PENGARUH KOMPOSISI MASUKAN DAN WAKTU TINGGAL TERHADAP PRODUKSI BIOGAS DARI KOTORAN AYAM

  

PENGARUH KOMPOSISI MASUKAN

DAN WAKTU TINGGAL TERHADAP PRODUKSI

BIOGAS DARI KOTORAN AYAM

• * Febrina Noresta, Jecika Yavia Nadiaty, M. Faizal

  Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 30662

  Email: faizalga@yahoo.com

  

Abstrak

  Kebutuhan bahan bakar minyak semakin meningkat, sebagai alternatif maka dilakukan penelitian tentang pembuatan biogas dari kotoran ayam. Dikarenakan banyaknya jumlah peternakan ayam yang kotorannya tidak dimanfaatkan secara maksimal, maka pemanfaatanya dapat dilakukan dengan mengolahnya menjadi biogas. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan senyawa metana, mengetahui pengaruh komposisi masukan dan waktu tinggal fermentasi. Variabel dalam penelitian ini adalah komposisi masukan antara starter ( kotoran sapi ) dan kotoran ayam ( bahan baku ) dengan komposisi masukannya adalah 25 : 75, 50 : 50, 75 : 25 dan waktu tinggal proses fermentasi anaerobik selama 5 hari, 10 hari, 15 hari, 20 hari dan 25 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biogas dengan kandungan gas metana terbesar terdapat pada komposisi masukan dengan perbandingan 50 : 50 yaitu 19,86 (% volume biogas) dengan waktu fermentasi selama 15 hari.

  Kata Kunci: biogas, fermentasi, kotoran ayam

Abstract

  The need for fuel is increasing, as an alternative to then do research on the creation of biogas from chicken manure. Due to the large number of poultry manure are not fully utilized, it can be done with process into biogas. The purpose of this study is to get the methane compound, determine the effect of the composition of inputs and residence time of fermentation. The variables in this study is the composition of the starter input (cow dung) and chicken manure (raw materials) with the composition of the input is 25: 75, 50: 50, 75: 25 and a residence time of the anaerobic fermentation for 5 days, 10 days, 15 days , 20 days and 25 days. The results showed that the biogas with methane content of the largest found in the input composition with a ratio of 50: 50 is 19.86 (% by volume of biogas) with a time of fermentation for 15 days.

  Keywords: biogas, fermentation, chicken manure alat kedap udara yang disebut digester.

1. PENDAHULUAN

  Biomassa berupa limbah dapat berupa kotoran Kelangkaan bahan bakar minyak yang ternak, sisa-sisa panenan seperti jerami, sekam disebabkan oleh kenaikan harga minyak dunia dan daun-daunan sortiran sayur dan sebagainya. yang signifikan, telah mendorong pemerintah Namun, sebagian besar terdiri atas kotoran untuk mengajak masyarakat mengatasi masalah ternak seperti, sapi atau pun ayam. energi bersama-sama. Untuk itu perlu dimanfaatkan berbagai sumber energi

  renewable sebagai alternatif energi.

  2. METODOLOGI

  Energi terbarukan yang dapat dihasilkan dengan teknologi tepat guna yang relatif lebih

  Waktu dan Tempat

  sederhana adalah energi biogas dengan Penelitian dilakukan di Laboratorium memproses limbah bio atau bio massa di dalam Unit Operasi Teknik Kimia untuk menghasilkan

  Gambar 1. Skema Peralatan

  1) Masukan kotoran ayam sebagai bahan baku bersama dengan air dengan perbandingan

  Pembuatan Biogas

  Prosedur Percobaan Pembuatan Starter

  1) Campurkan 15 kg kotoran sapi dan 15 kg air ke dalam sebuah digester, aduk hingga merata.

  2) Masukan campuran bahan-bahan tadi ke dalam drum tertutup yang bervolume 19 liter. Biarkanlah digester tersebut dalam kondisi tertutup rapat.

  3) Digester tersebut disimpan selama 7 (tujuh) hari di tempat yang aman dan terlindung.

  4) Selama penyimpanan, lakukanlah pengguncangan pada digester tersebut.

  Menyiapkan Bahan Baku

  Mempersiapkan kotoran ayam sebagai bahan baku sesuai dengan komposisi yang dibutuhkan untuk setiap digester.

  Menempatkan Bahan Baku dan Starter ke dalam Unit Peralatan

  1:1 ke dalam digester yang bervolume 19 liter, kemudian aduk hingga merata. 2)

  Masukan starter ( kotoran sapi ) yang telah disiapkan ke dalam digester yang telah diisi air dan kotoran ayam, kemudian aduklah hingga merata. 3)

  Setelah tercampur rata, tutup digester dengan penutup yang telah dipasangi pipa,

  valve dan botol air yang dilengkapi dengan logam perekat.

