BIOGAS Dr. Eng. Rondang Tambun, ST. MT selaku Dosen Penguji

12 Methanolacinia 6,6 -7,2 Methanomicrobium 7,0-7,5 Methanosprillium 7,0-7,5 Methanococcoides 6,5-7,5 Methanohalobium 6,5-6,8 Methanolobus 6,5-6,8 Methanothrix 7,1-7,8 Methanosaeta 7,6 Metanogen yang dominan pada proses ini adalah Methanobacterium, Methanothermobacter, Methanobrevibacter, Methanosarcina dan Methanosaeta [13, 30, 32]. Substrat metanogen termasuk asetat, metanol, hidrogen, karbon dioksida, format, metanol, karbon monoksida, methylamines, metil merkaptan, dan logam berkurang. Dalam kebanyakan ekosistem non-gastrointestinal 70 atau lebih dari metana yang terbentuk berasal dari asetat, tergantung dari jenis organik [31] dan 30 oleh mengkonsumsi hidrogen [29]. Hanya ada dua kelompok yang dikenal metanogen yang memecah asetat: Methanosaeta dan Methanosarcina, sementara ada banyak kelompok yang berbeda dari metanogen yang menggunakan gas hidrogen, termasuk Methanobacterium, Methanococcus, Methanogenium dan Methanobrevibacter. Methanosaeta dan Methanosarcina memiliki tingkat pertumbuhan yang berbeda dan juga berbeda mengenai kemampuan mereka untuk memanfaatkan asetat. Methanosarcina tumbuh lebih cepat, tetapi menemukan kesulitan untuk menggunakan asetat pada konsentrasi rendah, dibanding Methanosaeta. Namun, kehadiran organisme ini dipengaruhi tidak hanya oleh konsentrasi asetat, tetapi juga oleh faktor-faktor seperti beban frekuensi dan pencampuran. Karena produsen metana umumnya tumbuh sangat lambat, hal ini sering tahap membatasi laju dari proses biogas [17].

2.4 BIOGAS

Biogas merupakan produk akhir dari degradasi anaerobik bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerobik dalam lingkungan dengan sedikit oksigen. Komponen terbesar yang terkandung dalam biogas adalah metana 55 – 70 dan karbon 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 13 dioksida 30 – 45 serta sejumlah kecil, nitrogen dan hidrogen sulfide [4, 11, 33]. Jenis bahan organik yang diproses sangat mempengaruhi produktivitas sistem biogas disamping parameter - parameter lain seperti temperatur digester, ph tingkat keasaman, tekanan, dan kelembaban udara [34]. Gas metan termasuk gas rumah kaca greenhouse gas, bersama dengan gas karbon dioksida CO 2 memberikan efek rumah kaca yang menyebabkan terjadinya fenomena pemanasan global [5]. Gas bio atau metana dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti halnya gas alam. Biogas tidak berbau dan berwarna yang apabila dibakar akan menghasilkan nyala api biru cerah seperti gas LPG. Nilai kalor gas metana adalah 20 MJm 3 dengan efisiensi pembakaran 60 persen pada konvesional kompor biogas. Tujuan utama pembuatan gas bio adalah untuk mengisi kekurangan atau mensubtitusi sumber energi di daerah pedesaan sebagai bahan bakar keperluan rumah tangga, terutama untuk memasak dan lampu penerangan. Selain itu dapat digunakan untuk menjalankan generator untuk menghasilkan listrik. Gas bio merupakan sumber energi ramah lingkungan, karena sumber bahannya memiliki rantai karbon yang lebih pendek bila dibandingkan dengan minyak tanah, sehingga gas CO yang dihasilkan relatif lebih sedikit [5]. Adapun pengaruh komponen- komponen dalam biogas dapat dilihat pada tabel 2.4 berikut : Tabel 2.4 Pengaruh Komponen-Komponen dalam Biogas dan Pengaruhnya [35] Kompenen Kandungan Pengaruh CH 4 50-75 volume Komponen yang mudah terbakar pada biogas CO 2 25-50 volume Mengurangi nilai bahan bakar; meningkatkan anti-ketukan sifat motor; menyebabkan korosi karbonat asam lemah, jika gas juga lembap itu kerusakan sel bahan bakar alkali H 2 S 0,005 –0,5 mgSm 3 Korosif pada agregat dan pipa korosi; timbul emisi SO 2 setelah pembakaran H 2 S jika pembakaran tidak sempurna; keracunan katalis NH 3 0-1 volume Emisi NOx setelah pembakaran; berbahaya 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 14 untuk sel bahan bakar; meningkatkan anti- ketuk sifat motor Uap air 1-5 volume Berkontribusi terhadap korosi dalam agregat dan pipa; kondensat akan menyebabkan kerusakan instrumen dan agregat; dapat menyebabkan pipa dan ventilasi membeku pada suhu beku Debu 5 mikrometer Ventilasi tersumbat dan kerusakan sel bahan bakar N 2 0-5 volume Mengurangi nilai bahan bakar dan meningkatkan sifat anti –ketuk motor Siloxane 0-50 mgm 3 Hanya dalam bentuk limbah dan gas TPA dari kosmetik, cuci bubuk, tinta cetak dll, bertindak sebagai media grinding kuarsa dan kerusakan motor Tabel 2.5 berikut merupakan beberapa hasil biogas yang telah dilakukan dari berbagai jenis substrat dan kondisi operasi yang berbeda. 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 15 Tabel 2.5 Biogas Yang Dihasilkan Dari Berbagai Substrat Dan Kondisi Operasi Yang Berbeda No Sumber Type Reaktor Substrat Temperatur o C HRT Efisiensi VS Biogas m 3 kg VS CH4 COD 1 Fernandez et all 2005 [36] Semi continus 14L Limbah sampah kota + kotoran kuda 37 17 73 0,8 58 2 Hartmann and Ahring 2005 [37] CSTR 4,5 L Limbah sampah kota + kotoran kuda 55 18 74 0.71 64 3 Hassib Bouallagai 2009 [38] ASBR 2L Limbah sayur dan buah 55 20 79 0,48 60 4 Alvarez and liden 2008 [39] Semi continus 2L Limbah sayur dan buah + limbah rumah tangga + kotoran sapi 35 30 1,36 56 5 Angelidaki 2006 [40] CSTR 4,5 L Limbah sampah kota 55 15 30 0,71 64 6 David bolzonella 2006 [41] Full scale 2200 m 3 Limbah sampah kota 36-39 40-60 72 56 7 Sorawit wanitukul 2013 [6] Anaerobic Hybrid Reaktor AHR 6 L POME 55 10-20 - - - 90 8 Wanna choorit 2007 [9] CSTR POME 37 7 3,73 Lday 71,10 55 5 4,66 Lday 70,32 9 G. D Najafpour 2006 [42] UpFlow Anaerobic Sludge Fixed Film UASFF POME 38 1,5 97 10 David bolzonella 2008 [43] Digestasi anaerobic Limbah Aktif 35 20 36 0,33 35 55 48 0,45 45 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 16

2.5 PARAMETER PENTING DALAM DIGESTASI ANAEROBIK