BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Dewasa ini masalah sampah menjadi permasalahan yang sangat serius terutama bagi kota-kota besar seperti Kota Bandung salah satunya. Salah satu jenis sampah yaitu sampah sayuran yang bisa kita temukan di pasar-pasar tradisional ataupun pasar modern. Sampah sayuran hasil sortiran ini dibiarkan begitu saja sehingga akan menimbulkan bau yang tidak sedap. Bagi sebagian besar orang sampah sayuran ini sudah tidak bisa dimanfaatkan lagi menjadi barang yang lebih bermanfaat padahal sampah sayuran ini masih bisa bermanfaat, salah satunya adalah menjadi bahan untuk membuat biogas. Biogas merupakan gas yang dihasilkan dari proses fermentasi bakteri anaerob, gas yang dimanfaatkan untuk bahan bakar dari hasil fermentasi ini adalah gas mentana (CH 4 ). Gas yang dihasilkan bukan hanya gas metana tetap juga menghasilkan karbon dioksida (CO 2 ), Hidrogen (H 2 ), Nitrogen (N 2 ), Hidrogen Sulfida (H 2 S) dan sisanya oksigen (O 2 ). Berdasarakan temperatur proses, proses anaerob dikelompokan menjadi proses mesofilik (sekitar 25-40 o C) dan proses termofilik (sekitar 50-60 o C). Pada proses anaerob termofilik, biasanya performance proses lebih baik (kecepatan fermentasi, konversi bahan organik menjadi biogas) dan lebih higienis terkait pemusnahan bakteri patogen. Selama proses fermentasi anaerob, senyawa-senyawa organik diurai menjadi gas mentana dan karbon dioksida. Proses ini melewati beberapa tahap yang melibatkan berbagai jenis mikroba. Beberapa jenis mikroba terkait adalah mikroba yang tumbuh sangat lambat, sehingga sensitif terhadap perubahan-perubahan, inilah yang bisa menyebabkan ketidakstabilan dan bahkan menyebabkan kegagalan proses selama waktu yang cukup lama (Kholiq,2007). Kegagalan dan ketidaksetimbangan proses anaerob bisa disebabkan oleh overload hidraulis (waktu tinggal terlalu pendek), oleh overload organis (laju beban organik terlalu tinggi) yang menyebabkan souring pada keseluruhan proses, dan oleh akumulasi dari senyawa-senyawa yang bersifat toksis atau inhibitor. Selain itu, perubahan temperatur secara tiba-tiba akan membawa akibat (negatif) pada bakteri metanogen. 1
Untuk mengurangi peluang kegagalan atau ketidaksetimbangan proses anaerob khususnya terkait dengan souring, maka diterapkan proses anaerob dua fase yang terdiri dari reaktor hidrolisa dan reaktor metanogen. Sedangkan pada proses anaerob satu fasa semua tahap proses penguraian dan semua jenis mikroba yang terlibat proses tersebut berada dalam satu reaktor (Kholiq,2007). Berdasarkan data tugas akhir pembuatan biogas (Muharrom, 2011) dengan bahan baku campuran sampah sayuran 70% - sludge kotoran sapi 30% dengan menggunakan digester sistem batch satu fasa pada suhu ruangan, gas metan maksimal yang dihasilkan hanya mencapai 8,17%. Oleh karena itu, agar gas metan biogas yang dihasilkan lebih maksimal, maka pada tugas akhir ini akan dilakukan pembuatan biogas dengan bahan campuran sampah sayuran 30% dan kotoran sapi 70% dengan menggunakan sistem dua fasa dan pengaturan temperatur pada 50 o C. Selain itu, juga akan dibandingkan dengan kotoran sapi 100%. 1.2 Rumusan Masalah Dari uraian latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan masalah yang akan menjadi pokok-pokok bahasan dalam penelitian sebagai berikut: - Bagaimana pembuatan biogas dari campuran sampah sayuran dan kotoran sapi dengan menggunakan sistem biodigester kontinyu dua fasa dan pengaturan suhu ± 50 0 C? - Apakah jenis biodigester kontinyu dua fasa dengan pengaturan temperatur suhu ± 50 0 C ini lebih baik? - Berapa volume serta potensi energi biogas yang dihasilkan dari sistem digester dua fasa dengan suhu ± 50 0 C? 1.3 Tujuan 1. Membuat alat yang dapat menghasilkan biogas dengan kapasitas 5 liter menggunakan sistem digester dua fase dengan temperatur inkubasi ± 50 o C. 2
2. Mengidentifikasi volume dan komposisi biogas yang dihasilkan dari sistem digester dua fase dengan temperatur inkubasi ± 50 o C dari bahan campuran sampah sayuran 30% - kotoran sapi 70% dan membandingkannya dengan kotoran sapi 100%. 3. Mengidentifikasi nilai kalor dan potensi energi biogas dari bahan campuran sampah sayuran 30% - kotoran sapi 70% dengan sistem digester dua fase pada temperatur ± 50 o C dan membandingkannya dengan kotoran sapi 100%. 1.4 Batasan Masalah 1. Bahan campuran yang dimasukan kedalam digester yaitu 70% kotoran sapi dan 30% sampah sayuran 2. Menggunakan digester tipe continuous yang terbuat dari galon air mineral dengan kapasitas 5 liter 3. Temperatur 50 o C didapat dari lamu pijar 5 watt dan energi yang dipakai untuk menyalakan lampu diabaikan 4. Data yang diukur adalah volume biogas dan komposisi biogas (CO 2, CH 4, H 2 dan N 2 ) 5. Menghitung potensi energi biogas dan menganalisis pola pembentukan biogas yang dihasilkan. 1.5 Metodologi Pembahasan Metodologi yang akan dilakukan adalah: 1 Studi Pustaka Melakukan studi literatur dan mengkaji materi yang sesuai dengan obyek studi tugas akhir. 2 Bimbingan Melakukan tanya jawab dan diskusi dengan pembimbing dan staf pengajar yang berkaitan dengan penyusunan obyek studi tugas akhir. 3 Pengujian dan Analisa Alat 3
Alat yang telah dibuat kemudian diuji untuk diambil beberapa data. Data yang diperoleh kemudian diolah dan dianalisa. 1.6 Sistematika Penulisan Laporan Untuk memberikan gambaran mengenai laporan ini, maka penulis akan menguraikan sistematika penulisan laporan sebagai berikut: Bab ini berisi tentang pembahasan yang memotivasi penulis memilih masalah menjadi topik utama antara lain latar belakang masalah, maksud dan tujuan tugas akhir, ruang lingkup, metoda pembahasan dan sistematika penulisan laporan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi landasan teori berkaitan dengan judul yang diambil oleh penulis. Berdasarkan dari teori-teori inilah penulis akan melakukan perancangan alat hingga pada langkah pembuatannya. BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN DIGESTER Bab ini berisi tentang cara-cara membuat digester. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Bab ini berisi mengenai langkah-langkah pengujian yang dilakukan terhadap alat, data-data yang diperoleh serta langkah-langkah perbaikan yang dilakukan. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dari hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan serta saran-saran yang diajukan oleh penulis. 4
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 5