  4) Pasang bola plastik di ujung pipa yang telah dipasang gabus dan dihubungkan dengan selang plastik melalui klep pada bola plastik.

• Kotoran ayam sebagai bahan baku

  5) Biarkan valve atau keran dalam keadaan terbuka.

• Kotoran sapi sebagai starter
• Air

  6) Biarkanlah digester-digester tadi selama 5

  Selama waktu ini proses fermentasi akan berlangsung dan gas yang dihasilkan akan terjebak di dalam digester dan gas akan mengalir memenuhi bola plastik. 7)

  Selama proses fermentasi berlangsung, periksalah apakah ada kebocoran gas dari digester. Bila terjadi kebocoran segera di tambal dengan cat. Untuk mengetahui adanya kebocoran dapat dilakukan dengan cara membasahi dinding digester dengan air sabun. Kebocoran akan terlihat dengan adanya buih pada daerah yang bocor tersebut.

  1

  4

   3 Keterangan :

  1 = digester biogas 2 = pipa 3 = valve 4 = water trap 5 = penampung gas ( bola plastik )

  1. Metana (CH

  sampel gas. Kemudian analisa sampel gas yang diperoleh dilakukan di Laboratorium Pusat PT. Pupuk Sriwidjaya pada unit Laboratorium Analisa Instrument dan Gas.

  Metode yang Dilakukan

  Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode fermentasi anaerobik.

  Variabel yang Diteliti

  Variabel-variabel yang menjadi objek dalam penelitian ini adalah :

  1. Waktu fermentasi, yaitu 5 hari, 10 hari, 15 hari, 20 hari, dan 25 hari.

  2. Komposisi masukan ( kotoran ayam dan starter (kotoran sapi) )

  3. Komposisi biogas yang dihasilkan.

  Hal yang diperhatikan dalam penelitian ini adalah berapa besar komposisi senyawa metana dan senyawa lainnya dalam biogas yang dihasilkan dari berbagai variasi waktu fermentasi. Senyawa-senyawa yang akan diamati adalah :

  4

   2

  ) 2. Karbon Dioksida (CO

  2

  ) 3. Nitrogen (N

  2

  ) 4. Oksigen (O

  2

  )

  Alat dan Bahan

  1) Alat – alat yang digunakan adalah Drum, pipa, valve, botol air mineral, bola plastik, gabus, selang plastik bening ukuran kecil, lakban, lem pipa, klep, cutter, kawat, timbangan dan kantong plastic

  2) Bahan – bahan yang digunakan :

  5

3. H

  4

• 2,5
• 5 k

  Dari ket enghasil senya omposisi mas an 5 kg koto ada hari ke-1 ang terbesar. eaksi puncak d eaksi yang embentuk sen ari ke-25 ga arena menur akteri pembe alnya dengan ang tidak me akteri pemben ecara sempurn

  y omposisi mas Waktu ferment ariasi waktu y ari dan 25 har ermentasi sela metana yang ebesar 33,92 ihasilkan dari ang terdiri da otoran sapi, aat waktu ferm erlihat bahwa ermentasi sen aat waktu fe metana sudah ebesar 2,4 mg ari digester k yam dan 5 kg

• 7,5 meng jumla senya meng tetapi senya yang Chrom dan C pemb kedua mend terkan perhit sebesa kedala

  O

  2 K ang ran kai ses ses han ang gen ktu aku kan ran api ran am am gan pat ing pat

  60

  40

  20

  berbagai mac baku te Dari gra ata yang palin masukan yang an 2,5 kg kot

  .2.Kadar Sen Gambar 3. Gr

  25

  tasi   (Hari)

  1 Dari gra enyawa CH

  2

  .5 …

  ra m da

  80 100

  alat aka tuk ang kan otal kan am k han se ko W va ha fe m se di ya ko sa te fe sa m se da ay pe ko da pa ya re re pe ha ka ba ha ya ba se

  2

  Gas N

  , sisi wa

  3. G

   O2  dalam  produk    (  mg  )

