ENERGI ALTERNATIF

dokumen-dokumen yang mirip
PERENCANAAN ANAEROBIC DIGESTER SKALA RUMAH TANGGA UNTUK MENGOLAH LIMBAH DOMESTIK DAN KOTORAN SAPI DALAM UPAYA MENDAPATKAN ENERGI ALTERNATIF

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

PERENCANAAN ULANG INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) PG TOELANGAN, TULANGAN-SIDOARJO

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

SEMINAR TUGAS AKHIR KAJIAN PEMAKAIAN SAMPAH ORGANIK RUMAH TANGGA UNTUK MASYARAKAT BERPENGHASILAN RENDAH SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOGAS

DISUSUN OLEH TIKA INDRIANI ( ) DOSEN PEMBIMBING WELLY HERUMURTI, ST, MSc.

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Domestik di Kecamatan Rungkut, Kota Surabaya

Pengaruh Pengaturan ph dan Pengaturan Operasional Dalam Produksi Biogas dari Sampah

DESAIN ALTERNATIF INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH RUMAH SAKIT DENGAN PROSES AEROBIK, ANAEROBIK DAN KOMBINASI ANAEROBIK DAN AEROBIK DI KOTA SURABAYA

Evaluasi Instalasi Pengolahan Air Limbah Hotel X di Surabaya

SNTMUT ISBN:

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Domestik di Kecamatan Rungkut, Kota Surabaya

PENGARUH PENAMBAHAN KOTORAN AYAM DAN MIKROORGANISME M-16 PADA PROSES PENGOMPOSAN SAMPAH KOTA SECARA AEROBIK

BIOGAS DARI KOTORAN SAPI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pemanfaatan Limbah Cair Industri Tahu sebagai Energi Terbarukan. Limbah Cair Industri Tahu COD. Digester Anaerobik

Bakteri Untuk Biogas ( Bag.2 ) Proses Biogas

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENGARUH HRT DAN BEBAN COD TERHADAP PEMBENTUKAN GAS METHAN PADA PROSES ANAEROBIC DIGESTION MENGGUNAKAN LIMBAH PADAT TEPUNG TAPIOKA

BATAM, 9 MEI 2014 SUPRAPTONO

SNTMUT ISBN:

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. dalam negeri sehingga untuk menutupinya pemerintah mengimpor BBM

I. PENDAHULUAN. Kata kunci : IPAL Pusat pertokoan, proses aerobik, proses anaerobik, kombinasi proses aerobik dan anaerobik

PENGARUH SIRKULASI TERHADAP PRODUKSI BIOGAS DARI KOTORAN SAPI DENGAN BIOREAKTOR LITER

PENGOLAHAN LIMBAH ORGANIK/CAIR MENJADI BIOGAS, PUPUK PADAT DAN CAIR

Chrisnanda Anggradiar NRP

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) di Rumah Susun Tanah Merah Surabaya

INSTALASI PENGOLAHAN LUMPUR TINJA JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN. Limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) merupakan salah satu produk

Perencanaan Peningkatan Pelayanan Sanitasi di Kelurahan Pegirian Surabaya

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

PERENCANAAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK DENGAN ALTERNATIF MEDIA BIOFILTER (STUDI KASUS: KEJAWAN GEBANG KELURAHAN KEPUTIH SURABAYA)

Desain Alternatif Instalasi Pengolahan Air Limbah Pusat Pertokoan Dengan Proses Anaerobik, Aerobik Dan Kombinasi Aanaerobik Dan Aerobik

POTENSI BIOGAS SAMPAH SISA MAKANAN DARI RUMAH MAKAN

IMPROVING THE QUALITY OF RIVER WATER BY USING BIOFILTER MEDIATED PROBIOTIC BEVERAGE BOTTLES CASE STUDY WATER RIVER OF SURABAYA (SETREN RIVER JAGIR)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. Indonesia merupakan salah satu negara produsen minyak dunia. Meskipun

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

ANALISIS PERAN LIMBAH SAYURAN DAN LIMBAH CAIR TAHU PADA PRODUKSI BIOGAS BERBASIS KOTORAN SAPI

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Kegiatan Peternakan Sapi Perah dan Industri Tahu

PEMBENIHAN DAN AKLIMATISASI PADA SISTEM ANAEROBIK

Uji Pembentukan Biogas dari Sampah Pasar Dengan Penambahan Kotoran Ayam

PANDUAN TEKNOLOGI APLIKATIF SEDERHANA BIOGAS : KONSEP DASAR DAN IMPLEMENTASINYA DI MASYARAKAT

STUDI INSTALASI PENGOLAHAN LIMBAH DOMESTIK MENGGUNAKAN ANAEROBIC BAFFLED REACTOR

Perencanaan Sistem Penyaluran dan Pengolahan Air Limbah Domestik Kecamatan Semarang Barat Kota Semarang

METODE PENELITIAN. Waktu pelaksanaan penelitian dilakukan pada bulan Juli-Desember 2012 bertempat di

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Domestik di Kecamatan Simokerto Kota Surabaya

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. peternakan tidak akan jadi masalah jika jumlah yang dihasilkan sedikit. Bahaya

Nama : Putri Kendaliman Wulandari NPM : Jurusan : Teknik Industri Pembimbing : Dr. Ir. Rakhma Oktavina, M.T Ratih Wulandari, S.T, M.

