Tabel 2 Komposisi gas dalam gasbio Jenis Gas
Konsentrasi Methana CH
4
50-75 volume Karbon dioksida CO
2
25-45 volume Nitrogen N
2
2volume Hidrogen H
2
1 volume Oksigen O
2
2 Air
2-7volume 20-40
o
C Hidrogen Sulfida H
2
S 20-20 000 ppm
Nilai kalori Kcalm
3
4 800-6 700 Sumber: Harahap dkk 1978.
Hambali et al. 2007. Sihombing 1997 menyatakan prinsip dasar untuk menghasilkan gas bio
yaitu kotoran ternak, manusia dan limbah pertanian yang mengandung bahan- bahan organik jika difermentasi dalam keadaan anaerob akan menghasilkan gas-
gas berupa metan CH
4
, karbon dioksida CO
2
, ammonia NH
3
, hydrogen H
2
dan sulfide S dan salah satu diantaranya yakni gas metan, adalah yang dapat dibakar dan tergolong gas yang bersih dan relatif murah. Kisaran komposisi gas
dalam gasbio dapat dilihat pada Tabel 2. Harahap et al. 1978 menyatakan gasbio merupakan bahan bakar yang
dapat diperoleh dengan memproses limbah di dalam alat yang dinamakan penghasil gas bio. Selanjutnya dikatakan bahwa gasbio memiliki nilai kalori
cukup tinggi, yaitu dalam kisaran 4 800-6 700 Kcalm
3
, dimana gas metana murni 100 mempunyai nilai kalori 8 900 Kcalm
3
. Untuk memproduksi gasbio diperlukan alat atau tabung pencerna yang disebut digester dan tabung pengumpul
gas. Tabung pencerna dan tabung pengumpul gas dapat terbuat dari fiberglass, semen, drum, dan plastik.
2.3.3 Prinsip Pembuatan Biogas
Pembentukan gasbio dilakukan oleh mikroba pada kondisi anaerob, yang meliputi tiga tahap, yaitu tahap hidrolisis, tahap asidifikasi, dan tahap
metanisasifermentasi. Pada tahap hidrolisis terjadi penguraian senyawa rantai panjang seperti lemak, protein, dan karbohidrat menjadi senyawa-senyawa yang
lebih sederhana. Pada tahap asidifikasi terjadi proses pembentukan asam-asam organik dan pertumbuhan atau perkembangan sel bakteri, sedangkan pada tahap
metanisasi terjadi perkembangan sel mikroorganisme yang menghasilkan gas metana sebagai komponen utama gasbio.
Gambar 3 Proses pembentukan gas metana Hambali et al. 2007. Proses pembentuk biogas dapat dilihat pada Gambar 3. Dalam proses
produksi gas bio ada banyak faktor yang dapat mempengaruhi, yaitu kondisi anaerob, bahan baku isian, imbangan CN, temperatur, dan pH.
1. Kondisi anaerob, instalasi pengolah biogas harus kedap udara keadaan anaerob.
2. Bahan baku isian berupa bahan organik seperti kotoran ternak, limbah pertanian, sisa dapur dan sampah organik. Bahan baku isian ini harus
terhindar dari bahan anorganik seperti pasir, batu, plastik, dan beling. Bahan isian harus mengandung bahan kering sekitar 7-9. Keadaan ini
dicapai melalui pengenceran menggunakan air dengan perbandingan 1:1-4 bahan baku:air.
Hidrolisis
Fermentative Bacteria
Asam amino gula
Asam lemak
Pembentukan Asam
Fermentative bacteria
Asam organic Alkohol
Pembentukan Asam asetat
Acetogenic bacteria
Pembentukan Bakteri
Metanogenesis bacteria
Metana
Hidrogen CO
2
Asam acetat
Substrat Polimer Protein Karbohidrat Lemak
3. Imbangan CN yang terkandung dalam bahan organik sangat menentukan kehidupan dan aktivitas mikroorganisme. Imbangan C karbon dan N
nitrogen yang optimum bagi mikroorganisme perombak adalah 25-30. 4. Derajat
Keasaman pH,
berpengaruh terhadap
kehidupan mikroorganisme. Derajat keasaman yang optimum bagi kehidupan
mikroorganisme adalah 6.8 – 7.8.
5. Temperatur, pencernaan anaerobik dapat berlangsung pada suhu 5 – 55
o
C. Temperatur optimum untuk menghasilkan biogas adalah 35
o
C.
2.3.4 Teknik Pembuatan Biogas
1. Buatlah isian dengan mencampurkan kotoran ternak segar dengan air, perbandingan 1:1-1.5. Aduklah kotoran sampai merata sambil membuang
benda-benda keras yang mungkin ikut tercampur. 2. Masukkan isian yang telah siap kedalam tabung pencerna melalui pipa
pemasukan isian. Pada pengisian pertama, kran pengeluaran gas yang ada pada alat pencerna sebaiknya tidak disambungkan dulu ke pipa. Kran
tersebut dibuka agar udara dalam alat pencerna terdesak keluar sehingga proses pemasukan lumpur kotoran lebih mudah. Pemasukan isian
dihentikan setelah tabung pencerna penuh, yang ditandai dengan keluarnya buangan dari pipa buangan. Setelah tabung pencerna penuh, kran pengatur
gas yang ada pada tabung pencerna ditutup dan biarkan digester memulai proses fermentasi.
3. Buka kran pengeluaran gas dan hubungkan dengan pipa pemasukan gas tabung pengumpul dengan selang karet atau plastik yang telah disiapkan.
4. Masukkan air kedalam drum besar tabung pengumpul gas sampai ketinggian sekitar 60 cm.
5. Masukkan pula drum kecil kedalam drum besar yang telah diisi air dan biarkan drum tersebut tenggelam sebagian badannya.
6. Tutup kran pengeluaran gas tabung pengumpul gas. 7. Setelah 3-4 minggu, biasanya gas pertama mulai terbentuk yang ditandai
dengan terangkatnya drum kecil tabung pengumpul gas. Gas pertama ini perlu dibuang, dengan membuka kran pengeluaran gas tabung pengumpul,
karena gas didominasi oleh gas CO
2
. Setelah gas pertama terbuang habis
