BIOGAS Makalah disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Energi Konvensional dan Non Konvensional yang dibimbing oleh Ida Febriana, SSi, M!
Oleh : KE"OM#OK
%$M. Ridho Fitriyanto
(061340411652)
Poppi Vamella Ptri
(06134041165!)
"ela# : 4 $%.&
&'('SAN !EKNIK KIMIA #(OG(AM S!')I !EKNIK ENE(GI #O"I!EKNIK NEGE(I S(I*I&A+A -$.
1
KA!A #ENGAN!A( P'i dan #yr ami pan'atan epada han *an+ Maha "a#a, arena -erat limpaha limpahan n rahmat/y rahmat/yaa maa maa ami ami dapat dapat meny#n meny#n maalah maalah men+ena men+enaii &io+a# &io+a# ini dapat dapat ter#ele#aian den+an -ai. Peny#nan Peny#nan maalah ini dilaan nt memenhi t+a# #tdi $ner+i $ner+i "onen#ional dan /on "onen#ional dan nt menam-ah aa#an men+enai &io+a#. &io+a#. dapn dapn endala endala yan+ peny#n hadapi #aat mem-at maalah ini -ai it #eara materi mapn endala lainnya, aan tetapi peny#n men+ap #yr dan -erterima a#ih arena penli# dapat meleati #emanya it #ampai #ele#ai den+an -ai. alam pem-atan maalah ini, penli# mendapat -antan dari -er-a+ai piha, maa pada e#empatan ini penli# men+apan terima a#ih yan+ #e-e#ar-e#arnya epada -&apa -&apa do#en, mentor, temanteman temanteman #erta oran+ ta penli# #erta #ema piha yan+ tida dapat penli# #e-tan #at per#at yan+ telah den+an #a-ar mem-erian -im-in+annya #erta dn+an hin++a #ele#ainya maalah ini. Peny#n menyadari -aha e-eradaan maalah ini ma#ih 'ah dari e#emprnaan, oleh arena it riti dan #aran yan+ #i7atnya mem-an+n peny#n #an+at diharapan nt e#emprnaan pem-atan maalah #elan'tnya. hirnya, harapan peny#n #emo+a maalah ini dapat mem-erian man7aat -a+i ita #ema, h##nya pen+em-an+an ilm pen+etahan.
Palem-an+, May 2015
im Penli#
)AF!A( ISI 89M 89M/ / ;;9. ;;9.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ....... ...
i
" " P$/% P$/%/ /R R... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ...... ..
ii
F FR <. <.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ...... ..
iii
&& P$/8 P$/8;9; ;9;/. /.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ......
1
1.1 9atar 9atar &elaan &elaan+.. +..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ....
1
2
KA!A #ENGAN!A( P'i dan #yr ami pan'atan epada han *an+ Maha "a#a, arena -erat limpaha limpahan n rahmat/y rahmat/yaa maa maa ami ami dapat dapat meny#n meny#n maalah maalah men+ena men+enaii &io+a# &io+a# ini dapat dapat ter#ele#aian den+an -ai. Peny#nan Peny#nan maalah ini dilaan nt memenhi t+a# #tdi $ner+i $ner+i "onen#ional dan /on "onen#ional dan nt menam-ah aa#an men+enai &io+a#. &io+a#. dapn dapn endala endala yan+ peny#n hadapi #aat mem-at maalah ini -ai it #eara materi mapn endala lainnya, aan tetapi peny#n men+ap #yr dan -erterima a#ih arena penli# dapat meleati #emanya it #ampai #ele#ai den+an -ai. alam pem-atan maalah ini, penli# mendapat -antan dari -er-a+ai piha, maa pada e#empatan ini penli# men+apan terima a#ih yan+ #e-e#ar-e#arnya epada -&apa -&apa do#en, mentor, temanteman temanteman #erta oran+ ta penli# #erta #ema piha yan+ tida dapat penli# #e-tan #at per#at yan+ telah den+an #a-ar mem-erian -im-in+annya #erta dn+an hin++a #ele#ainya maalah ini. Peny#n menyadari -aha e-eradaan maalah ini ma#ih 'ah dari e#emprnaan, oleh arena it riti dan #aran yan+ #i7atnya mem-an+n peny#n #an+at diharapan nt e#emprnaan pem-atan maalah #elan'tnya. hirnya, harapan peny#n #emo+a maalah ini dapat mem-erian man7aat -a+i ita #ema, h##nya pen+em-an+an ilm pen+etahan.
Palem-an+, May 2015
im Penli#
)AF!A( ISI 89M 89M/ / ;;9. ;;9.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ....... ...
i
" " P$/% P$/%/ /R R... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ...... ..
ii
F FR <. <.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ...... ..
iii
&& P$/8 P$/8;9; ;9;/. /.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ......
1
1.1 9atar 9atar &elaan &elaan+.. +..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ....
1
2
1.2 Perma#al Perma#alahan ahan... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ......
2
1.3 'an.. 'an..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ......
2
&& P$M&8 P$M&8< </.. /..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ...... ..
3
2.1
3
2.2 e7ini#i e7ini#i &io+a#. &io+a#.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ...... ..