Analisa Hasil Penyimpanan Energi Biogas Ke Dalam Tabung Bekas

BAB 12 UJI COBA PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK INDIVIDUAL DENGAN PROSES BIOFILTER ANAEROBIK

PENGARUH RASIO WAKTU PENGISIAN : REAKSI PADA REAKTOR BATCH DALAM KONDISI AEROB

PEMBUATAN BIOGAS dari LIMBAH PETERNAKAN

METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian dilakukan pada bulan Agustus hingga bulan Oktober 2014 dan

Perencanaan SPAL dan IPAL Komunal di Kabupaten Ngawi (Studi Kasus Perumahan Karangtengah Prandon, Perumahan Karangasri dan Kelurahan Karangtengah)

Perencanaan SPAL dan IPAL Komunal di Kabupaten Ngawi (Studi Kasus Perumahan Karangtengah Prandon, Perumahan Karangasri dan Kelurahan Karangtengah)

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Domestik di Kecamatan Simokerto Kota Surabaya

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Analisis Kelayakan Ekonomi Alat Pengolah Sampah Organik Rumah Tangga Menjadi Biogas

PENGARUH RESIRKULASI LINDI TERHADAP LAJU DEGRADASI SAMPAH DI TPA KUPANG KECAMATAN JABON SIDOARJO

OUTLINE Prinsip dasar produksi biogas. REAKTOR BIOGAS SKALA KECIL (Rumah Tangga dan Semi-Komunal) 4/2/2017

SCIENTIFIC CONFERENCE OF ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY IX

KINERJA DIGESTER AEROBIK DAN PENGERING LUMPUR DALAM MENGOLAH LUMPUR TINJA PERFORMANCE OF AEROBIC DIGESTER AND SLUDGE DRYER FOR SEPTAGE TREATMENT

III. METODE PENELITIAN

TL-3230 SEWERAGE & DRAINAGE. DETAIL INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH SISTEM SETEMPAT (On site system 1)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. suatu gas yang sebagian besar berupa metan (yang memiliki sifat mudah terbakar)

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PERNYATAAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... BAB I PENDAHULUAN...

TINJAUAN LITERATUR. Biogas adalah dekomposisi bahan organik secara anaerob (tertutup dari

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGOLAHAN AIR LIMBAH RUMAH MAKAN (RESTORAN) DENGAN UNIT AERASI, SEDIMENTASI DAN BIOSAND FILTER

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR TAHU MENJADI BIOGAS SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF

HASIL DAN PEMBAHASAN. ph 5,12 Total Volatile Solids (TVS) 0,425%

STUDI KELAYAKAN PEMANFAATAN LIMBAH ORGANIK DARI RUMAH MAKAN SEBAGAI PRODUKSI ENERGI DENGAN MENGGUNAKAN REAKTOR BIOGAS SKALA RUMAH TANGGA

MODUL 3 DASAR-DASAR BPAL

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB II LANDASAN TEORI

Agustin Sukarsono *) Eddy Ernanto **)

MASTERPLAN AIR LIMBAH KAWASAN BUKIT SEMARANG BARU (BSB) KOTA SEMARANG

1. Limbah Cair Tahu. Bahan baku (input) Teknologi Energi Hasil/output. Kedelai 60 Kg Air 2700 Kg. Tahu 80 kg. manusia. Proses. Ampas tahu 70 kg Ternak

ANALISA KINETIKA PERTUMBUHAN BAKTERI DAN PENGARUHNYA TERHADAP PRODUKSI BIOGAS DARI MOLASES PADA CONTINUOUS REACTOR 3000 L

PENGOLAHAN AIR LIMBAH RUMAH TANGGA SKALA INDIVIDUAL

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian dilakukan pada bulan Januari hingga Agustus 2015 dan bertempat di

BAB II LANDASAN TEORI

MEMBUAT BIOGAS DARI KOTORAN TERNAK

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

I. PENDAHULUAN. Limbah berbahaya adalah limbah yang mempunyai sifat-sifat antara lain

PENGARUH PENGATURAN SAMPAH DAN PENAMBAHAN LUMPUR DALAM PRODUKSI BIOGAS EFFECT OF ARRANGEMENT OF SOLID WASTE AND SLUDGE ADDITION IN BIOGAS PRODUCTION

PETUNJUK TEKNIS TATA CARA PERENCANAAN IPLT SISTEM KOLAM

JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

III. METODE PENELITIAN

Presentasi Tugas Akhir. Hubungan antara Hydraulic Retention Time (HRT) dan Solid Retention Time (SRT) pada Reaktor Anaerob dari Limbah sayuran.

