PRODUKSI BIOGAS DARI CAMPURAN KOTORAN SAPI DENGAN KOTORAN AYAM

PRODUKAI BIOGAS DARI CAMPURAN KOTORAN SAPI DENGAN
KOTORAN AYAM
(Skripsi)

DENTA SANJAYA

FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015

ABSTRACT

PRODUCTION BIOGAS COMMIXTURE FROM COW MANURE WITH CHICKEN
MANURE

Oleh
DENTA SANJAYA

Biogas technology with zero waste concept is expected to be the alternative energy and to
reduce environmental problems. The purpose of this study is to know the magnitude of the

volume of biogas by kilogram of each chicken and cow dung comparison. The study was
conducted in six treatments with the addition of chicken manure that is 0, 100, 300, 500.700
and 1000 grams. The fermentation process is done using a batch system with measurement of
gas each day. The parameters observed in organic matter, the degree of acidity (pH),
temperature, volume of biogas, biogas productivity, flame and C / N ratio of each treatment.
The results showed that the overall pH of the beginning and end of the study tend to be close
to neutral. The best results generated biogas production in the composition with the addition
of chicken manure 50% in the amount of 35.690 ml, and the highest value of the biogas
productivity of 0,33 liters /g volatile solid with the same composition.

Keywords: biogas, cow manure, chicken manure, anaerobic codigestion.

ABSTRAK

PRODUKSI BIOGAS DARI CAMPURAN KOTORAN SAPI DENGAN KOTORAN
AYAM

Oleh
DENTA SANJAYA

Teknologi biogas dengan konsep zero waste diharapkan bisa menjadi energi alternatif dan
dapat mengurangi permasalahan lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengatahui
besarnya volume biogas per kilogram dari masing-masing perbandingan kotoran ayam dan
sapi. Penelitian dilakukan pada enam perlakuan yakni dengan panambahan kotoran ayam 0,
100, 300, 500,700 dan 1000 gram. Proses fermentasi dilakukan menggunakan sistem batch
dengan pengukuran gas setiap hari. Parameter yang diamati meliputi bahan organik, derajat
keasaman (pH), temperatur, volume biogas, produktivitas biogas, nyala api dan C/N rasio tiap
perlakuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara keseluruhan pH awal dan akhir pada
penelitian cenderung mendekati netral. Hasil produksi biogas terbaik dihasilkan pada
komposisi dengan penambahan kotoran ayam 50% yaitu sebesar 35690 ml, dan nilai
produktivitas biogas tertinggi sebesar 0,33 liter/g volatile solid dengan komposisi yang sama.

Kata Kunci: biogas, kotoran sapi, kotoran ayam, kodigesi.

PRODUKSI BIOGAS DARI CAMPURAN KOTORAN SAPI
DENGAN KOTORANAYAM

Oleh

DENTA SANJAYA

Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada

Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung

EAKUUTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG

2015

(

fripsi

PRODT]KSI BIOGAS DARI CAMPI]RAN
KOTORAN SAPI DENGAI\I KOTORAN AYAM

filahasisu,a

Denta Sanjaya

].,

Pokok lvlahasiswa

1014071061

Teknik Pertanian

';trttas

i

Pertanian

}
-- l.

Mu,,,r

I)r.Ir. fuus

NIP

19650s27 19931

WT#IBT?#;iB

1.ffi21231198703

2. K$nJunrsan Teknik Pertanian

fN6")W

Dr. Ir. Agus ll6ryanto, M.P.
NrP 19650527 19931 002

8,',.
,S,,
6'1

.

L,',

(/,,.

I

030

MENGESAIIKAN
Tim Penguji
: Dr.

Ketua

Sekretaris

: Dr.

Penguji
BukanPembimbing

:

Ir. Agus Haryanto, M.P.

Ir. Tamrin, M.S.

Dr. Ir. Sugeng Triyono, M.Sc.

[. Wan Abbas Zaka;tu, M.S.
tg87o2 t

o0{-

-t'=\-

Tmggal Lulus Ujian Skripsi : 20 Februari 2015

tufrw
,trL^^,"--

\\

Y2^

PERI{YATAAN KEASLIAN IIASIL KARYA

Saya

lrPM ru4rnffiI

addlah Dcnta Saniaya

Dengan

ini menyatakan tahwa

apa yang tertulis dalam'karya ilmia1

hasil karya saya yang dibimbing oleh Komisi Pembimbing, 1) Dr.

Hlryento, 1TIP alan2) Ih.If."Tamrin, M.S: berdasarkan

ini ailalat

Ir.

Agus

pada pengetahuan dan

informasi yang telah saya dapatkan. Karya itniah ini berisi material yang dibuat

sendiri alan hasil rujukan beberapa ,,r.Uftuio Ouku, jumal, dn) yang telah
dipublikaSikan sebClumnya atau dengan kata lain'bdkanlah hasil dari plagiat karya
orang lain.

Dedikianhhpernyataanini sayabuat dan d6pat dipertanggrmgiawabkan. Apabila
dikemudian hari terdapat kecurangan dalam pe'mbuatan hasil karya ini, maka saya
sebagai pentrlis utama siap untuk mempertanggungiawabkannya.

Bandar Lamprmg,T fehruari 2015

:xi:Hl;?)iifit',*!n9

membuat pernyataan

t')enta

Sanjaya)

NPM 1014071ffiI

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Karang pada tanggal 09 Januari
1992, sebagai anak pertama dari dua bersaudara, dari Bapak
Saidi Jaya dan Ibu Maniroh. Penulis menyelesaikan
Pendidikan Taman Kanak-kanak (TK) Ekadyasa Natar,
Lampung Selatan tahun 1998, Sekolah Dasar (SD)
diselesaikan di SD Negeri 1 Perumanas Way Halim tahun 2004, Sekolah
Menengah Pertama (SMP) di SMP Negeri 20 Bandar Lampung diselesaikan tahun
2007, dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Al-Azhar 3 Bandar Lampung
diselesaikan pada tahun 2010.
Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian,
Universitas Lampung melalui jalur UML pada tahun 2010. Selama menjadi
mahasiswa, penulis pernah mendapatkan (PKM) pada tahun 2011. Penulis juga
pernah mendapatkan Beasiswa dari Bank Indonesia (BI) dan BNI pada tahun
2012 dan 2013. Selain itu, Penulis juga aktif di organisasi (BEM U 2010/2011)
sebagai staff Bidang Hukum dan Advokasi, juga di (FOSI FP) sebagai anggota
Bidang Kadernisasi dan di Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian (PERMATEP)
sebagai Ketua Umum periode 2012/2013. Pada tahun 2013 penulis melaksanakan
PraktekUmum (PU) di PT Great Giant Pineapple, Terbanggi Besar, Lampung
Tengah dengan judul “Perbedaan Kualitas hasil Chopper tipe Berti dan Kulin

pada lokasi &71C dan 82A Di Plantatation Group 1 PT Great Giant Pineapple
(GGP)”.
Penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) tahun 2014 di Desa Pugung
Raharjo, Kec. Sekampung Udik, Lampung Timur. Pada Saat itu penulis dipercaya
sebagai Kordinator untuk Kecamatan Sekampung Udik Lampung Timur.