3
2.3 Prin#ip Prin#ip a#ar a#ar &io+a#. &io+a#.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ....
5
2.4 2.4 Poten Poten#i #i dan dan <m<m-er er &aha &ahan n &a &a &io+a &io+a#. #... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... ...... ..... ..... ...... ..... ..
6
2.5 Pro#e# Pro#e# Prod# Prod#ii &io+a#.. &io+a#..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ......
10
2.6 &ahan &ahan &a.. &a..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ....
11
2.! 2.! Fat Fator or = 7a 7ato torr yan+ yan+ Mempen Mempen+ar +arhi hi Pro#e Pro#e## &io &io+a# +a#.. .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... ...... ..... ..... ...... ..... ..... ...... ...
13
2.> "ompo#i "ompo#i#i #i &io+a#. &io+a#.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ...... ..
15
2.? Man7aat Man7aat &io+a#. &io+a#.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ....... ...
16
2.10 2.10 "ele-ih "ele-ihan an dan "era "eran+a n+an n &io+a &io+a#. #... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... ...... ...... ...... .....
20
&& && P$M P$M&; &; / &O% &O%< < &$R &$R< <9 9 R R "O "OOR/ OR/ $R/ $R/" "... ..... ..... ..... ..
21
3.1 3.1 lat dan dan &aha &ahan n yan+ yan+ di+na di+naan an nt nt Pem-a Pem-atan tan &io+a &io+a#.. #.... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... ...... ..... ..
21
3.2 3.2 ahapan hapan Pro#e Pro#e## PemPem-at atan an &io+a &io+a#. #... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... ...... ...... ...... ...... ..... ..
22
&& V P$/;; P$/;;P.. P..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ....
25
4.1 "e#imp "e#implan. lan.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...... ..
25
F FR P;< P;<".... "....... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ....... ...
26
3
BAB I #EN)A/'"'AN
"A!A( BE"AKANG
&e-erapa tahn terahir ini ener+i merpaan per#oalan yan+ r#ial didnia. Penin+atan permintaan ener+i yan+ di#e-a-an oleh pertm-han popla#i pendd dan menipi#nya #m-er adan+an minya dnia #erta perma#alahan emi#i dari -ahan -aar 7o#il mem-erian teanan epada #etiap /e+ara nt #e+era memprod#i dan men++naan ener+i ter-aharan.
4
('M'SAN MASA"A/
en+an memperhatian latar -elaan+ ter#e-t, a+ar mendapatan ha#il yan+ diin+inan maa dalam maalah ini peny#n men+emaan -e-erapa rm#an ma#alah, #e-a+ai -erit: 1. &a+aimana #e'arah &io+a# A 2. pa pen+ertian &io+a# A 3. &a+aimana prin#ip da#ar &io+a# A 4. ela#an poten#i dan #m-er -ahan -a &io+a# A 5. &a+aimana pro#e# prod#i &io+a# A 6. pa #a'a -ahan -a pem-atan &io+a# A !. pa #a'a 7ator yan+ mempen+arhi Pro#e# Pem-atan &io+a# A >.
!'&'AN
dapn t'an peny#nan maalah ini, yait: 1. . Men+etahi -ahan -a dari pem-atan &io+a# ?. Memahami 7ator yan+ mempen+arhi pro#e# pem-atan -io+a# 10. Men+etahi ompo#i#i &io+a# 11. Memahami man7aat &io+a# 12. Men+etahi ele-ihan dan eran+an &io+a#
2
BAB II #EMBA/ASAN
SE&A(A/ BIOGAS
!5 dipa#tian -aha -io+a# merpaan prod dari pro#e# anaero-i di+e#tion. ahn 1>>4 Pateor melaan penelitian tantan+ -io+a# men++naan otoran hean. $ra penelitian Pa#teor men'adi landa#an nt penelitian -io+a# hin++a #aat ini. Pada ahir a-ad e1? ada -e-erapa ri#et dalam -idan+ ini dilaan. i erman dan Perani# melaan ri#et pada ma#a antara da peran+ dnia dan -e-erapa nit pem-an+it -io+a# den+an meman7aatan lim-ah pertanian.
)EFINISI BIOGAS
&io+a# adalah +a# prod ahir peernaan ata de+rada#i anaero-i -ahan-ahan or+ani oleh -ateri-ateri anaero-i dalam lin+n+an -e-a# o#i+en ata dara. "omponen ter-e#ar -io+a# adalah Methana (B84, 54>0Col) dan ar-ondio#ida (BO2, 2045Col) #erta #e'mlah eil 82, /2 dan 82<. Pada literatre lain ompo#i#i -io+a# #eara mm ditampilan dalam ta-el -erit :
a-el 2.1 "ompo#i#i &io+a#
Kom0osisi dalam biogas 3
Kadar kom0onen 123
Metana 5060
"ar-ondio#ida 344>
8ydro+en 2
8ydro+en <l7ida apa
"ar-on apa
8oloar-on apa
Non-Methane volatile organic
apa
4
<m-er : an+a, 200!
&io+a# dapat di+naan dalam -er-a+ai eperlan #eperti mema#a, peneran+an, pompa air, -oiler dan #e-a+ainya. &erit ini adalah +am-ar pen++naan +a# metana nt -er-a+ai aplia#i.