DEGRADASI BAHAN ORGANIK LIMBAH CAIR INDUSTRI PERMEN DENGAN VARIASI WAKTU TINGGAL

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

PENGARUH PENAMBAHAN BERBAGAI AKTIVATOR DALAM PROSES PENGOMPOSAN SEKAM PADI (Oryza sativa)

Pengolahan Limbah Rumah Makan dengan Proses Biofilter Aerobik

TL-4140 Perenc. Bangunan Pengolahan Air Limbah L A G O O N / P O N D S

Buku Panduan Operasional IPAL Gedung Sophie Paris Indonesia I. PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN. Peningkatan permintaan energi yang disebabkan oleh pertumbuhan populasi

Transkripsi:

PERENCANAAN ANAEROBIC DIGESTER SKALA RUMAH TANGGA UNTUK MENGOLAH LIMBAH DOMESTIK DAN KOTORAN SAPI DALAM UPAYA MENDAPATKAN ENERGI ALTERNATIF Ramdhaniati, A. 1) Soedjono, E.S. 2) Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP ITS Surabaya, email: soedjono@enviro.its.ac.id Abstrak - Pada kehidupan sehari-hari manusia menghasilkan air buangan yang disebut air limbah domestik. Air limbah domestik dapat dikelompokkan kedalam 2 bagian, blackwater dan greywater. Di kalangan masyarakat peternak, selain limbah domestik juga dihasilkan limbah berupa kotoran sapi. Pengolahan untuk blackwater, greywater, dan kotoran sapi yang dapat diterapkan dalam skala rumah tangga adalah anaerobic digester. Anaerobic digester memiliki keuntungan diantaranya menghasilkan sedikit lumpur dan juga menghasilkan biogas dari proses anaerobik tersebut. Biogas yang dihasilkan merupakan solusi energi alternatif bagi masyarakat miskin untuk memenuhi kebutuhan energi untuk memasak. Digester yang banyak digunakan oleh masyarakat saat ini dinilai belum effisien karena digunakan untuk mengolah limbah dari jumlah ternak yang berbeda-beda. Pada perencanaan digester anaerobik skala rumah tangga ini akan direncanakan dengan sistem intermitten dalam empat variasi komposisi limbah blackwater dan kotoran sapi. Variasi komposisi blackwater dan kotoran sapi direncanakan untuk 1 KK : 2 sapi; 1 KK : 3 sapi; 1 KK : 4 sapi; dan 1 KK : 5 sapi;. Perencanaan digester dilakukan untuk digester dan bangunan pelengkapnya seperti WC (jika diperlukan), bak penampung substrat dan pengaduk, pelampung gas, dan bak residu. Perencanaan digester dimulai dari perhitungan debit limbah, kebutuhan biogas tiap rumah, proses anaerobik, volume dan dimensi digester. Perencanaan anaerobic digester skala rumah tangga ini dihasilkan empat variasi desain yaitu 3 m 3, 4,1 m 3, 5,2 m 3, dan 8 m 3. Digester terbuat dari tangki polyethylene yang memiliki ketahanan terhadap perubahan suhu, kuat, dan tidak berkarat. Umur pakai digester diperkirakan hingga sepuluh tahun pemakaian. Kata kunci: Blackwater, Greywater, Kotoran Sapi, Anaerobic Digester, Biogas I. PENDAHULUAN Pada kehidupan sehari-hari manusia menghasilkan air buangan yang disebut air limbah domestik. Air limbah domestik dapat dikelompokkan dalam 2 bagian, yaitu air yang dihasilkan dari WC yang terdiri dari air kencing, tinja, air pembersih anus, materi pembersih, dan air guyur yaitu disebut blackwater dan air limbah yang dihasilkan dari air bekas mandi, mencuci pakaian, dan buangan cair dari dapur yaitu disebut greywater. Blackwater mengandung bahan organik yang lebih tinggi dibanding greywater (Soedjono dkk, 2010). Pada komunitas masyarakat miskin blackwater dihasilkan rata-rata 10 liter per orang per hari sedangkan greywater dihasilkan rata-rata 30 liter per orang per hari. Salah satu mata pencaharian masyarakat Indonesia adalah peternak sapi perah. Adapun sentral peternak sapi perah tersebar beberapa wilayah di Jawa Timur beturut-turut yaitu Kabupaten Malang, Pasuruan, Tulung Agung, Probolinggo, Blitar, Kediri, Trenggalek, Lumajang, dan seterusmya (Ditjen Peternakan, 2010) seperti pada Gambar 1. Peternak sapi di Indonesia rata- 1