“Kupersembahkan karya kecil ini untuk Bapak, Ibu, dan keluargaku
yang aku sayangi dan aku cintai karena Allah, yang selalu
melimpahkan doa
dalam Sujudnya serta dukungan terbaiknya kepadaku untuk
mencapai Sukses sebagai Pemberi Aroma dalam
Kebahagiaan Keluarga ”

Serta

“Kepada Almamater Tercinta”
Teknik Pertanian Universitas Lampung
2010

Bukankah dia (Allah) yang menciptakan langit dan bumi dan yang menurunkan
air dari langit untukmu
lalu kami tumbuhkan dengan air itu kebun – kebun yang berpemandangan
indah? Kamu tidak akan mampu menumbuhkan pohon- pohonnya apakah
disamping Allah ada tuhan yang lain? Sebenarnya mereka adalah orang - orang
yang menyimpang dari kebenaran
(QS. An-Naml : 60)

“Sesuatu yang belum dikerjakan , seringkali tampak mustahil. Kita

baru yakin kalau kita telah berhasil melakukannya dengan baik”
(Evelin Underhill)

“Musuh yang paling berbahaya di atas dunia ini adalah penakut dan
bimbang. Teman yang paling setia, hanyalah keberanian dan
keyakinan yang teguh” (Andrew jackson)

SANWACANA

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah
serta nikmat yang tiada terukur sehingga berkat petunjuk-Nya penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir perkuliahan dalam penyusunan skripsi ini. Sholawat
teriring salam semoga selalu tercurah kepada syuri tauladan Nabi Muhammad
SAW dan keluarga serta para sahabatnya Aamiin.

Skripsi yang berjudul “Produksi Biogas dari Campuran Kotoran Sapi dengan
Kotoran Ayam” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknologi Pertanian (S.TP) di Universitas Lampung.

Penulis memahami dalam penyusunan skripsi ini begitu banyak cobaan, suka dan
duka yang dihadapi, namun berkat ketulusan do’a, semangat, bimbingan,
motivasi, dan dukungan orang tua serta berbagai pihak sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Maka pada kesempatan kali ini penulis
mengucapkan terimakasih kepada :

1.

Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P. selaku pembimbing pertama, yang telah
memberikan bimbingan dan saran serta kesabaran sehingga terselesaikanya
skripsi ini.

2.

Dr. Ir. Tamrin, M.S. selaku pembimbing kedua sekaligus pembimbing
akademik yang telah memberikan berbagai masukan dan bimbingannya
dalam penyelesaian skripsi ini.

3.

Dr. Ir. Sugeng Triyono, M.Sc. selaku pembahas yang telah memberikan
saran dan masukan sebagai perbaikan selama penyusunan skripsi ini.

4.

Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P. selaku ketua jurusan Teknik Pertanian yang
telah membantu dalam administrasi penyelesaian skripsi ini.

5.

Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S. selaku dekan Fakultas Pertanian yang
telah membantu dalam administrasi skripsi ini.

6.

Orang tua ku tercinta, Bapak dan Ibu

serta

adikku yang tidak henti-

hentinya memberikan dukungan semangat, material, kasih sayang dan do’a
nya sehingga menjadi sumber penyemangat dalam menyusun skripsi ini.
7.

Keluarga besar Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian (PERMATEP)
Unila. Terimakasih atas kebahagiaan, semangat dan rasa kekeluargaan yang
telah diberikan.

8.

Teman-teman TETA’10 yang sangat saya cintai dan saya banggakan, terima
kasih karena selalu memberikan keceriaan dan doanya selama ini.

9.

Keluarga besar BEM Unila 2010/2011 dan Keluarga besar Fosi FP,
terimakasih atas cerita, semangat dan pengalamannya.

Bandar Lampung, 7 Februari 2015
Penulis,

D enta Sanjaya

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ........................................................................................................... i
DAFTAR TABEL ................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. iv
I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang dan Masalah ....................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian ......................................................................................... 3
1.3 Manfaat Penelitian ....................................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 4
2.1 Sejarah Biogas ............................................................................................. 4
2.2 Proses Pembentukan Biogas ........................................................................ 9
2.4 Pemeliharaan Instalasi Biogas ..................................................................... 12
2.4 Faktor yang Mempengaruhi Pembentukan Biogas ...................................... 13
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.4.5

Bahan Baku ...........................................................................................
Derajat Keasaman (pH).........................................................................
Temperatur Pencernaan.........................................................................
Pengenceran Bahan Baku......................................................................
Pengadukan Bahan Baku ......................................................................

13
14
15
15
16

2.5 Rasio Karbon/ Nitrogen (C/N) .................................................................... 17
2.6 Hydraulic Retention Time (HRT) ............................................................... 18
2.7 Kotoran Ternak ........................................................................................... 19
2.7.1 Kotoran Ayam ................................................................................... 19
2.7.2 Kotoran Sapi ...................................................................................... 19
2.8 Keuntungan Penggunaan Biogas di Bidang Pertanian ................................ 21
III. METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................ 23

i

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 23
3.2 Alat dan Bahan .......................................................................................... 23
3.3 Prosedur Penelitian ................................................................................... 24
3.4 Persiapan Bahan ........................................................................................ 25
3.4.1 Penyediaan Kotoran Ayam ................................................................ 25
3.4.2 Penyediaan Kotoran Sapi .................................................................... 25
3.5 Persiapan Alat ........................................................................................... 25
3.6 Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. 26
3.7 Analisis Data ............................................................................................. 27
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 32
4.1 Kondisi Awal dan Akhir Bahan Isian ....................................................... 32
4.1.1 C/N Rasio ............................................................................................ 33
4.2 Volatile Solid (VS) Removed .................................................................... 34
4.3 Derajat Keasaman (pH) ............................................................................. 36
4.4 Temperatur ................................................................................................ 37
4.5 Volume Biogas yang Dihasilkan............................................................... 38
4.6 Produktivitas Biogas ................................................................................. 42
4.7 Uji Nyala Api ............................................................................................ 43
V. KESIMPULAN .................................................................................................. 45
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ........................................................................................................... i
DAFTAR TABEL ................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. iv
I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang dan Masalah ....................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian ......................................................................................... 3
1.3 Manfaat Penelitian ....................................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 4
2.1 Sejarah Biogas ............................................................................................. 4
2.2 Proses Pembentukan Biogas ........................................................................ 9
2.4 Pemeliharaan Instalasi Biogas ..................................................................... 12
2.4 Faktor yang Mempengaruhi Pembentukan Biogas ...................................... 13
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.4.5