%am-ar 2.2 Pen++naan -io+a# nt -er-a+ai aplia#i ("o#ari dan Velion'a, 1??5)
#erkembangan Biogas di Indonesia
&io+a# mlai diperem-an+an di ndone#ia #eitar tahn 1?!0. /amn, tin++inya pen++naan -ahan -aar minya tanah dan ter#edianya ay -aar menye-a-an pen++naan -io+a# men'adi ran+ -erem-an+. enolo+i -io+a# mlai -erem-an+ em-ali #e'a tahn 2006 etia elan+aan ener+i men'adi topi tama di ndone#ia. alnya, -io+a# di-an+n dalam -ent denplot oleh pemerintah den+an reator -er-ent -ah dari -ata-eton (7iDed dome) dan -ent terapn+ (7loatin+) yan+ ter-at dari drm 5
yan+ di#am-n+. "ini, -ahan reator yan+ di+naan telah -erem-an+, ada yan+ ter-at dari -eton-ata, plat -e#i, pla#ti, dan #erat aa ( fiber glass), den+an ma#in+ma#in+ ele-ihan dan eran+an #e-a+ai -erit : Beton/bata Fiber Glass (Swen IT)
Plastik
Pembangunan arus teliti! Pro"uk #abrik ! sistim kno$k
%onstruksi se"erana! waktu
butu waktu lama "own sangat ke"a# u"ara !
#asang singkat
waktu #asang singkat
&
Ti"ak "a#at "i#in"a 'a#at "i#in"a! mu"a untuk
'a#at "i#in"a ta#i $uku#
"i renoasi
riskan (rusak)
%alau bo$or susa "i"eteksi %alau bo$or mu"a "i"eteksi
%alau bo$or susa "i#erbaiki
"an "i#erbaiki
Bia*a konstruksi agak maal Bia*a konstruksi agak
+
Bia*a konstruksi mura
maal
,#erasional mu"a kotoran ,#erasional mu"a! kotoran
,#erasional agak rumit! kotoran
langsung "isalurkan ke "alam "a#at langsung "isalurkan ke
"imasuki #akai tangan
reaktor
"alam reaktor
-
'a*a taan tergantung saat 'a*a taan kuat! taan segala
'a*a taan sangat kurang
#embuatan $ua$a ! taan 1. 15 tn
mu"a rusak
#(INSI# )ASA( BIOGAS
Prin#ip da#ar tenolo+i -io+a# adalah pro#e# pen+raian -ahan-ahan or+ani oleh miroor+ani#me dalam ondi#i tanpa dara (anaero-) nt men+ha#ilan ampran dari -e-erapa +a#, di antaranya metan dan BO2. &io+a# diha#ilan den+an -antan -ateri metano+en ata metano+eni. &ateri ini #eara alami terdapat dalam lim-ah yan+ men+andn+ -ahan or+ani, #eperti lim-ah terna dan #ampah or+ani. Pro#e# ter#e-t dienal den+an i#tilah anaero-i di+e#tion ata penernaan #eara anaero-. ;mmnya, -io+a# diprod#i men++naan alat yan+ di#e-t reator -io+a# (di+e#ter) yan+ diranan+ a+ar edap dara (anaero-), #ehin++a pro#e# pen+raian oleh miroor+ani#me dapat -er'alan #eara optimal. &erit -e-erapa entn+an yan+ diha#ilan dari di+e#ter anaero-. "entn+an Pen+olahan 9im-ah i+naan nt pro#e# pen+olahan lim-ah yan+ alami. 9ahan yan+ di-than le-ih eil di-andin+an den+an lahan nt pro#e# ompo#.
0
Mempereil rem-e#an poltan. Menrnan olme lim-ah yan+ di-an+. "entn+an $ner+i Men+ha#ilan ener+i yan+ -er#ih. &ahan -aar yan+ diha#ilan -eralita# tin++i dan dapat diper-ahari. &io+a# yan+ diha#ilan dapat di+naan nt -er-a+ai pen++naan. "entn+an 9in+n+an Men+ran+i pol#i dara. Mema#imalan pro#e# dar lan+. Pp yan+ diha#ilan -er#ih dan aya ntri#i. Menrnan emi#i +a# metan dan BO2 #eara #i+ni7ian. Mempereil ontamina#i #m-er air arena dapat men+hilan+an -ateri Boli7orm #ampai ??C. "entn+an $onomi itin'a dari #il# lan+ pro#e#, di+e#ter anaero-i le-ih eonomi# di-andin+an den+an pro#e# lainnya.
#O!ENSI )AN S'MBE( BA/AN BAK' BIOGAS
<m-er -ahan -a -io+a# dapat -era#al dari -er-a+ai lim-ah yani :
Biogas dari "imbah #eternakan
Tabel 1. Produksi Kotoran Ternak
1.
Jenis Bobot Ternak Produksi KTS (kg/hari)
Ternak kg /ekor
4..5..
Sa#i #otong
2.20
5..&..
Sa#i #era
11
3.5.
*am #etelur 1!52!. .!1
*am #e"aging 1!.1!5 .!.&
-.0.