rata memiliki 2-5 ekor sapi. Sapi ini juga menghasilkan buangan berupa kotoran dan air kencing kurang lebih 25 kg per ekor per hari (Wahyuni, 2010). Berdasarkan Badan Pusat Statistik 2007, masyarakat Indonesia yang tidak memiliki jamban pribadi di rumah sebanyak 40,14%. Dari data diatas, 49,43% diantaranya merupakan masyarakat pedesaan. Hal tersebut berarti masyarakat yang tidak memiliki jamban pribadi melakukan perilaku buang air besar sembarangan (BABS). Perilaku BABS menunjukkan bahwa kondisi sanitasi masyarakat masih buruk. Kondisi diatas menunjukkan diperlukannya pengolahan limbah dan pemenuhan kebutuhan energi. Pengolahan untuk limbah domestik dan kotoran sapi yang dapat diterapkan dalam skala rumah tangga adalah anaerobic digester. Anaerobic digester memiliki keuntungan diantaranya menghasilkan sedikit lumpur dan juga menghasilkan biogas dari proses anaerobik tersebut. Biogas yang dihasilkan merupakan solusi energi alternatif bagi masyarakat miskin untuk memenuhi kebutuhan energi untuk memasak (Polprasert, 1996). Digester yang banyak digunakan oleh masyarakat saat ini adalah digester tipe floating drum atau digester plastik berukuran 5 m 3 untuk skala rumah tangga dan digester tipe fixed dome berukuran 9 m 3 untuk skala komunal. Digester tersebut dinilai belum effisien karena hanya terdapat satu ukuran yang digunakan untuk mengolah limbah dari jumlah ternak yang berbeda-beda. Jumlah kotoran ternak yang beragam mengakibatkan jumlah gas yang dihasilkan berbeda karena digester akan memiliki waktu tinggal lumpur yang berbeda pula. Waktu tinggal lumpur yang terlalu pendek akan mengakibatkan tidak terbentuknya gas metan. Oleh karena itu, diperlukan digester yang lebih effisien dalam mengolah limbah dengan batasan jumlah limbah tertentu. Gambar 1 Penyebaran Sentral Peternak Sapi Perah di Jawa Timur Sumber: Ditjen Peternakan, 2010 2

Limbah cair rumah tangga dapat dibedakan sebagai blackwater dan greywater. Blackwater adalah yang dihasilkan dari WC sebagai pembuangan (user-interface). Dalam rumah tangga miskin, limbah ini sering dibuang saja ke cubluk atau sebagian kecil ke tangki septik. Blackwater terdiri dari air kencing, tinja, air pembersih anus, materi pembersih, dan air guyur. Di perkotaan blackwater yang dihasilkan 20 60 liter per orang per hari. Sedangkan pada masyarakat pedesaan, blackwater yang dihasilkan rata-rata 10 liter per orang per hari. Greywater adalah air limbah yang dihasilkan dari air bekas mandi, mencuci pakaian, dan buangan cair dari dapur. Air seperti ini mencapai sekitar 60% dari air limbah yang dihasilkan oleh rumah tangga (Soedjono dkk, 2010). Adapun tipikal kuantitas dan karakteristik air limbah rumah tangga menurut Kujawa (2005) dalam Soedjono dkk (2010) dapat dilihat pada Tabel 1. Parameter Tabel 1 Karakteristik Blackwater, Greywater dan Kotoran Sapi Blackwater (per orang per hari) Greywater (Per orang per hari) Kotoran Sapi (per ekor per hari) Debit (liter) 10 30 20-25 TSS 1 % TWW - 9,3 % TWW TVS - - 80,3 % TSS BOD 560 mg/l 100 400 20,4 % TSS COD/BOD 3 2 7,2 C/N 5,9-10 16,6-25 N 6 8 4 % TSS Sumber: Kaltwasse, 1980 dalam Wahyuni, 2010 Dalam perencanaan digester, penentuan SRT dipengaruhi oleh suhu dan jenis limbahnya. Proses fermentasi pada suhu mesofilik (20 40 0 C) dengan bahan limbah dari kotoran sapi, digunakan nilai SRT 20 30 hari. SRT yang terlalu pendek menyebabkan bakteri yang sedang bekerja mati terbuang sebelum berkembang biak dalam digester, sehingga gas metan tidak sempat terbentuk. Krtiteria desain digester biogas menurut Polprasert (1989) dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Kriteria Desain Digester Biogas Kriteria Satuan Nilai Temperatur o C 25-40 ph - 6,6-7,6 Alkalinitas mg CaCO 3 /L 2500-5000 Rasio C/N - 25-30 SRT Hari 10-60 Loading rate kg VS/m 3 hari 1-4 Loading rate kg COD/m 3 hari 1-6 Removal COD % 30-70 Removal VS % 40-70 Reduksi N % 20-35 Sumber: Polprasert, 1989 Di Indonesia, tipe digester yang banyak digunakan adalah reaktor balon yang terbuat dari plastik UV dan fixed dome yang terbuat dari beton. Reaktor balon atau digester plastik ini merupakan digester skala rumah tangga berukuran 5 6 m 3 yang digunakan untuk mengolah kotoran sapi dengan kapasitas 2-5 ekor sapi. Digester tipe fixed dome merupakan digester skala komunal 3