  5 Kadar

  dapat dilihat kan dari tiga p waktu ferm itu terdiri dar

  2.5 Kg…

  i)

  kadar variasi mentasi. ri lima hari, 20 akukan enyawa yaitu a yang digester n 5 kg h pada ik juga waktu bentuk, enyawa yaitu asilkan kotoran asukan, adalah n ayam metana metana terjadi terjadi bakteri n pada k lagi bakteri- mikian ertama karena ereaksi uk dari ahan n rata- mposisi n ayam dengan

  rmentasi  (Har

  25

  ,5 kg kotoran ada digester d

  dalam produ si masukan ba u fermentasi kadar oksigen apat pada kom

  2

  10 hari, 15 h am 1 hari dila Dari grafik, se ak terbentuk nyawa metana masukan di d ran ayam dan ntuknya adalah ari. Dari grafi i ke lima a belum terb sepuluh se entuk sedikit tana yang diha sukan 5 kg k komposisi ma yang terbesar 5 kg kotoran an senyawa m dar senyawa m da masa ini ukan biogas, dari bakteri-b na. Sedangkan dak terbentu vitas dari b tersebut, dem ntasi 5 hari p gas metana belum bisa be

  waktu   fer

  afik di atas yang dihasilk ukan terhadap tasi disini yai yaitu , 5 hari, ri, dimana dala ma 24 jam. D paling banya mg yaitu sen komposisi m ari 5 kg kotor proses terben mentasi 15 ha a pada hari nyawa metana ermentasi ke mulai terbe senyawa met omposisi mas kotoran sapi. tiga variasi k awa metana y ukan dengan oran sapi, da 5 adalah kad

  20

  15

  10

  cam komposis erhadap waktu afik di atas, k g tinggi terda terdiri dari 7 toran sapi. Pa

  2

  rafik Kadar O

  2

  yawa O

  Karena pad dari pembentu sempurna d nyawa metana as metana tid runnya aktiv entuk gas t waktu fermen enghasilkan g ntuk metana b na.

  hasilkan. Unt ) total ya maka digunak s gas ideal. atkan mol to n dikonversik kasikan kedala dalam produk masukan bah rmentasi

  an error ma

  dan CO dapat kompos angkan senyaw ksi oleh G tuk senyawa i konstruksi a

  2

  2

  4

  N PEMBAHA

  itian ini bah kotoran aya ernya. Proses ermentasi an erob merup wa organik at senyawa-seny tidak memer iogas tergantu komposisi da alam penelitia an yang terdi han baku da dengan tiga sapi dan 7,5 kg pi dan 5 kg ko sapi dan 2,5 kg analisa s as Chromato mol dari mas

  Chromatro wa H

  2

  , O

  2

  , N

  2

  alisa hanya did dan O

  seda dak terdetek Sedangkan unt kesalahan dari as dan huma ut tidak dih rat (massa) media (bola) m gunakan rumu ungan didapa mol kemudian g dan diaplik

  , karena k angkit bioga a gas tersebu apatkan ber ndung dalam m tungan mengg

  lain tid matrograph. S CO

  2

  , N

  4

  Dari hasil gunakan Ga ah persen m awa. Gas analisa senyaw dari hasil ana awa CH

  Produksi bi entasi serta k digunakan. D posisi masuka sebagai bah gai starternya gai berikut: 5 kg kotoran s kg kotoran sap 5 kg kotoran s

  Pada penel nakan adalah sebagai start proses fe entasi anae uraian senyaw nik menjadi s prosesnya s.

  digun sapi yaitu ferme pengu organ pada bebas ferme yang d komp ayam sebag sebag

  han baku ya m dan kotor s yang dipak naerob. Pros pakan pros au bahan-bah yawa lain ya rlukan oksig ung pada wak ari bahan ba an ini digunak iri dari kotor n kotoran sa variasi ukur g kotoran aya otoran ayam g kotoran aya ampel deng ograph didap sing – masi ograph dap

  2

  , CH

  Dari perhitu ar 0,0107 m am satuan mg

3.1. K Gam

  Kadar Senyaw mbar 2. Grafi

  30

  waktu  fermen SAN

  dari b

  5

  10

  15

  20

  25

  35

  wa CH

  40 Kadar

    CH4  da la m  pro duk   (  mg  ) HASIL DAN

  20

  15

  am komposisi dap waktu fer

  4

  fik Kadar CH

  4

  berbagai maca baku terhad 5 10 w komp sapi diban lainny karen yang lebih denga lebih masuk banya dihasi kotora terkan adany bakter bahan senya gas o bioga senya dikare senya memb oksige meny akan t yang berisi oksige tetapi dalam plastik botol sampe diapli untuk listrik

  kandu Kandu komp 7,5 k pada dilaku komp 2,5 k tinggi kadar meng hari k posisi 5 kg ko kadar ok dingkan deng ya pada hari k a pada waktu mendominasi sedikit.

  n dan tidak t h. rafik Kadar N

  waktu  ferm

  20

  15

  10

  analisa didap p komposisi komposisi yan

  ULAN

  cam komposis erhadap waktu

  2

  error sehin

  2 .