Babi "ewasa
12
+
'omba 3.4. 2
%eterangan %TS (%otoran Ternak Segar)
Sumber nite" ations (10-4)
/amn, -erem-an+nya #aha #etor peternaan men+ha#ilan lim-ah -erpa otoran terna yan+ p -anya, #ehin++a dapat menim-lan -a yan+ dapat men+ai-atan pol#i dara dan dapat men++an++ e#ehatan man#ia. "arena, +a# metana yan+ diha#ilan memilii poten#i pemana#an +lo-al 21 ali le-ih tin++i di-andin+an +a# "ar-ondio#ida (BO2). eompo#i#i otoran terna men+ha#ilan poltan -erpa &O (Biological Oxygen Demand ), BO (hemical Oxygen Demand ), pol#i air, pol#i dara, dan -ateri pato+en.
13
Tabel 2. Potensi Produksi Gas
Jenis Kotoran 3
Produksi Gas Per Kg Kotoran (m ) Sa#i/kerbau
.!.23.!.4.
Babi
.!.4..!.50
*am
.!.&5.!11&
6anusia .!.2..!.2-
Sumber 7eng"u Biogas 8esear$ Institut (10-0)
9im-ah peternaan #eperti otoran padat dan air dapat di'adian -ahan -a -io+a# yan+ aan men+ha#ilan ener+i dan pp or+ani. ;mmnya, e-than ener+i nt mema#a #at elar+a ratarata 2000 liter per hari, #edan+an prod#i -io+a# dari #eeor #api -eri#ar 600E1000 den+an demiian, memenhi -io+a# e-than ener+i nt mema#a #at elar+a di-than 23 eor #api
Biogas dari "imbah #ertanian
14
Pertanian merpaan #alah #at #etor #aha yan+ trt mendn+ pereonomian di ndone#ia.
Biogas dari "imbah #erairan
8a#il perairan yan+ #ampai #aat ini diman7aatan hanya #e-ata# eayaan ian #a'a. Padahal, ma#ih -anya #m-er daya air lain yan+ dapat diman7aatan #eperti rmpt lat, al+a, dan een+ +ondo. Rmpt lat merpaan #alah #at omodita# n++lan perairan. mlahnya di perairan ndone#ia menin+at #etiap tahnnya, namn peman7aatannya -ar #e-a+ian eil dan -elm menyelrh. Rmpt lat memilii nilai eonomi# yan+ tin++i arena men+andn+ -anya man7aat. eni# rmpt lat yan+ -erpoten#i di'adian -ahan -a -io+a# adalah !"chema cottoni arena memilii im-an+an B/ (43,?>) yan+ dapat di+naan nt pem-atan -io+a#.
Biogas dari "imbah Industri
Biogas dari "imbah Sam0ah Organik
Biogas dari "imbah Kotoran Manusia
9im-ah lain yan+ dapat di+naan #e-a+ai -ahan -a pem-atan -io+a# -era#al dari otoran man#ia. "andn+an ntri#i otoran man#ia tida 'ah -er-eda di-andin+ den+an otoran terna. "otoran man#ia memilii en++lan dari #e+i ntri#i, dimana im-an+an B dan / 'ah le-ih rendah daripada otoran terna.
#(OSES #(O)'KSI BIOGAS
Prin#ip pem-atan -io+a# adalah adanya deompo#i#i -ahan or+ani #eara anaero-i (terttp dari dara -e-a#) nt men+ha#ilan +a# yan+ #e-a+ian -e#ar adalah -erpa +a# metan (yan+ memilii #i7at mdah ter-aar) dan ar-on dio#ida, +a# inilah yan+ di#e-t -io+a#. $%ldila %"lia# &'()*. Pro#e# pen+raian oleh miroor+ani#me nt men+raian -ahan-ahan or+ani ter'adi #eara anaero-. Pro#e# anaero- adalah pro#e# -iolo+i yan+ -erlan+#n+ pada ondi#i tanpa o#i+en oleh miroor+ani#me tertent yan+ mamp men+-ah #enyaa or+ani men'adi metana (-io+a#). Pro#e# ini -anya diem-an+an nt men+olah otoran hean dan 1&
man#ia ata air lim-ah yan+ andn+an -ahan or+aninya tin++i.
BA/AN BAK'
&io+a# -era#al dari ha#il 7ermenta#i -ahan-ahan or+ani diantaranya: • • •
9im-ah tanaman : te-, rmptrmptan, 'a+n+, +andm, dan lainlain, 9im-ah dan ha#il prod#i : minya, -a+a#, pen++ilin+an padi, lim-ah #a+, 8a#il #ampin+ ind#tri : tem-aa, lim-ah pen+olahan -ah-ahan dan #ayran, deda, ain dari te#til, ampa# te- dari ind#tri +la dan tapioa,
• •
lim-ah air ind#tri tah, 9im-ah perairan : al+a lat, tm-htm-han air, 9im-ah peternaan : otoran #api, otoran er-a, otoran am-in+, otoran n++a#.