berukuran 9 m 3. Hingga saat ini digester digunakan untuk mengolah kotoran sapi saja. Digester dilengkapi dengan plastik penampung gas sebelum dialirkan menuju kompor. Digester tipe balon dapat dilihat pada Gambar 2. Pada awalnya, teknologi biogas digunakan sebagai pengolahan air limbah industri dan stabilisasi lumpur. Biogas merupakan hasil dari degradasi secara anaerobik dari zat-zat organik (Yadvika, 2004). Kandungan biogas tergantung dari beberapa faktor seperti komposisi limbah yang dipakai bahan baku, beban organik dari digester, dan waktu serta temperatur dari penguraian secara anaerobik. Gas yang terkandung dalam biogas dan prosentasenya dapat dilihat pada Tabel 3. Gambar 2 Digester Plastik Tipe Balon di Indonesia Sumber: Wahyuni, 2010 Tabel 3 Kandungan Biogas Kandungan Biogas Prosentase (%) Metana (CH 4 ) 55 65 % Karbondioksida (CO 2 ) 35 45 % Nitrogen (N 2 ) 0 3 % Hidrogen (H 2 ) 0 1 % Hidrogen Sulfida (H 2 S) 0 1 % Sumber: Polprasert, 1989 Produk utama dari proses dekomposisi anaerobik limbah organik adalah gas metan. Metan tidak berwarna, tidak berbau, dan memiliki nilai bakar yang tinggi terhadap hidrokarbon. Pada kondisi normal gas tidak terdapat dalam air limbah yang tidak diolah karena jumlah oksigen yang kecil cenderung menjadi racun bagi organisme yang berperan pada produksi gas metan. Namun, terkadang gas metan tetap diproduksi sebagai hasil dari pengolahan limbah secara anaerobik (Metcalf dan Eddy, 2003). Menurut Wen (1984) dalam Wahyuni (2010), dijelaskan jumlah biogas yang diperlukan untuk memasak dengan berbagai spesifikasi penggunaan, dapat dilihat pada Tabel 4. 4

II. METODE Tabel 4 Jumlah Biogas Yang Diperlukan Untuk Memasak Pemakaian Spesifikasi Volume Biogas yang dibutuhkan (m3/jam) Memasak 2 kali 0,33 4 kali 0,47 6 kali 0,64 2-4 kali 0,23-0,45 per orang/hari 0,34-0,42 Sumber: Wen, 1984 dalam Wahyuni, 2010 Metode perencanaan adalah langkah-langkah teknis yang akan dilakukan selama perencanaan tugas akhir. Metode perencanaan dimulai dengan pengumpulan data sekunder, analisis data, perencanaan, analisa dan pembahasan, hingga kesimpulan dan saran. Pengumpulan Data Pengumpulan data dilakukan dengan dua cara yaitu pengumpulan data sekunder. Pengumpulan data sekunder dilakukan dengan mengutip dari buku atau penelitian terdahulu yaitu dari jurnal-jurnal yang sudah di publikasikan. Data sekunder yang dibutuhkan adalah karakteristik blackwater, greywater dan kotoran sapi, volume blackwater per orang per hari, volume greywater per orang per hari dan volume kotoran sapi per ekor per hari. Data sekunder ini digunakan untuk perhitungan perencanaan digester dan mass balance proses anaerobik yang berlangsung. Pengolahan Data Pengolahan data sekunder yang didapatkan akan dianalisa dan dipilih yang sesuai dengan kondisi perencanaan yang diinginkan. Studi literatur dipilih dengan studi kasus di Indonesia hingga beberapa negara berkembang yang memiliki karakteristik yang mirip yaitu negara berkembang di Asia seperti Thailand, India, Vietnam, China, dll. Perencanaan Digester Setelah dilakukan pengolahan data sekunder, kemudian dilakukan perencanaan digester dengan menggunakan data-data tersebut. Langkah-langkah perencanaan digester sebagai berikut : 1. Penentuan Bak Pelengkap Bak pelengkap yang direncanakan adalah WC (jika diperlukan), bak penampung dan pengaduk, bak penampung gas dan bak penampung residu. Bak pengaduk berfungsi sebagai bak penampung limbah domestik dan kotoran sapi karena limbah tidak dihasilkan dalam waktu yang bersamaan. Dalam bak penampung ini akan dilakukan penentuan komposisi sesuai tipe variasi, kemudian dilakukan pengadukan agar limbah tercampur membentuk lumpur (slurry) sebelum limbah dimasukkan ke dalam digester. Bak penampung direncanakan terbuat dari drum. Bak penampung residu berfungsi sebagai bak penampung effluent. Penampung gas berfungsi sebagai penampung biogas yang terbentuk. Digester direncanakan dengan type floating 5

