4. 7. DESAIN TEKNOLOGI FERMENTASI MEDIA PADAT
Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa jerami dan sampah pasar dapat dikonversi menjadi salah satu sumber energi terbarukan, yaitu
berupa biogas. Pada aplikasi sistem ini, maka fermentasi pertama dilakukan dengan menggunakan bahan baku limbah jerami atau sampah
pasar dan ditambahkan kotoran sapi segar sebagai inokulum. Pada fermentasi selanjutya baru dilanjutkan dengan penggunaan kembali
digestat sebanyak 25 persen dan umpan baru berupa bahan organik jerami dan sampah pasar sebanyak 75 persen. Potensi penerapan hasil penelitian
ini dalam sekala lebih besar sangat memungkinkan, karena produksi jerami padi dan sampah yang sangat besar di Indonesia dan masih belum
banyak dimanfaatkan. Desain teknologi fermentasi media padat digunakan untuk limbah
padatan seperti sayuranhijauan, sampah pasar dan jerami. Desain yang dibuat adalah sistem batch curah, tidak perlu menggunakan pipa alir,
tangki tunggal merupakan desain yang paling baik untuk digunakan. Tangki dapat dibuka dan slurry buangan proses dapat dikeluarkan dan
digunakan sebagai pupuk kemudian bahan baku yang baru dimasukkan lagi. Tangki ditutup dan proses fermentasi diawali kembali. Tergantung
dari jenis bahan limbah dan temperatur yang dipakai, sistem batch akan mulai berproduksi setelah minggu kedua sampai minggu keempat, laju
peningkatan produksi menjadi lambat lalu menurun setelah satu bulan. Sistem batch biasanya dibuat dalam beberapa set sekaligus sehingga paling
tidak ada yang beroperasi dengan baik. Menurut Romli 2010, sistem batch memiliki kemampuan menghasilkan 50 sampai 100 kali lebih besar
laju produksi biogas karena dua hal. Pertama, lindi secara kontinu dilakukan resirkulasi yang memungkinkan tersebarnya inokulan, nutrient
dan asam-asam, dan ini sebenarnya adalah efek pengadukan parsial. Kedua, sistem curah berjalan dalam suhu yang relative lebih tinggi
daripada suhu umumnya landfill.
Gambar 22. Rancangan reaktor biogas
Untuk aplikasi di lapangan, rancangan bioreaktor biogas yang digunakan tentu berbeda dengan bioreaktor skala laboratorium. Untuk
skala penelitian mungkin cukup dengan kapasitas reaktor 10 liter, tetapi untuk skala aplikasi di lapangan kapasitas tersebut tidak cukup. Dalam
rancangan bioreaktor skala lapangan, kapasitas reaktor dibuat dalam satuan volume sekitar 4000 liter. Gambar 22 menujukkan desain reaktor
biogas untuk skala lapangan. Reaktor terdiri dari tiga bagian utama, yaitu reaktor, penampung gas
dan penampung air lindi. Sistem fermentasi yang digunakan adalah
Keterangan : A. Bagian penampung biogas
B. Reaktor utama C. Penampung lindi dan pompa
untuk sirkulasi lindi D. Pompa untuk sirkulasi lindi
E. Inlet umpan F. Outlet digestat
fermentasi padat solid state fermentation. Pada bagian reaktor terdiri dari saluran inlet, outlet, dan tempat fermentasi. Pada penampung lindi
dilengkapi dengan pompa untuk mensirkulasi air lindi. Penampung gas sendiri terbuat dari plastik tebal.
Bahan baku awal berupa jerami padi atau sampah pasar, air dan kotoran sapi dimasukkan melalui saluran inlet. Reaktor juga dilengkapi
saluran outlet untuk mengeluarkan digestat, sehingga tidak perlu membongkar semuanya. Bentuk umpan yang semi padat, membuat proses
pengeluaran digestat dengan cara mendorong dari bagian inlet. Bahan untuk membuat reaktor dapat berupa stainless steel atapun beton.
Penampung gas terbuat dari plastik tebal yang ditempatkan dibagian atas reaktor dengan kapasitas 6000 liter. Proses resirkulasi lindi dapat
dilakukan dengan menggunakan pompa atau juga bisa tanpa menggunakan pompa dengan mengecilkan ukuran pipa resirkulasi dan memanfaatkan
tekanan cairan. Biogas dari penampung gas langsung bisa dialirkan ke kompor untuk memasak.
Limbah biomassa mempunyai rasio C:N yang tinggi dibandingkan limbah kotoran ternak sehingga perlu ditambahkan sumber nitrogen.
Limbah pertanian menghasilkan biogas delapan kali lebih banyak dibandingkan limbah kotoran ternak Haryati, 2006. Campuran dari
limbah kotoran ternak dan limbah sayuran merupakan campuran yang ideal untuk menghasilkan biogas, dengan perbandingan jumlah limbah
sayuran yang lebih banyak.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori