Jerami Desain proses produksi biogas dari jerami padi dan sampah pasar dengan sistem fermentasi media padat

udara akan menentukan pada kandungan berapa campuran yang mudah meledak dapat dibentuk. Pada LEL lower explosive limit 5.4 metana dan UEL upper explosive limit 13.9 basis volume. Dibawah 5.4 tidak cukup metana sedangkan, diatas 14 terlalu sedikit oksigen untuk menyebabkan ledakan. Temperatur yang dapat menyebabkan ledakan sekitar 650 – 750 o C, percikan api dan korek api cukup panas untuk menyebabkan ledakan Meynell, 1976. Nilai kalori biogas tergantung pada komposisi metana dan karbondioksida, dan kandungan air di dalam gas. Biogas mengandung banyak kandungan air akibat dari temperatur pada saat proses, kandungan air pada bahan dapat menguap dan bercampur dengan metana. Pada biogas dengan kisaran normal yaitu 60-70 metana dan 30-40 karbondioksida, nilai kalori antara 20 – 26 Jcm 3 . Kesetaran biogas dengan sumber energi lain menurut disajikan pada Tabel 2. Nilai kalori bersih dapat dihitung dari persentase metana seperti berikut Meynel, 1976 : Q = k × m ……………....................………………….…. 1 Dimana Q = Nilai kalor bersih joulecm 3 k = Konstanta 0.33 m = Persentase metana Tabel 2. Kesetaraan biogas dengan sumber energi lain 1 m 3 biogas Sumber Energi Kesetaraan Elpiji Minyak Tanah Minyak solar Bensin Gas kota Kayu bakar 0.46 Kg 0.62 l 0.52 l 0.80 l 1.50 m 3 3.50 Kg Sumber : Wahyuni, 2010 2. 2. Jerami Jerami padi adalah batang padi yang ditinggalkan termasuk daun sesudah diambil buahnya yang masak. Sekitar 30 jerami padi digunakan untuk beberapa kepentingan manusia berupa atap rumah, kandang, penutup tanah mulsa, bahkan bahan bakar industri dan untuk pakan ternak bila terpaksa selebihnya dibuang atau dibakar yang tidak jarang akibatnya mengganggu keseimbangan lingkungan. Pemanfaatan jerami padi untuk pakan ternak di Indonesia berkisar antara 31-39, dikembalikan ketanah sebagai pupuk 36-62 dan sisanya berkisar 7-16 digunakan untuk industri Komar, 1984. Masyarakat petani pada umumnya masih rendah dalam pemanfaatan Jerami. Sebagian besar petani hanya membakar jerami padi setelah panen dimana limbah ini berfungsi sebagai pupuk organik, di samping itu adanya anggapan dari responden bahwa hijauan pakan tersedia dalam jumlah yang mencukupi dilahan pekarangan, sawah dan kebun untuk kebutuhan ternak Febrina dan Liana, 2008. Winarno et al, 1985 menyatakan limbah pertanian pada umumnya belum mendapat perhatian dan belum banyak dimanfaatkan untuk menjadi komoditas baru yang mempunyai harga lebih baik atau nilai tambah added value yang setinggi mungkin sehingga dapat memberikan kontribusi terhadap pendapatan total rumah tangga petani. Potensi jerami di Indonesia sangat besar, menurut ZREU 2000, potensi jerami padi sekitar 49 juta ton per tahun. Potensi Biomassa disajikan pada Gambar 1. Gambar 1. Potensi Biomassa jerami padi di Indonesia Jerami padi merupakan salah satu limbah pertanian yang paling besar di Indonesia. Pemanfaatan limbah jerami padi sebagai salah satu bahan baku alternatif produksi glukosa dalam proses bioetanol mulai dikembangkan di beberapa negara termasuk di Indonesia. Hal ini disebabkan karena jerami padi harganya sangat murah dan memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi yaitu mencapai 25.4-35.5. Komposisi kimia lainnya yaitu hemiselulosa 32.3-37.1, lignin 6.4-10 dan abu Lei at al, 2010. Jerami padi setelah panen memiliki kadar air sekitar 40. Komposisi kimia jerami padi sangat bervariasi hal ini dipengaruhi oleh varietas padi, tempat tumbuh, serta pupuk yang digunakan. Di Indonesia rata-rata kadar hara jerami padi adalah 0.4 N, 0.02 P, 1.4 K, 5.6 Si dan mengandung 40-43 C Makarim et al, 2007. Karakteristik jerami disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Karakteristik jerami padi Parameter Nilai Ukuran Partikel mm Kadar Air Total Solid gL Volatile Solid gL Kadar C dalam TS bk Kadar N dalam TS bk Kadar P dalam TS bk 3 – 5 10.20 14.60 12.63 41.18 0.69 0.044 Sumber : Lei et al, 2010 Menurut Kim dan Dale 2004 potensi jerami kurang lebih 1,4 kali dari hasil panen. Rata-rata produktivitas padi nasional adalah 48.95 kuha, sehingga jumlah jerami yang dihasilkan kurang lebih 68.53 kuha. Potensi jerami yang sangat besar ini sebagian besar masih disia-siakan oleh petani. Sebagian besar jerami hanya dibakar menjadi abu, sebagian kecil dimanfaatkan untuk pakan ternak.

2. 3. Sampah Pasar