sehingga penampung gas direncanakan terbuat dari bak plastik yang ringan diletakkan terbalik diatas digester. 2. Perhitungan Debit Limbah Perhitungan debit limbah (blackwater, greywater dan kotoran sapi) dilakukan sesuai variasi yang ditentukan yaitu limbah domestik : kotoran sapi sebagai berikut 1 KK : 2 sapi; 1 KK : 3 sapi; 1 KK : 4 sapi; dan 1 KK : 5 sapi. Perhitungan debit limbah didapatkan dari hasil perkalian volume blackwater dan greywater per orang per hari dan kotoran sapi per ekor per hari dengan jumlah orang dan sapi tiap rumah. Hasil debit limbah yang didapatkan akan digunakan dalam perhitungan volume digester yang dibutuhkan. 3. Perhitungan Kebutuhan Biogas Perhitungan kebutuhan biogas didapatkan dari konversi kebutuhan bahan bakar untuk memasak tiap rumah. Perhitungan konversi bahan bakar ke biogas dilakukan sesuai dengan studi literatur yang digunakan. Pengumpulan Data Data Sekunder Karakteristik Blackwater, Greywater dan Kotoran sapi Volume Blackwater per orang per hari Volume Greywater per orang per hari Volume Kotoran sapi per ekor per hari Perencanaan Digester 1. Penentuan Bak Pelengkap 2. Perhitungan Debit Limbah 3. Perhitungan Kebutuhan Biogas 4. Perhitungan Volume dan Dimensi Digester Analisa dan Pembahasan 1. Perhitungan Komposisi Substrat 2. Perhitungan Mass Balance 3. Gambar Teknik 4. Perhitungan BOQ dan RAB Kesimpulan dan Saran Gambar 3 Metode Perencanaan 6

4. Perhitungan Volume dan Dimensi Unit Pengolah Perhitungan volume dan dimensi unit pengolah juga dilakukan pada tiap variasi yang didapatkan. Volume unit pengolah didasarkan pada debit limbah yang dihasilkan tiap hari. Untuk volume digester juga harus memperhatikan masa tinggal lumpur yang direncanakan. Perhitungan volume dan dimensi digester juga mempertimbangkan jumlah biogas yang dihasilkan secara optimal, agar kebutuhan energi untuk memasak tiap rumah terpenuhi. Digester yang akan digunakan terbuat dari tangki polyethylene dengan tipe fixed dome. Analisa dan Pembahasan Pada analisa dan pembahasan akan dibahas perhitungan mass balance, gambar teknik, dan perhitungan BOQ dan RAB. 1. Perhitungan Komposisi Substrat Perhitungan komposisi substrat adalah perhitungan volume campuran blackwater, greywater, dan kotoran sapi yang ideal sesuai dengan kriteria proses anaerobik untuk menghasilkan biogas yang optimal. 2. Perhitungan Mass Balance Perhitungan mass balance dilakukan untuk lumpur dalam digester dan mass balance biogas yang terbentuk. 3. Gambar Teknik Hasil perhitungan perencanaan digester akan divisualisasikan dalam bentuk gambar teknik. 4. Perhitungan BOQ dan RAB Perhitungan BOQ dan RAB adalah perhitungan jumlah bahan dan harga yang diperlukan dalam membangun digester dan bangunan pelengkapnya. Kesimpulan dan Saran Penarikan kesimpulan didasarkan pada data yang telah diperoleh dari hasil perencanaan dan analisa dan pembahasan yang dilakukan. Saran diberikan setelah ditarik kesimpulan pada perencanaan dan saran ini diharapkan dapat memberi manfaat. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Perhitungan komposisi substrat dilakukan untuk setiap problem jumlah limbah yang dihasilkan yaitu limbah dari 1KK dan 2 ekor sapi, 1KK dan 3 ekor sapi, 1KK dan 4 ekor sapi dan 1KK dan 5 ekor sapi. Perhitungan volume komposisi substrat dilakukan dengan prinsip pencampuran untuk mendapatkan karakteristik campuran substrat yang sesuai dengan kriteria proses anaerobik. ( N1 V1) + ( N2 V2) N campuran = V + V 1 2 7