<m-er : $+aep"l ,ohman# &''*
1+
Bahan organik N dalam 2 45N
"otoran man#ia 6 5,?.10
"otoran #api 1,! 16,6.25
"otoran -a-i 3,> 6,2.12,5
"otoran ayam
1-
6,3 5.!,1
"otoran da 2,3 25
"otoran dom-a 3,> 33
:erami 4 12,5.25
9eme# 2,> 16,6
l+a 1,? 100
10
%andm 1,1 50
mpa# te- 0,3 140
"ol 3,6 12,5
2.
omat 3,3 12,5
M#tard (Rnh) 1,5 25
"lit entan+ 1,5 25
&on++ol 'a+n+ 0,> 50
21
an yan+ ++r 1 50
&atan+ edelai 1,3 33
"aan+ to+e 0,6 20
<m-er : "alta##er, 1?>0
Pen++naan lim-ah #e-a+ai -ahan -a -io+a# memerlan metode pen+mplan, penyiapan, penan+anan dan penyimpanan yan+ memadai. Pemilihan metode dida#aran pada #i7at dan 'mlah -ahan -a yan+ -eraria#i.
FAK!O( 6 FAK!O( +ANG MEM#ENGA('/I #(OSES
9a' pro#e# anaero- yan+ tin++i #an+at ditentan oleh 7ator7ator yan+ mempen+arhi miroor+ani#me, diantaranya temperatr, p8, #alinita# dan ion at, ntri#i, inhi-i#i dan adar eranan pada pro#e#, dan on#entra#i padatan. &erit ini adalah pem-aha#an tentan+ 7ator7ator ter#e-t. $3 !em0eratur
22
%a-n+an -ateri anaero- -eer'a di-aah ti+a elompo temperatr tama. emperatr rio7ili yani ran+ dari 20oB, me#o7ili -erlan+#n+ pada temperatr 2045oB (optimm pada 3045oB) dan termo7ili ter'adi pada temperatr 40>0oB (optimm pada 55!5oB). 3 )era7at keasaman 1 0/ 3
Pada deompo#i#i anaero- 7ator p8 #an+at -erperan, arena pada rentan+ p8 yan+ tida #e#ai, miro-a tida dapat tm-h den+an ma#imm dan -ahan dapat menye-a-an ematian yan+ pada ahirnya dapat men+ham-at perolehan +a# metana. &ateri-ateri anaero- mem-than p8 optimal antara 6,2=!,6, tetapi yan+ -ai adalah 6,6=!,5. Pada aalnya media mempnyai p8 G 6 #elan'tnya nai #ampai !,5. an+i penerna dapat diataan #ta-il apa-ila lartannya mempnyai p8 !,5=>,5. &ata# -aah p8 adalah 6,2, di-aah p8 ter#e-t lartan #dah toDi, ma#dnya -ateri pem-ent -io+a# tida ati7. Pen+ontrolan p8 #eara alamiah dilaan oleh ion /84H dan 8BO3. onion ini aan menentan -e#arnya p8. $"n"s# ((*. %3 Nutrisi
Miroor+ani#me mem-than -e-erapa itamin e#en#ial dan a#am amino. Iat ter#e-t dapat di#plai e media ltr den+an mem-erian ntri#i tertent nt pertm-han dan meta-oli#menya. 6). 9eel ntri#i har# #eran+nya le-ih dari on#entra#i optimm yan+ di-than oleh -ateri metano+eni, arena apa-ila ter'adi eran+an ntri#i aan men'adi pen+ham-at -a+i pertm-han -ateri. Penam-ahan ntri#i den+an -ahan yan+ #ederhana #eperti +lo#a, -an+an ind#tri, dan #i#a #i#a tanaman teradan+ di-erian den+an t'an menam-ah pertm-han di dalam di+e#ter $"nerson and +t"c0ey# (12*. 83 Kera9unan dan /ambatan
"eranan (toDiity) dan ham-atan (inhi-ition) pro#e# anaero- dapat di#e-a-an oleh -er-a+ai hal, mi#alnya prod antara a#am lema mdah men+ap (olatile) yan+ dapat mempen+arhi p8. IatJat pen+ham-at lain terhadap atiita# miroor+ani#me pada pro#e# anaero- diantaranya andn+an lo+am -erat #ianida. .3 Faktor Konsentrasi #adatan 23
"on#entra#i ideal padatan nt memprod#i -io+a# adalah !?C andn+an erin+. "ondi#i ini dapat mem-at pro#e# di+e#ter anaero- -er'alan den+an -ai. :3 #enentuan Kadar Metana )engan BM#
;'i &MP (&iohemial Methane Potential) ditn'an nt men+r +a# metana yan+ diha#ilan #elama ma#a in-a#i #eara anaero- pada media imia. ;'i &MP dilaan den+an ara menempatan airan ontoh, inolan (-iaan -ateri anaeoro-) dan media imia dalam -otol #erm. &otol #erm ini, diin-a#i pada #h 35oB, lal pen+ran dilaan #elama ma#a in-a#i #eara periodi (-ia#anya #etiap 5 hari), #ehin++a pada ahir ma#a in-a#i (hari e30) didapatan amla#i +a# metana. Pen+ran dilaan den+an mema#an 'arm #nti (metoda #yrin+e) e -otol #erm. ;3 (asio 4arbon Nitrogen 145N3
Pro#e# anaero-i aan optimal -ila di-erian -ahan maanan yan+ men+andn+ ar-on dan nitro+en #eara -er#amaan. B/ ratio menn'an per-andin+an 'mlah dari eda elemen ter#e-t. Pada -ahan yan+ memilii 'mlah ar-on 15 ali dari 'mlah nitro+en aan memilii B/ ratio 15 -er-andin+ 1. B/ ratio den+an nilai 30 (B/ K 301 ata ar-on 30 ali dari 'mlah nitro+en) aan meniptaan pro#e# penernaan pada tin+at yan+ optimm, -ila ondi#i yan+ lain '+a mendn+. &ila terlal -anya ar-on, nitro+en aan ha-i# terle-ih dahl. 8al ini aan menye-a-an pro#e# -er'alan den+an lam-at. &ila nitro+en terlal -anya (B/ ratio rendahL mi#alnya 3015), maa ar-on ha-i# le-ih dl dan pro#e# 7ermenta#i -erhenti 20. (nonymo#, 1???a). <3 Kandungan #adatan dan #en9am0uran Substrat
Menrt nonymo# (1???a), alapn tida ada in7orma#i yan+ pa#ti, mo-ilita# -ateri metano+en di dalam -ahan #eara -eran+#r = an+#r dihalan+i oleh penin+atan andn+an padatan yan+ -erai-at terham-atnya pem-entan -io+a#.
