pH keasaman Konsentrasi Substrat Zat Beracun Nilai Potensial Biogas

2. pH keasaman

Bakteri penghasil sangat sensitif terhadap perubahan pH. Rentang Hoptimumntuk jenis bakteri penghasil metana antara 6,4 - 7,4. Bakteri yang tidak menghasilkan metana tidak begitu sensitif terhadap perubahan pH, dan dapat bekerja pada pH antara 5 hingga 8,5. Karena proses anaerobik terdiri dari dua tahap yaitu tahap pambentukan asam dan tahap pembentukan metana, maka pengaturan pH awal proses sangat penting. Tahap pembentukan asam akan menurunkan pH awal. Jika penurunan ini cukup besar akan dapat menghambat aktivitas mikroorganisme penghasil metana. Untuk meningkatkat pH dapat dilakukan dengan penambahan kapur. Universitas Sumatera Utara

3. Konsentrasi Substrat

Sel mikroorganisme mengandung Carbon, Nitrogen, Posfor dan Sulfur dengan perbandingan 100 : 10 : 1 : 1. Untuk pertumbuhan mikroorganisme, unsur-unsur di atas harus ada pada sumber makanannya substart. Konsentrasi substrat dapat mempengaruhi proses kerja mikroorganisme. Kondisi yang optimum dicapai jika jumlah mikroorganisme sebanding dengan konsentrasi substrat. Kandungan air dalam substart dan homogenitas sistem juga mempengaruhi proses kerja mikroorganisme. Karena kandungan air yang tinggi akan memudahkan proses penguraian, sedangkan homogenitas sistem membuat kontak antar mikroorganisme dengan substrat menjadi lebih intim.

4. Zat Beracun

Zat organik maupun anorganik, baik yang terlarut maupun tersuspensi dapat menjadi penghambat ataupun racun bagi pertumbuhan mikroorganisme jika terdapat pada konsentrasi yang tinggi. Untuk logam pads umumnya sifat racun akan semakin bertambah dengan tingginya valensi dan berat atomnya. Bakteri penghasil metana lebih sensitif terhadap racun daripada bakteri penghasil asam. Ada beberapa senyawa yang bisa menghambat proses penguraian dalam suatu unit biogas saat menyiapkan bahan baku untuk produksi biogas, seperti antiobiotik, desinfektan dan logam berat Setiawan, 2005.

