Tabel 2.6. Komponen Pengganggu Dalam Biogas
Komponen Jumlah
Pengaruh Terhadap Biogas
CO
2
H
2
S
NH
3
Uap Air
N
2
Siloxane 25 – 50 per
volume
0 – 0,5 per volume
0 – 0,05 per volume
1 –
5 per volume
– 5 per
volume 0 – 50 mg m
- Menurunkan nilai kalor bakar
3
Meningkatkan methane number Menyebabkan korosi
Menyebabkan kerusakan pada sel bahan bakar alkali
- Menyebabkan korosif pada peralatan dan sistem
perpipaan Menyebabkan emisi SO
2
- Merusak katalis yang digunakan pada reaksi
bila dibakar Menyebabkan emisi NO
2
Dapat merusak sel bahan bakar setelah pembakaran
- Menyebabkan korosif pada peralatan
Kondensatnya dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan dan pembangkit
Terdapat resiko pembekuan pada sistem perpipaan -
Menurunkan nilai kalor bakar Meningkatkan sifat anti-knocking pada mesin
- Menyebabkan kerusakan pada mesin
Deublein dan Steinhauster, 2008
2.5. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Produksi Biogas
Untuk mendapatkan produksi biogas yang optimum, perlu diperhatikan beberapa faktor dan kondisi yang dapat mempengaruhi perkembangan mikroorganisme di
dalam fermentor. Beberapa faktor yang harus diperhatikan dan dijaga agar proses produksi biogas berjalan dengan stabil adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
a. pH
Nilai pH merupakan ukuran dari keasaman kebasaan suatu larutan campuran dari substrat dan dinyatakan dalam bagian per juta ppm. Nilai pH dari
substrat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme methanogenic
dan mempengaruhi disosiasi beberapa senyawa penting untuk proses anaerobik.
Pembentukan metan terjadi pada interval pH yang relatif sempit, dari sekitar 5,5 sampai 8,5, dengan interval optimal antara 7,0 - 8,0 untuk bakteri metanogen pada
umumnya. Interval pH optimum untuk proses mesofilik adalah antara 6,5 dan 8,0 dan proses ini akan terhambat jika nilai pH menurun hingga di bawah 6,0 atau naik di
atas 8,3. Nilai pH dalam reaktor anaerobik umumnya dikendalikan oleh sistem buffer bikarbonat. Oleh karena itu, nilai pH di dalam digester tergantung pada konsentrasi
komponen alkali dan asam dalam fase cair. Jika akumulasi basa atau asam terjadi, kapasitas buffer akan menetralkan perubahan pH, sampai tingkat tertentu Seadi et al,
2008. b.
Temperatur Proses anaerobik dapat berlangsung pada temperatur yang berbeda, rentang
suhunya dapat dibagi menjadi tiga: psichrofilik di bawah 25
o
C, mesofilik 25
o
C – 45
o
C, dan termofilik 45
o
C – 70
o
C. Stabilitas suhu sangat menentukan pada proses anaerobik.
Banyak industri biogas modern beroperasi pada suhu termofilik karena proses termofilik memberikan banyak keuntungan, dibandingkan dengan proses
Universitas Sumatera Utara
mesofilik dan psichrofilik diantaranya adalah sebagai berikut • Efektif untuk penghilangan patogen
:
• Tingkat pertumbuhan bakteri methanogenic lebih tinggi pada suhu yang lebih tinggi
• Waktu retensi berkurang, membuat proses lebih cepat dan lebih efisien • Degradasi substrat padat menjadi lebih baik sehingga pemanfaatan substrat
menjadi lebih baik Seadi et al, 2008. c.
Organic Loading Rate OLR OLR adalah jumlah bahan organik yang masuk dan tersedia dalam fermentor.
Apabila OLR terlalu rendah maka proses fermentasi akan berjalan lambat sedangkan jika terlalu tinggi maka terjadi overlaod dan substrat yang ada dapat menjadi
penghambat pertumbuhan mikroorganisme. Speece, 1996. d.
Total Solid TS, dan Volatile Solid VS. Total solid TS adalah jumlah padatan yang terdapat dalam substrat baik
padatan yang terlarut maupun yang tidak terlarut. Sedangkan volatile solid VS adalah padatan-padatan organik yang terdapat dalam substrat. Dari TS dan VS inilah
dapat diketahui berapa banyak produksi gas yang akan dihasilkan U.S Environmental Protection, 2001.
Universitas Sumatera Utara
e. Makro dan Mikronutrien
Mikro-nutrien trace elements seperti besi, nikel, kobal, selenium, molibdenum atau tungsten sama pentingnya dengan makro-nutrients seperti karbon,
nitrogen, fosfor, dan belerang untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup mikroorganisme anaerobik. Rasio optimal makro-nutrien untuk karbon, nitrogen,
fosfor, dan belerang C: N: P: S kurang lebih 600:15:5:1. Kurangnya penyediaan nutrisi dan trace elements serta kecepatan fermentasi yang
terlalu tinggi dari substrat dapat menghambat dan mengganggu proses anaerobik Seadi et al, 2008.
f. Hydraulic Retention Time HRT
HRT atau waktu tinggal merupakan waktu rata-rata yang dibutuhkan oleh limbah cair untuk tinggal di dalam fermentor. Nilai HRT merupakan perbandingan
antara volume reaktor dengan laju alir umpan yang masuk Speece 1996. HRT berhubungan dengan volume digester dan volume substrat yang masuk per satuan
waktu, meningkatnya organic loading rate akan mengurangi HRT, waktu retensi harus cukup lama untuk memastikan bahwa jumlah mikroorganisme yang keluar
bersama dengan efluen tidak lebih tinggi dari jumlah mikroorganisme yang direproduksi.
HRT yang singkat memberikan laju aliran substrat yang baik, namun hasil gas yang diperoleh akan lebih rendah. Dengan mengetahui HRT yang ditargetkan,
Universitas Sumatera Utara
jumlah input substrat dan laju dekomposisi substrat maka dapat dibuat perhitungan untuk volume tangki digesternya Seadi et al, 2008.
2.6. Trace Metal Sebagai Nutrisi Esensial Pada Mikroorganisme