<m-er : $+aep"l ,ohman# &''*
KOM#OSISI BIOGAS
Pro#e# deompo#i#i anaero-i di-ant oleh #e'mlah miroor+ani#me, tertama -ateri metan. <h yan+ -ai nt pro#e# 7ermenta#i adalah 3055B, dimana pada #h ter#e-t miroor+ani#me mamp merom-a -ahan -ahan or+ani #eara optimal. 8a#il perom-aan -ahan -ahan or+ani oleh -ateri adalah +a# metan #eperti yan+ terlihat pada ta-el di-aah ini: a-el : "ompo#i#i -io+a# (C) otoran #api dan ampran otoran terna den+an #i#a pertanian &enis Gas
Kotoran Sa0i
4am0uran Kotoran =
65,! 2!,0 2,3 0 0,1 0,! 6513
Sisa #ertanian 54 = !0 45 = 5! 0,5 = 3,0 0,1 6,0 00 6!00
Metan (B84) "ar-on dio#ida (BO2) /itro+en (/2) "ar-on mono#ida (BO) O#i+en (O2) Propena (B38>) 8idro+en #l7ida (82<) /ilai alori (alm2) <m-er : $3arahap d00 # (41*
"ompo#i#i -io+a# yan+ diha#ilan terdiri dari +a# metan (55 65 C), ar-ondio#ida ( 3545C), nitro+en (03C), hydro+en (01 C), dan hydro+en #l7ida (0 1 C). $%n"np"tti0"l# ,odtong# &'')*. "ompo#i#i -io+a# -eraria#i ter+antn+ den+an a#al pro#e# anaero-i yan+ ter'adi. as landfill memilii on#entra#i metana #eitar 50C, #edan+an #i#tem pen+olahan lim-ah ma' dapat men+ha#ilan -io+a# den+an 55!5CB84. $+ri 5ahy"ni# &''* Kom0osisi biogas Kom0onen
2
Metana (B84)
55!5
"ar-on dio#ida (BO2)
2545
/itro+en (/2)
00.3 25
8idro+en (82)
15
8idro+en #l7ida (82<)
03
O#i+en (O2)
0.10.5
<m-er : $+ri 5ahy"ni# &''*
MANFAA! BIOGAS
Prod tama dari in#tal#i -io+a# adalah +a# metan yan+ dapat diman7aatan nt mendn+ ehidpan ma#yaraat. Man7aat -io+a# yan+ tida #eara lan+#n+ adalah men'a+a ele#tarian lin+na+n hidp dan on#era#i #m-erdaya alam, dan lain lain.
&io+a# yan+ diprod#i oleh #at nit in#tala#i -io+a# dapat di+naan #e-a+ai #m-er ener+i nt meme#a. ;nt -io+a# yan+ men++naan -ahan -a otoran #api dari 34 eor mamp men+ha#ilan -io+a# #etara den+an 3 liter minya tanah per hari, dan diperiraan mamp nt memenhi ener+i mema#a #at rmah tan++a den+an 5 oran+ an++ota elar+a. •
•
Pen+ha#il pp or+ani #iap paai. Man7aat lain dari penerapan -io+a# adalah dapat menyediaan pp or+ani #iap paai dalan 'mlah -anya #e#ai den+an apa#ita# di+e#ter yan+ di-an+n dan -ahan -a yan+ di+naan. "otoran terna yan+ telah dipro#e# dalam di+e#ter -io+a# dapat lan+#n+ di+naan #e-a+ai pp or+ani, dan aya aan andn+an n#r /itro+en (/). &ahan -a -io+a# #eperti otoran terna merpaan -ahan or+ani yan+ mempnyai andn+an /itro+en (/) 2&
tin++i di #ampin+ n#r B, 8, dan O.