Tabel 5 Komposisi Substrat Ideal Proses Anaerobik No. Komposisi Limbah yang diolah dalam digester Komposisi Campuran (mg/liter) (liter/hari) Blackwater Greywater Kotoran COD Total N Total P Rasio C/N % TS Sapi 1 1 KK + 2 Sapi 50 0 42 9655 382 81 25 7 2 1 KK + 3 Sapi 50 20 63 9893 362 73 27 7 3 1 KK + 4 Sapi 50 40 83 9955 350 68 28 7 4 1 KK + 5 Sapi 50 61 104 9993 342 65 29 7 Digester tipe I akan diisi limbah dengan komposisi 50 liter blackwater yang dihasilkan oleh 1 keluarga dicampur 42 liter kotoran sapi yang dihasilkan oleh 2 ekor sapi perah dihasilkan konsentrasi COD campuran adalah 9655 mg/liter. Effisiensi removal COD pada digester adalah 50%. Perhitungan gas metan dikonversikan sebagai COD teremoval dalam anaerobic digester sehingga didapatkan gas metan yang terproduksi dari proses anaerobik adalah 260 liter/hari. Pada proses anaerobik bukan gas metan saja yang dihasilkan, namun terdapat gas-gas lain seperti CO 2, N 2, H 2, H 2 S. Prosentase gas metan dalam biogas adalah 60% sehingga biogas yang dapat dimanfaatkan adalah 445 liter/hari. Angka ini kurang lebih cukup memenuhi kebutuhan energi untuk memasak rata rata per hari yaitu 330 liter/hari selama 1 jam. Produksi biogas tiap komposisi limbah dapat dilihat pada Tabel 6. No. Komposisi Tabel 6 Produksi Biogas Tiap Komposisi Limbah Debit Total Liter/ hari COD Influen mg/hari COD Effluen COD VSS COD Metan Produksi Metan Produksi Biogas mg/hari mg/hari mg/hari Liter/ hari Liter/ hari 1 1 KK + 2 Sapi 92 885000 177000 40214 667786 267 445 2 1 KK + 3 Sapi 132 1307321 261464 59405 986452 395 658 3 1 KK + 4 Sapi 174 1730238 346048 78622 1305568 522 870 4 1 KK + 5 Sapi 215 2153155 430631 97839 1624684 650 1083 Detail dimensi anaerobic digester dan bangunan pelengkapnya untuk setiap komposisi substrat dapat dilihat pada Tabel 7. Tipikal gambar dapat dilihat pada Gambar 4. Pada anaerobic digester tipe 4 dapat dimanfaatkan untuk limbah ternak dari 5 6 ekor sapi. Volume dari tangki digester direncanakan dari tangki polyethylene yang tersedia di pasaran. Volume digester yang direncanakan pada komposisi limbah untuk digester tipe 4 tidak tersedia sehingga diambil volume yang lebih besar. 8

Gambar 4 TIPIKAL POTONGAN A A ANAEROBIC DIGESTER Gambar 5 DETAIL BAK PENAMPUNG SUBSTRAT Tabel 7 Dimensi Digester dan Bangunan Pelengkapnya No Tipe Debit Total Bak Pengaduk Digester Penampung Gas Bak Residu. Digester Diameter Tinggi Volume Diameter Tinggi Volume Diameter Tinggi Panjang Lebar Tinggi Liter/hari (m) (m) (m3) (m) (m) (m3) (m) (m) (m) (m) (m) 1 Tipe 1 91,7 0,5 0,6 3 1,6 1,45 2 1,4 1,3 2,0 1,5 0,3 2 Tipe 2 132,1 0,6 0,6 4,1 1,75 1,7 3 1,6 1,45 2,7 1,65 0,3 3 Tipe 3 173,8 0,7 0,6 5,2 1,87 1,9 4,1 1,75 1,7 2,4 1,77 0,4 4 Tipe 4 215,5 0,8 0,6 8 2,1 2,3 5,2 1,87 1,9 2,7 2 0,4 9

Tabel 8 Keterangan Gambar Anaerobic Digester Tipe c d e f g h i j k No. Digester m m m m m m m m m 1 Tipe 1 0,20 0,54 1,4 1,6 2,02 1,5 1,3 1,3 1,6 2 Tipe 2 0,20 0,65 1,6 1,75 2,65 1,65 1,6 1,5 1,75 3 Tipe 3 0,20 0,74 1,75 1,87 2,44 1,77 1,8 1,8 1,87 4 Tipe 4 0,20 0,83 1,87 2,1 2,67 2 2,1 2,1 2,1 Lanjutan Tabel 8 Tipe l m n o p q r s t u v No. Digester m m m m m m m m m m m 1 Tipe 1 1,80 1,45 1,3 1 0,30 0,60 1,80 0,10 1,98 0,53 1,01 2 Tipe 2 2,30 1,70 1,45 1 0,30 0,60 2,20 0,10 2,26 0,56 1,08 3 Tipe 3 2,60 1,90 1,7 1 0,40 0,60 2,50 0,12 2,50 0,60 1,13 4 Tipe 4 3,00 2,3 1,9 1 0,40 0,60 2,90 0,12 2,80 0,50 1,22 Bak Penampung Substrat a b Digester c Bak Penampung Residu d Keterangan: TIPIKAL PROFIL HIDROLIS No. Tipe a b c d Digester m m m m 1 Tipe 1 + 0,00-0,41-0,74-0,81 2 Tipe 2 + 0,00-0,42-0,78-0,88 3 Tipe 3 + 0,00-0,41-0,82-0,93 4 Tipe 4 + 0,00-0,42-0,89-1,02 Rencana Anggaran Biaya Rencana anggaran biaya (RAB) adalah biaya yang diperkirakan untuk pembuatan alat yang direncanakan tersebut. RAB anaerobic digester ini menggunakan nilai HSPK Kota Surabaya. RAB anaerobic digester untuk tiap desain dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8 Rencana Anggaran Biaya Tiap Tipe Digester No. Tipe Digester Volume Digester Produksi Biogas Harga Anaerobic Digester liter/hari 1 Tipe 1 3 445 Rp 6.380.000 2 Tipe 2 4,1 658 Rp 7.905.000 3 Tipe 3 5,2 870 Rp 10.065.000 4 Tipe 4 8 1083 Rp 13.240.000 m 3 10