Bahan Baku ...........................................................................................
Derajat Keasaman (pH).........................................................................
Temperatur Pencernaan.........................................................................
Pengenceran Bahan Baku......................................................................
Pengadukan Bahan Baku ......................................................................

13
14
15
15
16

2.5 Rasio Karbon/ Nitrogen (C/N) .................................................................... 17
2.6 Hydraulic Retention Time (HRT) ............................................................... 18
2.7 Kotoran Ternak ........................................................................................... 19
2.7.1 Kotoran Ayam ................................................................................... 19
2.7.2 Kotoran Sapi ...................................................................................... 19
2.8 Keuntungan Penggunaan Biogas di Bidang Pertanian ................................ 21
III. METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................ 23

i

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 23
3.2 Alat dan Bahan .......................................................................................... 23
3.3 Prosedur Penelitian ................................................................................... 24
3.4 Persiapan Bahan ........................................................................................ 25
3.4.1 Penyediaan Kotoran Ayam ................................................................ 25
3.4.2 Penyediaan Kotoran Sapi .................................................................... 25
3.5 Persiapan Alat ........................................................................................... 25
3.6 Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. 26
3.7 Analisis Data ............................................................................................. 27
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 32
4.1 Kondisi Awal dan Akhir Bahan Isian ....................................................... 32
4.1.1 C/N Rasio ............................................................................................ 33
4.2 Volatile Solid (VS) Removed .................................................................... 34
4.3 Derajat Keasaman (pH) ............................................................................. 36
4.4 Temperatur ................................................................................................ 37
4.5 Volume Biogas yang Dihasilkan............................................................... 38
4.6 Produktivitas Biogas ................................................................................. 42
4.7 Uji Nyala Api ............................................................................................ 43
V. KESIMPULAN .................................................................................................. 45
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

ii

DAFTAR TABEL

Tabel

Halaman

1. Produksi Biogas dari Berbagai Bahan Organik ................................................. 8
2. C/N rasio dari Beberapa Kotoran Hewan........................................................... 18
3. Kandungan kadar Hara Kotoran Ternak ............................................................ 20
4. Komposisi Pada Penelitian................................................................................. 27
5. Karakteristik Bahan Tiap Perlakuan .................................................................. 32
6. C/N Rasio Bahan ................................................................................................ 34
7. Nilai C/N RasioTiap Perlakuan .......................................................................... 34
8. Kandungan Volatile Solid (VS) Removed Bahan ............................................... 35
9. Produksi Biogas Harian (ml).............................................................................. 40
10. Data yang didapat Selama Penelitian ............................................................... 42

Lampiran

11. Produksi Biogas Kumulatif (ml) ...................................................................... 56
12. Data Sebelum Penelitian (Sample) .................................................................. 57
13. Contoh Perhitungan Data Keseluruhan (Bahan) .............................................. 57
14. Data Setelah Penelitian (Sample) ..................................................................... 57
15. Contoh Perhitungan Data Keseluruhan (Bahan) .............................................. 57
16. Perhitungan Karakteristik Bahan Awal Penelitian........................................... 58
17. Perhitungan Karakteristik Bahan Akhir Penelitian .......................................... 58

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

1. Proses Pembentukan Biogas (Wahyuni, 2011) .................................................. 6
2. Instalasi Biogas Di Indonesia (Biru,2010) ......................................................... 10
3. Diagram Alir Penelitian ..................................................................................... 24
4. Skema Biogas Sistem Batch............................................................................... 26
5. Grafik VS Awal Bahan ...................................................................................... 35
6. pH Awal dan ph Akhir Penelitian ...................................................................... 36
7. Suhu Rata-rata Proses Pembentukan Biogas ..................................................... 37
8. Produksi Biogas Kumulatif ................................................................................ 38
9. Total Produksi Biogas ........................................................................................ 41
10. Produktivitas Biogas yang dihasilkan .............................................................. 42
11. Nyala Api Biogas Tiap Perlakuan .................................................................... 44

Lampiran

12. Peternakan Ayam ............................................................................................. 49
13. Pengambilan Sample Kotoran Ayam ............................................................... 49
14. Kotoran Ayam Segar ........................................................................................ 49
15. Penimbangan Sample ....................................................................................... 50
16. Pengukuran Volume Biogas ............................................................................. 50
17. Thermometer untuk Mengukur Suhu pada digester dan Lingkungan .............. 51
18. Proses Pengukuran pH pada Sample ................................................................ 51
19. Sample Setelah dioven ..................................................................................... 52

iv

20. Proses Memasukkan Sample dalam Tanur ...................................................... 52
21. Sample Setelah ditanur ..................................................................................... 52
22. Reaktor dan Gas yang Dihasilkan .................................................................... 53
23. Api yang Dihasilkan ......................................................................................... 53

v

1

I.

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang dan Masalah

Pemanfaatan energi yang tidak dapat diperbaharui secara berlebihan dapat
menimbulkan masalah krisis energi. Salah satu gejala krisis energi yang terjadi
akhir-akhir ini yaitu kelangkaan bahan bakar minyak (BBM), seperti minyak
tanah, bensin, dan solar. Kelangkaan terjadi karena tingkat kebutuhan BBM
sangat tinggi dan selalu meningkat setiap tahunnya, sementara itu minyak bumi
sebagai bahan baku pembuatan BBM sangatlah terbatas dan membutuhkan waktu
berjuta-juta tahun untuk proses pembentukannya (Wahyuni, 2011).

Meskipun Indonesia adalah salah satu negara penghasil minyak dan gas, namun
berkurangnya cadangan minyak dan penghapusan subsidi yang diterapkan oleh
pemerintah menyebabkan harga minyak labil. Dalam situasi seperti ini pencarian,
pengembangan, dan penyebaran teknologi energi Non BBM yang ramah
lingkungan menjadi amat penting, terutama ditujukan kepada keluarga miskin
sebagai golongan yang banyak terkena dampak kenaikan BBM. Salah satu
teknologi yang sesuai dengan keadaan tersebut ialah teknologi biogas. Biogas
dapat dihasilkan dari pengolahan limbah rumah tangga dan buangan dari sisa
kotoran ternak, dengan demikian biogas memiliki peluang yang besar dalam

2

pengembangannya karena bahannya dapat diperoleh dari sekitar tempat tinggal
masyarakat (Wahyono dan Sudarno, 2012).

Teknologi biogas dengan konsep zero waste (tidak dihasilkan limbah) diharapkan
dapat membantu memperlambat laju pemanasan global. Selain bisa menjadi
energi alternatif, biogas juga dapat mengurangi permasalahan lingkungan, seperti
polusi udara, polusi tanah, dan pemanasan global (Wahyuni, 2011).
Biogas dalam skala rumah tangga dengan jumlah ternak 2 – 4 ekor atau suplai
kotoran sebanyak kurang lebih 25 kg/hari cukup menggunakan tabung reaktor
berkapasitas 2500 – 5000 liter yang dapat menghasilkan biogas setara dengan 2
liter minyak tanah/hari dan mampu memenuhi kebutuhan energi memasak satu
rumah tangga pedesaan dengan 6 orang anggota keluarga (Kaharudin dan
Sukmawati, 2010).
Seiring dengan berkembangnya teknologi dan pengetahuan, biogas sudah
dikembangkan sebagai energi alternatif yang bisa memanfaatkan berbagai kotoran
hewan. Selain kotoran sapi, biogas juga bisa dihasilkan dari kotoran ayam.
Limbah kotoran ayam umumnya hanya digunakan sebagai pupuk secara langsung
oleh peternak, pemanfaatan lain yang bisa dilakukan adalah dengan
memprosesnya menjadi sumber energi dalam bentuk biogas. Pengolahan kedua
limbah tersebut bisa dilakukan secara bersamaan, sehingga dapat menghasilkan
produk yang bernilai ekonomis.

Menurut (Wahyono dan Sudarno, 2012) biogas bahan organik dari kotoran sapi
dengan 1 kg dapat menghasilkan biogas sebanyak 40 lt, sedangkan kotoran ayam
dengan jumlah yang sama bisa menghasilkan 70 lt. Hal ini menunjukkan biogas

3

dari kotoran ayam memiliki produksi gas lebih baik dari kotoran sapi. Sampai
saat ini belum banyak penelitian mengenai penambahan kotoran ayam terhadap
campuran kotoran sapi untuk menghasilkan biogas. Oleh karena itu, perlu
dilakukannya penelitian lebih lanjut, sehingga dapat menghasilkan biogas yang
maksimal dan dapat mengurangi pencemaran lingkungan sekitar.

1.2

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan :
1. Untuk mengatahui besarnya volume biogas per kilogram yang dihasilkan
dari masing-masing perbandingan kotoran ayam dan sapi.
2. Untuk mengetahui perbandingan komposisi kotoran ayam dan kotoran
sapi yang terbaik dalam menghasilkan biogas.

1.3

Manfaat Penelitian

Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
1. Dapat menjadi alternatif dalam pemakaian minyak dan gas bumi yang
jumlahnya terbatas dan harganya yang cukup mahal.
2. Dalam jangka panjang, diharapkan mampu mengurangi penggunaan
kayu sebagai bahan bakar sehingga kelestarian hutan menjadi lebih
terjaga.
3. Memanfaatkan kotoran ternak yang tidak digunakan dan terbuang siasia.
4. Sebagai acuan untuk penelitian berikutnya yang terkait dengan masalah

ini.

4

II.

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sejarah Biogas

Biogas merupakan gas yang mudah terbakar (flamable) yang dihasilkan dari
proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob yang berasal
dari limbah kotoran hewan. Menurut beberapa literatur, sejarah keberadaan
biogas sendiri sebenarnya sudah ada sejak kebudayaan mesir, china, dan romawi
kuno. Masyarakat pada waktu itu diketahui telah memanfaatkan gas alam ini
yang dibakar untuk menghasilkan panas. Namun, orang pertama yag mengaitkan
gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah Alessandro Volta
tahun 1776, sedangkan Willam Henry pada tahun 1806 mengidentifikasi gas yang
dapat terbakar tersebut sebagai metan. Becham tahun 1868, murid Louis Pasteur
dan Tappeiner tahun 1882 memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan
metan (Wahyono dan Sudarno, 2013).

2.2 Proses Pembentukan Biogas

Pembentukan biogas terjadi pada proses anaerob yaitu kedap udara.
Pembentukan biogas terdiri dari tiga tahapan yaitu tahap hidrolisis, asifikasi dan
metanogenesis.

5

a)

Tahap Hidrolisis

Pada tahap hidrolisis terjadi pemecahan polimer menjadi polimer yang lebih
sederhana oleh enzim dan dibantu dengan air. Enzim tersebut dihasilkan oleh
bakteri yang terdapat dari bahan-bahan organik. Bahan organik bentuk primer
dirubah menjadi bentuk monomer. Contohnya lignin oleh enzim lipase menjadi
asam lemak. Protein oleh enzim protase menjadi peptide dan asam amino.
Amilosa oleh enzim amilase dirubah menjadi gula (monosakarida)
(Wahyuni, 2011). Tahapan pembentukan biogas terlihat seperti Gambar 1.

b) Tahap Pengasaman (Asidifikasi)

Pada tahap pengasaman, bakteri merubah polimer sederhana hasil hidrolisis
menjadi asam asetat, hidrogen (H2) dan karbondioksida (CO2). Untuk merubah
menjadi asam asetat, bakteri membutuhkan oksigen dan karbon yang diperoleh
dari oksigen terlarut yang terdapat dalam larutan. Asam asetat sangat penting
dalam proses selanjutnya, digunakan oleh mikroorganisme untuk pembentukan
metan (Wahyuni, 2011).

c)

Tahap Pembentukan Gas Metan

Pada tahap ini senyawa dengan berat molekul rendah didekomposisi oleh bakteri
metanogenik menjadi senyawa dengan berat molekul tinggi. Contoh bakteri ini
menggunakan asam asetat, hidrogen (H2) dan karbon dioksida (CO2) untuk
membentuk metana dan karbon dioksida (CO2). Bakteri penghasil metan
memiliki kondisi atmosfer yang sesuai akibat proses bakteri penghasil asam.

6

Asam yang dihasilkan oleh bakteri pembentuk asam digunakan kembali oleh
bakteri pembentuk gas metan. Tanpa adanya proses simbiotik tersebut, maka
akan menimbulkan racun bagi mikroorganisme penghasil asam (Wahyuni, 2011).

Gambar 1. Proses Pembentukan Biogas (Wahyuni, 2011)

7

Selain itu, ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan
biogas:
1. Kelompok bakteri fermentatif, yaitu : Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa
jenis Enterobactericeae.
2. Kelompok bakteri asetogenik, yaitu Desulfovibrio.
3. Kelompok bakteri Metana, yaitu Mathanobacterium, Mathanobacillus,
Methanosacaria, dan Methanococcus Wahyono dan Sudarno (2012).

Sedangkan terkait dengan temperatur, secara umum ada 3 rentang temperatur
yang disenangi oleh bakteri, yaitu:

o
1. Psicrophilic (suhu 4–20 C), biasanya untuk negara-negara subtropics atau
beriklim dingin,
o
2. Mesophilic (suhu 20–40 C),
o
3. Thermophilic (suhu 40–60 C), hanya untuk men-digesti material, bukan
untuk menghasilkan biogas Wahyono (2012).

Dengan demikian, untuk negara tropis seperti Indonesia menggunakan unheated
o
digester (digester tanpa pemanasan) pada kondisi temperatur tanah 20–30 C.
Prinsip utama proses pembentukan biogas adalah pengumpulan kotoran ternak
(sapi) ke dalam tangki kedap udara yang disebut dengan tangki digester.
Didalam digester kotoran-kotoran tersebut akan dicerna dan difermentasi oleh
bakteri.

8

Gas yang dihasilkan akan tertampung pada bagian atas digester. Terjadinya
penumpukan produksi gas akan menimbulkan tekanan sehingga dari tekanan
tersebut gas dapat disalurkan melalui pipa yang dipergunakan untuk keperluan
bahan bakar atau pembangkit listrik.

Gas tersebut sangat baik untuk pembakaran karena menghasilkan panas yang
tinggi, tidak berbau, tidak berasap, dan api yang dihasilkan berwarna biru.
Selain itu, pupuk kandang yang dihasilkan dari pembuangan bahan biogas ini
akan menaikkan kandungan bahan organik sehingga menjadi pupuk kandang
yang sangat baik dan siap pakai.
Kesetaraan biogas dengan sumber energi lain yaitu : 1 m3 biogas setara dengan :
Elpiji 0,46 kg, Minyak Tanah 0,62 liter, Solar 0,52 liter, Bensin 0,80 liter, Gas
Kota 1,50 m 3 dan Kayu Bakar 3,50 kg Wahyono dan Sudarno (2012).
Sedangkan produksi biogas berbagai bahan organik dapat dilihat pada tabel
berikut ini :

Tabel 1. Produksi Biogas dari Berbagai Bahan Organik
No.

Bahan Organik

Jumlah (Kg)

Biogas (lt)

1

Kotoran Sapi

1

40

2

Kotoran Kerbau

1

30

3

Kotoran Babi

1

60

4

Kotoran Ayam

1

70

Sumber : Dirjen Peternakan dalam Wahyono dan Sudarno (2012)

2.3 Reaksi Pembentukan Biogas

9

Biogas dari pencernaan anaerobik limbah, pengolahan makanan, hewan dan
limbah lainnya biasanya mengandung sekitar 55% sampai 70% CH4 dan 30%
sampai 45% CO2. Hasil penelitian Wibowo, dkk.(2013) menunjukkan bahwa
Kandungan CO2 yang tinggi dalam pembentukan biogas, sangat mempengaruhi
gas metana yang dihasilkan. Tingginya kadar CO2, maka akan memperkecil
kadar metana.

Produksi biogas dari substrat organik melibatkan reaksi redoks internal yang
mengubah molekul organik untuk CH4 dan CO2. Untuk kasus yang paling
sederhana, konversi karbohidrat, seperti gula (misalnya, glukosa, C6H12O6) dan
pati atau selulosa (CnHn-2On-1), dapat diproduksi dengan jumlah perbandingan
yang sama antara CH4 dan CO2 yakni (50:50 rasio),
berikut reaksinya (Krich dkk, 2005) :
CnHn-2On-1 + nH2O

½ nCH4+ ½nCO2 .....................................(1)

Dalam kasus limbah yang mengandung protein atau lemak, dapat menghasilkan
jumlah metana yang lebih besar. Berikut adalah proses terjadinya reaksi pada
protein :
C10H20O6N2 + 3H2O

5.5 CH4 + 4.5 CO2 + 2NH3......................(2)

Sedangkan untuk lemak dan minyak nabati (Trigliserida), sebuah CH4 berbanding
dengan CO2 rasionya adalah 70:30, Reaksinya sebagai berikut :
C54H106O6 + 26 H2O

40 CH4 + 17 CO2...................................(3)

Contoh-contoh sederhana reaksi yang dapat berubah sesuai dengan efek dari
beberapa faktor, sebagai berikut :

10

a) Produk yang dihasilkan dalam limbah digester (misalnya: asetat, asam lemak
propionat, metabolit dan lainnya).
b) Bakteri menggunakan reaksi ini untuk membuat lebih banyak bakteri lagi.
Dengan demikian, terdapat beberapa biomassa yang dihasilkan sebagai bagian
dari proses-proses metabolisme bakteri tersebut.

Dua faktor diatas dapat mengurangi CH4 lebih banyak dibandingkan dengan
produksi CO2. Namun kemungkinan terjadinya hal semacam ini relatif kecil,
karena sebagian besar substrat terdegradasi memang diubah menjadi CH4 dan
CO2, ini dikarenakan hasil biomassa bakteri pada fermentasi anaerob cukup
rendah, biasanya kurang dari 5%. Pencernaan yang tidak sempurna juga tidak
mempengaruhi komposisi gas secara signifikan. Oleh karena itu, faktor di atas
dapat diabaikan. Dengan demikian, isi maksimum CH4 dalam biogas yang
dihasilkan dari pencernaan anaerobik hanya dapat sekitar 70% ketika pencernaan
minyak disertakan (Krich dkk, 2005).

Komponen pada digester biogas terdiri dari komponen- komponen
sebagai berikut (Wahyono, 2012) :

Gambar 1. Instalasi Biogas Di Indonesia (Biru, 2010)

11

1.

Inlet (Tempat Pencampur)
Tempat ini digunakan untuk mencampurkan campuran kotoran ternak dan
air ke dalam digester.

2.

Pipa inlet
Pipa ini berfungsi untuk menyalurkan campuran kotoran ternak dengan air
ke dalam digester (reaktor).

3.

Digester
Digester atau bisa disebut juga reaktor berfungsi sebagai tempat mengolah
kotoran ternak melalui proses difermentasi oleh bakteri-bakteri untuk
menghasilkan gas.

4.

Manhole
Manhole adalah lubang untuk keluaran kotoran ternak ke outlet dan
berfungsi sebagai lubang keluar masuk manusia ketika mengontrol keadaan
didalam bangunan digester.

5.

Outlet
Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran yang telah di
fermentasi oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan prinsip
kesetimbangan tekanan hidrostatik.

6.

Pipa Gas Utama
Pipa gas utama adalah pipa yang menyalurkan gas dari kubah digester ke
rumah.

12

7.

Saluran Pipa
Saluran gas ini disarankan terbuat dari bahan polimer untuk menghindari
korosi. Untuk pembakaran gas pada tungku, dan ujung saluran pipa bisa
disambung dengan pipa baja anti karat.

8.

Katup Gas Utama
Katup ini digunakan sebagai pengatur tekanan gas dalam digester. Katup
pengaman ini menggunakan prinsip pipa T. Bila tekanan gas dalam
saluran gas lebih tinggi dari kolom air, maka gas akan keluar melalui pipa
T, sehingga tekanan didalam digester akan turun.

2.4 Pemeliharaan Instalasi Biogas
Agar instalasi biogas dapat memproduksi gas secara terus menerus, perlu
dilakukan pemeliharaan terhadap instalasi biogas. Berikut merupakan
beberapa hal yang harus dilakukan :
1. Mengisi bahan baku berupa kotoran ternak segar dalam digester
sesuai dengan kapasitas harian agar produksi biogas kontinyu.
2. Mencegah bahan penghambat (pestisida, disinfektan, air deterjen atau
sabun) masuk kedalam digester.
3. Mem.bersihkan peralatan seperti kompor dan generator secara
teratur.
4. Mengolah limbah biogas secara teratur
5. Mengaplikasikan hasil olahan sisa bahan baku pembuatan biogas agar
tidak terjadi penumpukan pada bak penampungan.

13

6. Segera perbaiki jika terjadi kebocoran pada instalasi peralatan biogas
(Wahyuni, 2013).

2.4 Faktor yang Mempengaruhi Pembentukan Biogas

Bakteri pembentuk biogas memerlukan kondisi anaerob sehingga alat yang
dibutuhkan harus kedap udara. Sedikit saja terjadi kebocoran pada alat dapat
menyebabkan kegagalan terbentuknya biogas. Selain itu, ada faktor lain yang
dapat mempengaruhi produksi atau terbentuknya biogas yaitu, bahan baku,
derajat keasaman, temperatur pencernaan, pengenceran bahan baku, dan
pengadukan bahan baku. Faktor- faktor tersebut diuraikan secara ringkas berikut
ini :

2.4.1

Bahan Baku

Biogas akan terbentuk bila bahan bakunya berupa padatan terbentuknya bubur
halus atau butiran kecil. Agar pembentukan biogas berlangsung dengan
sempurna, bahan baku yang berupa padatan yang sulit dicerna sebaliknya digiling
atau dirajang terlebih dahulu. Namun bila bahan baku berbentuk padatan agar
mudah dicerna, maka bahan baku tersebut dapat dicampur dengan air secara
merata.

Bahan baku dalam bentuk selolusa lebih mudah dicerna oleh bakteri anaerobik.
Sebaliknya, pencernaan akan lebih sukar dilakukan oleh bahan baku anaerob jika
bahan bakunya banyak mengandung zat kayu atau lignin. Jerami misalnya
banyak mengandung zat kayu sehingga sangat sulit untuk dicerna. Bahan baku

14

semacam itu akan terapung dipermukaan cairan dan membentuk kerak. Kerak
tersebut akan menghalangi laju produksi biogas. Bahan yang mudah dicerna tidak
akan terapung, melainkan akan turun mengendap didasar alat pembuat biogas.
Kotoran sapi dan kerbau sangat baik dijadikan bahan baku karena banyak
mengandung selulosa (Paimin, 1995).

2.4.2

Derajat Keasaman (pH)

Derajat keasaman suatu cairan ditentukan dengan mengukur nilai pH-nya. Alat
yang sering digunakan dalam pengukuran ini ialah pH meter dan kertas pH atau
lakmus. Kertas lakmus hanya dapat dipakai untuk mengukur nilai pH secara
kasar. Caranya dengan mencelupkan kertas lakmus kecairan dan membandingkan
warna kertas dengan parameternya.

Pada awal pencernaan, pH cairan akan turun menjadi 6 atau mungkin lebih
rendah. Dua-tiga minggu kemudian barulah nilai pH-nya mulai naik yang disertai
dengan berkembangbiaknya bakteri pembentuk metana (Paimin, 1995). Hasil
penelitian Yonathan, dkk.(2013) Biogas mulai terproduksi pada pH 5 dan
produksinya terus mengalami kenaikan pada pH 6, dan mengalami kenaikan
yang sangat signifikan pada pH 7. Hasil penelitian Fachry, dkk.(2004)
menunjukkan bahwa semakin Netral pH maka semakin tinggi pula kadar CH4,
Sebaliknya kadar CO2 akan menjadi semakin rendah. Sedangkan pH optimum
dicapai pada nilai 7,5.
Bakteri akan giat bekerja pada kisaran pH antara 6,8-8. Kisaran pH ini akan
memberikan hasil pencernaan yang optimum.

15

Biasanya kisaran derajat keasaman cairan tidak selalu bersifat netral atau dalam
kisaran yang diperbolehkan. Dapat saja terjadi cairan menjadi bersifat asam.
Untuk mencegah hal ini sebaiknya dalam cairan ditambahkan bahan yang bersifat
basa, seperti kapur dan abu (Paimin, 1995).

2.4.3

Temperatur Pencernaan

Perkembangan bakteri sangat dipengaruhi oleh kondisi temperatur. Temperatur
yang tinggi akan memberikan hasil biogas yang baik. Namun, suhu tersebut
sebaiknya tidak boleh melebihi suhu kamar. Hal ini disebabkan pada umumnya
bakteri metana merupakan bakteri golongan mesofil. Bakteri ini hanya dapat
hidup subur bila suhu disekitarnya berada pada suhu kamar. Untuk itulah, suhu
pembentukan biogas harus disesuaikan dengan suhu kebutuhan bakteri metana,
Suhu yang baik untuk proses pembentukan biogas berkisar antara 20- 40oC dan
dengan suhu optimum antara 28- 30oC. Dengan demikian harus dijaga agar suhu
pembuatan biogas berada pada suhu optimum (Paimin, 1995).
2.4.4

Pengenceran Bahan Baku

Isian dalam pembuatan biogas harus berupa bubur. Bentuk bubur ini dapat
diperoleh bila bahan bakunya mempunyai kandungan air yang tinggi. Bahan baku
dengan kadar air yang rendah dapat dijadikan berkadar air tinggi dengan
menambahkan air kedalamnya menggunakan perbandingan tertentu sesuai dengan
kadar bahan kering bahan tersebut. Jika terlalu banyak atau terlalu sedikit
menambahkan air maka akan berakibat biogas yang terbentuk tidak optimal
(Paimin, 1995). Energi yang dihasilkan oleh biogas tergantung pada bahan

16

bakunya, bila memiliki kadar air yang tinggi maka hasil biogas menjadi rendah.
Dengan demikian hasil produksi biogas dipengaruhi oleh bahan baku dan
banyaknya air yang ditambahkan untuk proses pengenceran (Berglund dan
Borjesson, 2006).

Isian bahan baku yang paling baik mengandung 7-9% bahan kering. Pada
keadaan ini proses pencernaan anaerobik akan berjalan baik. Setiap kotoran atau
bahan baku akan berbeda sifat pengencerannya. Kotoran sapi segar misalnya,
mempunyai kadar bahan kering sebesar 18%. Agar diperoleh kandungan bahan
isian sebesar 7-9% bahan kering, bahan baku ini perlu diencerkan dengan air
dengan perbandingan 1:1. Adonan bahan baku tersebut lalu diaduk sampai
tercampur rata. Adonan tersebut merupakan bahan isian yang akan dimasukkan
kedalam unit alat pembuat biogas, sedangkan kotoran ayam dengan perbandingan
1:2 (Paimin, 1995).

2.4.5

Pengadukan Bahan Baku

Bahan baku yang sukar dicerna akan membentuk lapisan kerak dipermukaan
cairan. Lapisan ini dapat dipecah dengan alat pengaduk. Pemasangan alat
pengaduk harus dilakukan dengan hati-hati agar jangan sampai terjadi kebocoran
pada tangki pencerna (Paimin, 1995). Ada beberapa hal harus diperhatikan dalam
memproduksi biogas, diantaranya ialah laju produksi, banyaknya bahan isian dan
waktu yang dibutuhkan. Faktor-faktor tersebut akan mempengaruhi jumlah
biogas yang dihasilkan terutama ketersediaan bahan isian. Bahan isian ini secara

17

rutin harus tersedia. Sekali saja bahan isian tidak tersedia maka kegiatan produksi
akan berhenti.

Laju produksi tergantung pada pengenceran bahan isian. Bahan isian yang terlalu
padat akan mempercepat produksi karena waktu yang dibutuhkan relatif sedikit
dibandingkan bila terlalu encer. Jumlah produksinya pun lebih banyak bila
dibandingkan yang encer. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa dengan
pengenceran 1:1 akan lebih baik dari pada pengenceran 1:2

Setiap keluarga biasanya membutuhkan antara 2.500- 2.800 liter biogas untuk
keperluan rumah tangganya, seperti memasak dan penerangan. Untuk
mendapatkan biogas sebanyak itu, tentu saja harus sebanding dengan banyaknya
kotoran hewan yang tersedia. Dalam hal ini, yang menjadi permasalahan ialah
banyaknya ternak yang harus dipelihara untuk memasok sejumlah bahan isian
untuk satu unit alat (Paimin, 1995).

2.5 Rasio Karbon/ Nitrogen (C/N)

Hubungan antara jumlah karbon dan nitrogen dinyatakan dengan rasio
Karbon/Nitrogen (C/N), rasio optimum untuk digester anaerobik berkisar 20 - 30.
Jika C/N terlalu tinggi, nitrogen akan dikonsumsi dengan cepat oleh bakteri
metanogen untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhannya dan hanya sedikit yang
bereaksi dengan karbon, akibatnya gas yang dihasilkannya menjadi rendah.
Sebaliknya jika C/N rendah, nitrogen akan dibebaskan dan berakumulasi dalam
bentuk amonia (NH4) yang dapat meningkatkan pH.

18

Hasil penelitian Wibowo, dkk. (2013) Menunjukkan rendahnya kandungan C/N,
maka akan menyebabkan nitrogen akan bebas dan berakumulasi dalam bentuk
amoniak sehingga akan menghasilkan bau busuk. Jika pH lebih tinggi dari 8,5
akan menunjukkan pengaruh negatif pada populasi bakteri metanogen. Kotoran
ternak sapi mempunyai rasio C/N sekitar 24. Hijauan seperti jerami atau serbuk
gergaji mengandung persentase karbon yang jauh lebih tinggi, dan bahan dapat
dicampur untuk mendapatkan rasio C/N yang diinginkan. Rasio C/N beberapa
bahan yang umum digunakan sebagai bahan baku biogas disajikan pada tabel
berikut
Tabel 2. C/N rasio dari Beberapa Kotoran Hewan
Jenis Kotoran
Perbandingan C/N Rasio
Kerbau
18
Kuda
25
Sapi
18
Ayam
15
Babi
25
Kambing/Domba
30
Sumber: Harahap, 1978 dalam Paimin, 1996

2.6 Hydraulic Retention Time (HRT)

Jumlah hari bahan tetap di dalam tangki disebut Hydraulic Retention Time atau
HRT sama dengan volume tangki dibagi dengan aliran harian ( HRT = V / Q ).
Waktu retensi hidrolik sangat penting karena untuk menetapkan jumlah waktu
yang tersedia pada pertumbuhan bakteri dan konversi berikutnya dari bahan
organik ke gas (Dennis, 2011).
Hasil Penelitian Ihsan, dkk.(2013) menunjukkan Seiring dengan bertambahnya
waktu maka jumlah bahan organik tersebut akan berkurang sehingga bahan
organik yang akan dikonversi biogas akan semakin berkurang pula.