2. Man7aat ida 9an+#n+ Men+ran+i $7e %a# Rmah "aa •
Penerapan -io+a# dapat mem-ant pen+em-an+an #y#tem pertanian den+an mendar lan+ otoran hean nt memprod#i -io+a# dan diperoleh ha#il #ampin+ -erpa pp or+ani den+an mt yan+ -ai. Penerapan -io+a# dapat men+ran+i emi#i +a# metan (B84) yan+ diha#ilan pada deompo#i#i -ahan or+ani yan+ diprod#i dari #etor pertanian dan peternaan, arena otoran #api tida di-iaran terdeompo#i#i #eara ter-a melainan di7ermenta#i men'adi ener+i -io+a#. %a# metan terma# +a# rmah aa ( green ho"se gas), -er#ama den+an +a# ar-ondio#ida (BO2) mem-erian e7e rmah aa yan+ menye-a-an ter'adinya 7enomena pemana#an +lo-al. Pen+ran+an +a# metan #eara loal den+an men+em-an+an -io+a# dapat -erperan po#iti7 dalam paya penyele#aian ma#alah +lo-al e7e rmah aa, #ehin++a paya ini dapat di#lan #e-a+ai -a+ian dari pro+ram nterna#ional Meani#me Pem-an+nan &er#ih (lean Development Mechanism). •
Mem-ant Pro+ram Pele#tarian 8tan, anah dan ir. Menin+atnya har+a &&M h##nya
minya tanah, aan mendoron+
ma#yaraat nt menari alternatie -ahan -aar mrah, #alah #atnya adalah ay -aar. 8al ini #an+at mn+in ter'adi di ma#yaraat yan+ -erdomi#ili di #eitar aa#an htan dan pere-nan. Oleh arena it, den+an menerapan -io+a# #e-a+ai #m-er ener+i di #at ilayah, maa pene-an+an pohon yan+ di+naan #e-a+ai #m-er ener+i oleh #e-a+ian ma#yaraat dapat diran+i, -ahan dihilan+an. en+an ata lain, -aha pen+em-an+an -io+a# di #at ilayah,#eara tida lan+#n+ dapat mendn+ paya pele#tarian htan ata pere-nan di ilayah ter#e-t. •
Men+ran+i Pol#i &a Pen+em-an+an -io+a# mempnyai #i7at ramah lin+n+an, di#ini men+andn+ pen+ertian,-aha penerapan -io+a# dapat men+hilan+an -a yan+ tida
2+
#edap.
Menin+atan #anita#i lin+n+an dan eindahan. "otoran terna dan lim-ah or+ani lainnya apa-ila tida dielola den+an -ai dan -er#eraan dimanamana, maa aan dapat men++an++ eindahan dan -erdampa ne+atie terhadap e#ehatan ma#yaraat di #eitarnya. i#ampin+ it, terdapat emn+inan -aha otoran terna -anya men+andn+ -ateri Bolly yan+ mem-ahayaan -a+i e#ehatan man#ia dan lin+n+annya. en+an penerapan -io+a#, dampa ne+ati7 ter#e-t dapat diran+i ata dihilan+an.
•
Menin+atan Pendapatan ;#aha erna. Pen+em-an+an -io+a# dapat mem-eri pelan+ nt menam-ah pendapatan dari ha#il pen'alan pp ompo# ha#il dari lim-ah nit -io+a#.
•
Mendn+ e-i'aan Pemerintah men+ran+i <-#idi &&M Penerapan -io+a# dalam #at aa#an, dapat mendn+ e-i'aan pemerintah nt men+ran+i #-#idi &&M. en+an pen++naan -io+a#, maa e-tan ma#yaraat aan minya tanah aan -erran+,hal ini aan men+ran+i -e-an pemerintah nt men#-#idi &&M.
<m-er : $6engi# &'((* &erem-an+nya #aha peman7aatan lim-ah men'adi -io+a# trt men+em-an+an -era+am alat in#tala#i -io+a#, #eperti ompor -io+a#, rice coo0er , lamp -io+a#, pompa air, trator pertanian, dan alat pa#teri#a#i yan+ dimodi7ia#i a+ar #e#ai den+an pen++naan -io+a#. 2-
lat ter#e-t 7n+#inya #ama den+an yan+ terdapat di pa#aran, hanya #a'a -ahan -aar yan+ di+naan -er-eda dan #ama mdahnya dalam pen++naan.
KE"EBI/AN )AN KEK'(ANGAN BIOGAS
20
dapn eran+annya adalah: 1. Memerlan dana tin++i nt aplia#i dalam -ent in#tala#i -io+a#. 2. ena+a er'a tida memilii emampan memadai tertama dalam pro#e# prod#i. 3. &elm dienal ma#yaraat. 4. ida dapat diema# dalam -ent air dalam ta-n+. <m-er : $7"l0arnaini d00# &'(8*
BAB III #EMB'A!AN BIOGAS BE(ASA" )A(I KO!O(AN !E(NAK
lim-ah or+ani ini meli-atan pro#e# 7ermenta#i. Pro#e# -iooner#i #eperti ini dienal pla #e-a+ai pro#e# penernaan anaerob.
2. ;nt #-trat -erpa #enyaa omple #eperti li+nin, tanin, dan polimer aromati: 3.