IV. KESIMPULAN Kesimpulan yang didapatkan dari tugas akhir perencanaan anaerobic digester ini adalah: 1. Volume digester yang effisien sesuai dengan limbah yang dihasilkan dari tiap kelurga yaitu tipe 1 3 m3, tipe 2 4,1 m3, tipe 3 5,2 m3 dan tipe 4 8 m3. Anaerobic digester tipe floating drum ini mengolah blackwater, greywater dan kotoran sapi dengan sistem pengaliran secara gravitasi yang dialirkan melalui pipa dan memiliki sistem pipa overflow greywater. 2. Anaerobic digester dilengkapi dengan bak penampung substrat dan pengaduk, tangki digester, bak penampung gas (floating drum), dan penampung residu dengan harga yaitu tipe 1 dengan volume digester 3 m3 dan harga Rp 6.380.000,-, tipe 2 dengan volume digester 4,1 m3 dan harga Rp 7.905.000,-, tipe 3 dengan volume digester 5,2 m3 dan harga Rp 10.065.000,-, dan tipe 4 dengan volume digester 8 m 3 dan harga Rp 13.240.000,-. DAFTAR PUSTAKA Akhlus, S., Indra, Asri Peni W., Santoso, E., 1991, Produksi dan Komposisi Gas Hasil MUR pada Pilot Plan Biogas ITS, Pusat Penelitian ITS, Surabaya. Direkotorat Jendral Peternakan, 2010, <URL:http://www.ditjennak.go.id/peta%20sapi/Peta_Pop_Saper2010_Final.pdf.html> Henry, C dan Koelsch, R., 2002, Mature Matter, University of Nebraska, Lincoln, USA. Hills, D.J., 1979, Effects of Carbon:Nitrogen Ratio on Anaerobic Digestion of Dairy Manure, Agricultural Wastes 0141-4607/79/0001-0267. Applied Science Publishers Ltd, England. Metcalf dan Eddy Inc., 1991, Wastewater Engineering: Treatment Disposal Reuse. 3 th Edition, Mc Graw-Hill Publishing Company Ltd Metcalf dan Eddy Inc., 2003, Wastewater Engineering: Treatment Disposal Reuse. 4 th Edition, Mc Graw-Hill Publishing Company Ltd. Polprasert, C., 1989, Organic Waste Recycling 2 nd edition, Environmental Engineering Div. Asian Institute of Technology Bangkok, Thailand. Price, E.C. dan Cheremisinoff, P.N., 1981, Biogas Production & Utilization, Ann Arbor Science Publisher Inc., USA. Singarimbun, M. dan Effendi, S., 1995, Metode Penelitian Survey, LP3Es, Jakarta. Slamet, L., 2001, Pemanfaatan Gas Metan Sebagai sumber Energi, Berita Dirgantara Vol.2 No.1. Soedjono, E. S., Wibowo, T., Saraswati, S. S., dan Keetelaar, C., 2010, Buku Referensi Opsi Sistem dan Teknologi Sanitasi, TTPS. Tchobanoglous, G., Theissen, H., dan Vigil, S., 1993, Integrated Solid Waste Management, McGraw-Hill Inc., Singapore. Triatmodjo, B., 1995, Hidraulika II, Yogyakarta: Beta Offset. Wahyuni M.P., Sri., 2010, Biogas, Penebar Swadaya, Jakarta. Wijayanti, H., 1993, Pengaruh ph, Alkalinitas dan Nutrient Terhadap Produksi Gas Methan Pada Pengolahan Limbah Industri Alkohol secara Anaerobik Dengan dan Tanpa Pengadukan, Jurusan Teknik Lingkungan-ITS, Surabaya. Yadvika, Santosh, Sreekrishnan, T. R., Kohli, S., dan Rana, V., 2004, Enhancement of Biogas Production From Solid Substrates Using Different Techniques A Review, Biosource Technology Volume 95. Yustikarini, R.T., 1999, Studi Kinerja Anaerobik Radial Pengadukan Reaktor Terhadap Penurunan Kandungan COD dan SS Influent IPLT Sukolilo, Jurusan Teknik Lingkungan ITS, Surabaya. 11