5. Nilai Potensial Biogas

Biogas yang bebas pengotor H 2 O, H 2 S, CO 2 , dan partikulat lainnya dan telah mencapai kualitas pipeline adalah setara dengan gas alam. Dalam bentuk ini, gas tersebut dapat digunakan sama seperti penggunaan gas alam. Pemanfaatannya pun telah layak sebagai bahan baku pembangkit listrik, pemanas ruangan, dan pemanas air. Jika dikompresi, biogas dapat menggantikan gas alam terkompresi yang digunakan pada kendaraan. Di Indonesia nilai potensial pemanfaatan biogas ini akan terus meningkat karena adanya jumlah bahan baku biogas yang melimpah dan rasio antara energi biogas dan energi minyak bumi yang menjanjikan.Berdasarkan sumber Departemen Pertanian, nilai kesetaraan biogas dengan sumber energi lain adalah sebagai berikut: II-14 Universitas Sumatera Utara Tabel 2.4 Tabel kesetaraan Biogas Bahan Bakar Jumlah Biogas Elpiji Minyak tanah Minyak solar Bensin Gas kota Kayu bakar 1 m 3 0,46 kg 0,62 liter 0,52 liter 0,80 liter 1,50 m 3 3,50 kg sumber Departemen Pertanian,2005 2 .5 Prinsip Teknologi Biogas Pada prinsipnya, teknologi biogas adalah teknologi yang memanfaatkan proses fermentasi pembusukan dari sampah organik secara anaerobik tanpa udara oleh bakteri methan sehingga dihasilkan gas methan. Gas methan adalah gas yang mengandung satu atom C dan 4 atom H yang memiliki sifat mudah terbakar. Gas methan yang dihasilkan kemudian dapat dibakar sehingga dihasilkan energi panas. Bahan organik yang bisa digunakan sebagai bahan baku industri ini adalah sampah organik, limbah yang sebagian besar terdiri dari kotoran, dan potongan-potongan kecil sisa-sisa tanaman, seperti jerami dan sebagainya, serta air yang cukup banyak. Proses ini sebetulnya terjadi secara almiah sebagaimana peristiwa ledakan gas yang terbentuk di bawah tumpukan sampah di Tempat Pembuangan Sampah Akhir TPA Namo Bintang yang terletak di Pancurbatu Sumatra Utara Prinsip pembangkit biogas, yaitu menciptakan alat yang kedap udara dengan bagian- bagian pokok terdiri atas percerna digester, lubang pemasukan bahan baku dan pengeluaran lumpur sisa hasil pencernaan slurry, dan pipi penyaluran biogas yang terbentuk. Di dalam digester ini terdapat bakteri methan yang mengolah limbah bio atau biomassa dan menghasilkan biogas. Dengan pipa yang didesain sedemikian rupa, gas Universitas Sumatera Utara tersebut dapat dialirkan ke kompor yang terletak di dapur. Gas tersebut dapat digunakan untuk keperluan memasak dan lain-lain. Alat biogas ini terbagi atas dua tipe, tipe terapung floating type yang dikembangkan di India dan tipe kubah tetap fixed dome type yang dikembangkan di China, biogas dikenal sebagai gas rawa atau lumpur dan bisa digunakan sebagai bahan bakar. Biogas adalah gas mudah terbakar yang dihasilkan dari proses fermentasi bahan- bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob. Pada umumnya semua jenis bahan organik bisa diproses untuk menghasilkan biogas Anonim, 2005. Pembentukan biogas terjadi selama proses fermentasi berjalan Setiawan, 2005. Penggunaan biogas sudah dikenal oleh Rusia dan Inggris sejak lama. India sejak masih dijajah dikenal sebagai pengguna energi biogas yang sangat luas, bahkan sudah disatukan dengan WC biasa. Pembuatan dan penggunaan biogas di Indonesia mulai digalakkan pada awal tahun 1970-an dengan tjuan memanfaatkan buangan atau sisa yang berlimpah dari benda yang tidak bermanfaat menjadi yang bermanfaat, serta mencari sumber energi lain diluar kayu bakar dan minyak tanah. Berdasarkan bahan-bahan untuk membuat biogas, cara dan lingkungan untuk menghasilkannya, biogas dapat dihasilkan di manapun. Pembuatan giogas bisa dalam bentuk yang sederhana untuk kepentingan bersama beberapa rumah atau leibh. Secara sederhana, pembuatan biogas bisa dengan drum bekas yang masih kuat atau sengaja dibuat dalam bentuk bejana dari tembol atau bahan-bahan lainnya Suriawiria, 2005. Biogas dieprgunakan dengan cara yang sama seperti penggunaan gas lainnya yang mudah terbakar dengan mencapurnya dengan oksigen O 2 Biogas dapat digunakan untuk kepentingan penerangan dan memasak. Lampu atau kompor yang sudah umum dan biasa dipergunakan untuk gas lain selain biogas tidak cocok untuk pemakaian biogas, sehingga memerlukan penyesuaian karena bentuk dan sifat biogas berbeda dengan bentuk dan sidfat gas lain yang sudah umum. Pusat Teknologi Pembangunan PTP ITB telah sejak lama membuat lampu atau kompor yang dapat menggunakan biogas, yang asalnya dari lampu petromak atau kompor gas biasa yang dapat menggunakan biogas dengan pertimbangan keselamatan dan penggunaan. . Untuk mendapatkan hasil pembakaran yang optimal perlu dilakukan proses pemurnianpenyaringan karena biogas mengandung beberapa gas lain yang tidak menguntungkan Anonim, 2005 Universitas Sumatera Utara Kompor biogas tersebut tersusun dari rangka, pembakar, spuyer, cincin penjepit spuyer dan cincin penagtur udara, yang kalau sudah diatur akan mempunayai spesifikasi termperatur nyala api dapat menacapai 560 Gas metan hasil fermentasi merupakan kandungan utama biogas yang mempunyai nilai kalor antara 590 – 700 K.calm C dengan warna nyala biru muda pada malam hari, dan laju pemakaian biogas 350 literjam, serta harganya diperkirakan antara Rp.2.500,00 sampai Rp.3.000,00 saja catatan tahun 1978. Suriawiria, 2005. 3 . sumber kalor lain dari biogas adalah dari H 2 serta CO dalam jumlah kecil, sedang karbon dioksida dan gas nitrogen tak berkontribusi dalam soal nilai panas. Nilai kalor biogas lebih besar dari sumber energi lainnya, seperti coalgas 586 K.calm 3 ataupun watergas 302 K.calm 3 . Nilai kalor biogas lebih kecil dari gas alam 967 K.calm 3 Biogas merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan sangat tinggi dan cepat daya nyalanya, sehingga sejak biogas berada pada bejana pembuatan sampai penggunaannya untuk penerangan ataupun memasak, harus selalu dihindarkan dari api yang dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan Suriawiria, 2005. . Setiap kubik biogas setara dengan 0,5kg gas alam cair liquid petroleum gasesLPG, 0,5 L bensin dan 0,5 L minyak diesel Biogas sanggup membangkitkan tenaga listrik sebesar 1,2 – 1,50 kilo watt hour kwh setiawan,2004. Pembuatan biogas dimulai dengan memasukkan bahan organik ke dalam digester, sehingga bakteri anaerob membusukkan bahan organik tersebut dan menghasilkan gas yang disebut biogas. Biogas yang telah terkumpul di dalam digester dialirkan melalui pipa penyalur gas menuju tangki peyimpan gas atau langsung ke lokasi penggunaannya, misalnya kompor. Biogas dapat dipergunakan dengan cara yang sama seperti cara penggunaan gas lainnya yang mudah terbakar. Pembakaran biogas dilakukan dengan mencampurnya dengan oksigen O 2 . Untuk mendapatkan hasil pembakaran yang optimal perlu dilakukan proses pemurnianpenyaringan karena biogas mengandung beberapa gas lain yang tidak menguntungkan. Keuntungan lain yang diperoleh adalah dihasilkannya lumpur yang dapat digunakan sebagai pupuk. Faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas sistem biogas antara lain jenis bahan organik yang diproses, temperatur digester, ruangan tertutup atau kedap udara, pH, tekanan udara serta kelembaban udara. Komposisi gas yang terdapat di dalam biogas adalah 40-70 metana II-17 Universitas Sumatera Utara CH 4 , 30-60 karbondioksida CO 2 serta sedikit hidrogen H 2 dan hidrogen sulfida H 2 Dari proses fermentasi dihasilkan campuran biogas yang terdiri atas, metana CH S Anonim, 2005. 4 , karbon dioksida, hidrogen, nitrogen dan gas lain seperti H 2

2.5. Mikroba yang berperan