4 B685 BOO8 H 1> 82 O N 15 B84 H BO2
%$ Alat dan Bahan yang digunakan dalam #roses #embuatan Biogas> A Alat yang digunakan> Reator -io+a# • &a penampr • &iodi+e#ter • Pipa PVB • Penampn+ +a# yan+ di-at dari pla#ti polyrethane • "ompor +a# • Me#in +enerator • Vale ata ran • B Bahan yang digunakan> "otoran #api ir
% !aha0an #roses #embuatan Biogas>
1) Pen+an+tan otoran #api dari andan+ men' reator -io+a#.
2) "otoran #api diampr air den+an per-andin+an 1:1 di -a penampr. <m-er lain menye-tan per-andin+an otoran dan air yait 1:2. ntinya otoran diampr den+an air #eperlnya #ampai otoran tida la+i men++mpal ata -er-ent padatan. 3) "otoran yan+ #dah diampr den+an air emdian dima#an e dalam -iodi+e#ter, melai l-an+ yan+ terh-n+ antara -a penampr dan -iodi+e#ter. &iodi+e#ter yan+ ter-r di dalam tanah ini, dii#i #ampai penh nt mendoron+ dara elar dari -iodi+e#ter. 8ari pertama #ampai e delapan, +a# yan+ ada pada -iodi+e#ter
31
dielaran arena +a# yan+ ter-ent adalah +a# BO2, Fahri (2010). er-entnya +a# metana mem-than at 14 #ampai 21 hari.
4) %a# Metahane dari ha#il 7ermenta#i tadi di#alran e penampn+ +a# melali pipa. Penampn+ +a# yan+ di-at dari pla#ti polyrethane, #edan+an pipanya dapat men++nan PVB . i #ini +a# ditampn+ #ampai penh terle-ih dahl dan memilii teanan tertent nt -i#a di#alran e aplia#i lain -erpa ompor dan me#in +enerator.
5) ;nt mempermdah pen+endalian aliran +a#, dapat di+nan ale ata ran. 6) &iodi+e#ter dapat dii#i ter# mener# #edemiian #ehin++a mendoron+ otoran yan+ telah lama men+endap di -a+ian palin+ -aah. 8a#il #ampin+ dari pro#e# 7ermenta#i aan men+a#ilan lim-ah padat mapn air yan+ dapat di+naan #e-a+ai pp or+ani.
32
Rea#i imia yan+ ter'adi dalam pro#e# per-ahan otoran #api men'adi -io+a# pada enyataannya tida hanya men+ha#ilan +a# metana, tetapi '+a men+ha#ilan +a#+a# pen+otor yan+ tida diperlan #eperti ar-ondio#ida,ap air dan a#am #l7ida.
33
dapn nt men+ran+i adar BO2 dan 82<, dapat di+naan Jeolit padat yan+ dipana#an dan direa#ian den+an #enyaa "O8. ari ha#il penelitian 8amidi, d (2011) diperoleh e#implan -aha Jeolit padat dapat di+naan nt menyerap BO2 dan 82< #ehin++a -io+a# yan+ diha#ilan men'adi le-ih aya aan B84.
BAB I? #EN'!'# 8$KESIM#'"AN &io+a# adalah +a# yan+ mdah ter-aar dan diha#ilan oleh ati7ita# anaero- ata 7ermenta#i dari -ahan-ahan or+ani terma# diantaranyaL otoran man#ia dan hean, lim-ah dome#ti (rmah tan++a), #ampah -iode+rada-le ata #etiap lim-ah or+ani yan+ -iode+rada-le dalam ondi#i anaero-i. "andn+an tama dalam -io+a# adalah metana dan ar-on dio#ida. #i#tem -io+a# #ederhana. i#ampin+ it di daerah yan+ -anya ind#tri pemro#e#an maanan antara lain tah, tempe, ian pindan+ ata -rem -i#a menyatan #alran lim-ahnya e dalam #y#tem -io+a#.
34
ter#e-t tida menemari lin+n+an di#eitarnya. 8al ini memn+inan arena lim-ah ind#tri ter#e-t diata# -era#al dari -ahan or+ani yan+ homo+en. 8ar+a -ahan -aar minya yan+ main menin+at dan eter#ediaannya yan+ main menipi# #erta perma#alahan emi#i +a# rmah aa merpaan ma#alah yan+ dihadapi oleh ma#yaraat +lo-al. ;paya penarian aan -ahan -aar yan+ le-ih ramah terhadap lin+n+an dan dapat diper-ahari merpaan #ol#i dari perma#alahan ener+i ter#e-t. ;nt it indone#ia yan+ memilii poten#i la# ilayah yan+ -e+it -e#ar, diharapan nt #e+era men+aplia#i -ahan -aar na-ati. "ompo#i#i -io+a# terdiri ata# metana (B84) 55!5C, "ar-on dio#ida (BO2) 25 45C, /itro+en (/2) 00.3C, 8idro+en (82) 15C, 8idro+en #l7ide (82<) 03C, O#i+en (O2) 0.10.5C.
)AF!A( #'S!AKA
"ari, .& dan ". iDit. Biogas 4.
Mertahardianti, %. dan <.R lia#tti. 9engar"h-%mylase!n=imdala 9emb"atan> Biogas dari 6imbah 9adat ?apio0a yang Melibat0an !ffective Microorganism $!M* dalam %naerobic Digester: .
35