19

2.7 Kotoran Ternak

Pupuk kotoran ayam dapat digunakan untuk mengganti bahan-bahan kimia dan
mencukupi unsur hara makro yang penggunaannya relatif banyak sehingga biaya
kultur alga menjadi lebih murah. Unsur hara yang terkandung dalam kotoran
ayam antara lain 0.5% N, 0.5% P dan 0.5% K serta beberapa unsur lain seperti Ca,
Mg, S, Fe, Co dan Zn (Buckman dan Brady, 1982).
Kotoran ternak merupakan limbah dari peternakan yang dapat dimanfaatkan
kembali bisa sebagai pupuk kandang atau biogas. Kotoran ternak yang biasa
dimanfaatkan ialah :

2.7.1

Kotoran ayam

Kotoran Ayam (Gallus gallus domesticus) memiliki kandungan nutrien lebih
tinggi bila dibandingkan dengan unggas lainnya. Senyawa yang terkandung pada
kotoran ayam meliputi: protein, karbohidrat, lemak, dan senyawa organik lainnya.
Protein pada kotoran ayam merupakan sumber nitrogen, walaupun terdapat juga
nitrogen anorganik lainnya.

2.7.2

Kotoran Sapi

Kotoran sapi (Bos taurus) merupakan limbah peternakan yang dihasilkan dari
suatu kegiatan usaha peternakan yang berupa limbah padat, cair, dan gas. Kotoran
sapi tersebut mengandung mikroba yang diantaranya berupa jenis bakteri seperti
Escherichia coli, Citrobacter freundii, Pseudomonas putrefasciens, Enterobacter
cloace, Proteus morganii, Salmonella sp, Enterobacter aerogenes,

20

Flavobacterium, Pseudomonas fluorescens, dan Providencia alcalifasciens.
Selain itu, kotoran sapi juga mengandung N, K, kandungan Nutrien dan memiliki
material serat. Kotoran hewan ternak juga mengandung berbagai patogen seperti
protozoa, bakteri dan virus (Buckman dan Brady, 1982).
Berikut adalah kandungan kadar hara dari berbagai kotoran ternak:
Tabel 3. Kandungan Kadar Hara Kotoran Ternak
Jenis Ternak

Kadar Hara (%)
Nitrogen
Fosfor

Kalium

Kuda

0,55

0,30

0,40

Sapi

0,40

0,20

0,10

Kerbau

0,60

0,30

0,34

Kambing

0,60

0,30

0,17

Domba

0,75

0,50

0,45

Babi

0,95

0,35

0,40

Ayam

1,00

0,80

0,40

Sumber : Lingga, P dan Marsono 2008
Pada Tabel 3. kotoran sapi memiliki Nitrogen(N) sebesar 0,40%, Sedangkan
untuk kandungan Nitrogen (N) kotoran ayam memiliki kandungan tertinggi
dibandingkan dengan ternak lain yakni sebesar 1,00%.
Kadar hara pada kotoran ternak memiliki nilai yang berbeda-beda karena masingmasing ternak mempunyai sifat khas tersendiri. Makanan masing-masing ternak
berbeda, padahal makanan sangat menentukan kadar hara. Jika makanan yang
diberikan kaya hara N, P dan K maka kotorannya pun akan kaya zat tersebut.
Selain jenis makanan, usia ternak akan menentukan kadar hara. Ternak muda
akan menghasilkan fases dan urine yang kadar haranya rendah, alasannya ternak

21

muda memerlukan sangat banyak zat hara N dan beberapa macam mineral dalam
pembentukan jaringan-jaringan tubuhnya (Lingga, P dan Marsono 2008).

2.8 Keuntungan Penggunan Biogas di bidang Peternakan

Kegiatan peternakan juga turut memicu terciptanya gas rumah kaca. Berdasarkan
laporan FAO pada tahun 2008, salah satu penghasil emisi gas rumah kaca terbesar
berasal dari sektor peternakan, yaitu sebesar 18%. Gas yang dihasilkan terdiri
dari karbondioksida (9%), metana(37%), dinitrogen oksida (65%), dan amonia
(64%). Gas-gas tersebut merupkan hasil dari limbah ternak , diantara gas yang
dihasilkan metana (CH4) memiliki potensi panas yang lebih tinggi dibandingkan
dengan karbondioksida. Padahal disatu sisi energi panas yang dihasilkan dari
metana tersebut merupakan potensi yang bisa dimanfaatka sebagai sumber energi
yang terbarukan. Namun, karena belum dapat diolah dengan baik maka potensi
tersebut menjadi terbuang sia-sia.
Selain keunggulan dari segi teknik pemanfaatan kotoran ternak menjadi biogas
juga dapat menyelesaikan beberapa masalah yang sifatnya sosial, ekonomi dan
ekologi.

Berikut keunggulan penggunaan biogas di bidang peternakan :
1. Mendorong pola pemeliharaan ternak yang intensif atau semi intensif
sehingga pengelolaan lebih optimal. Hal ini dapat mendorong
peningkatan kualitas ternak pada setiap periode pemeliharaan.
2. Menciptakan peluang usaha yang ekonomis, dari skala usaha kecil
hingga menengah di kawasan pedesaan.

22

3. Menghemat pengeluaran petani, dengan memanfaatkan biogas sebagai
pengganti bahan bakar kayu atau minyak tanah untuk keperluan rumah
tangga seperti memasak dan penerangan. Hal ini secara tidak
langsung juga menekan permintaan terhadap kayu bakar sehingga laju
deforestasi akibat penebangan hutan dapat dikurangi.
4. Meningkatkan pendapatan dan menekan pengeluaran petani, dengan
dihasilkannya pupuk organik yang berkualitas dan siap pakai sebagai
produk sampingan industri biogas.
5. Membuka lapangan kerja di daerah sekitar tempat pengelolaan bahan
baku dengan dukungan sumber energi alternatif.
6. Membantu memperlambat laju pemanasan global dengan menurunkan

emisi gas rumah kaca (Wahyuni, 2013).

23

III.

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan Agustus hingga bulan Oktober 2014 dan
bertempat di Laboratorium Daya dan Alat Mesin Pertanian, Jurusan Teknik
Pertanian dan di Greenhouse Fakultas Pertanian Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Ba