  Hal tersebut a saat melaku dan penggun

  dalam ngan banyak kitar yang mas ersebut biasa atau kesa sample ataupu ample. Selain i ocoran pada ed sehingga m sekitar bis asi. sil analisa de graph tidak d kan dari re snya didapatk entuk menjad a didapatkan kandungan hal itu ti

  2

  t dar metana ar N

  2

  dan O

  2

  N

  kotoran sapi g signifikan 15,64 mg N

  an N

  2

  yang ngaruhi biogas. dapat rendah. at erat dari sample karena saat t akan enakan yang n udara edalam unakan enyawa ntukan a CO

  K…

  )

  eh Gas uk dari ahan metana dengan

  2

  setelah pada terjadi k pada maupun a CO

  2

  a. Dari CO

  2

  2

  2

  terjadi pada

  mentasi  (Hari

  25

  dalam produ si masukan ba u fermentasi patkan gas m masukan d ang berbeda.

  2

  ngat mempen tana dalam b tinggi maka nya akan r biogas sang aknya udara suk kedalam s anya terjadi alahan pada un pada saat itu bisa dikare a digester menyebabkan sa terikut ke engan menggu didapatkan se eaksi pemben tkan senyawa di gas metana n senyawa terbanyak s tidak terjadi dikarenakan ukan riset baik naan alat m ngga senyawa terdeteksi ole

  2

  dan O

  yang ke 15 yaitu 1 nya kandunga m biogas san senyawa met

  dan 5 kg k dar N

  Sedangkan an 2,5 kg kot sedikit diban kan yang terdi ak dibanding ilkan dari kom an ayam.

  O

  1

  1

  2

  2 otoran ayam enurunan kad ermentasi hari

  Banyakn erdapat dalam embentukan ka kadar N ipastikan kad ingginya kad aitannya den ngkungan sek iogas. Hal te uman error engambilan s menganalisa sa danya kebo menampung fe i lingkungan roses fermenta

  Dari has Gas Chromatog

  2

   N2   dalam  produk  (  mg  )

  . Sedangk iogas seharus gar dapat dib teratur juga mempunyai k metana tetapi enelitian ini. esalahan pada erancangan d arena human dak dihasilka hromatograph

  kteri pengur bersifat anae igen. Jika terd oses fermenta teri pengurai yawa metana. , dalam strukt telah disiapk rfungsi untuk kandung dalam apat oksigen y nampungan g andakan bahw ebut kurang m nyaknya oksig metana yang k kebutuhan ataupun sebag

  4 ).

  Semakin ban el maka gas ikasikan untuk k memasak a k.

  Sebenarnya, digunakan, air yang be en yang terk masih terda m tempat pen k yang mena berisi air terse

  50 100 150 200 250

  Besarnya ndung di d ya faktor lin ri-bakteri dala n baku dan awa samping oksigen. Ting s sangat berp awa metana enakan bak awa metana butuhkan oksi en pada pro ebabkan bakt terbentuk seny

  Hal terseb rai pembent erob atau tid dapat kandung asi maka ak mati dan tid tur alat digese kan botol ya k menyerap g m sampel, ak yang masuk gas yaitu bo wa kinerja d maksimal. gen dalam sua terbentuk ak sehari-hari ba gai pembang ni dapat dilih dalam biog terdapat pa toran ayam d esar 224 mg

3.3. K

  tasi tuk dan uga nan api tasi kg ko pe fe te pe Ji di Ti ka lin bi hu pe m ad m di pr G C bi ag lit m m pe ke pe ka tid C

  2

  5 Kadar

  ) Dari hasil pada setiap jumlah dan

  . KESIMP

  Kadar Senyaw

  Dari grafik ungan N

  2

  sa ungan N

  2

  posisi masuka g kotoran sap fermentasi ha ukan selama 2 posisi masuka kg kotoran sa i. Jika dilihat

  N

  pada fe alami kenaik ke-25. Sedan toran ayam d ksigennya p gan dua kom ke-15 yaitu seb u fermentasi in i sehingga ka pada komp oran ayam ka ndingkan den iri dari 7,5 kg gkan dengan mposisi masuk senyawa o dalam sampe ngkungan da am komposisi starter yang atau produk gginya kadar pengaruh pad a (CH

  2

  berbagai mac baku te

  Gambar 4. Gr

  wa N

  2

  di bawah in angat tinggi tertinggi an 2,5 kg kot pi yaitu sebe ari ke 15. W 24 jam dalam an 7,5 kg kot api, kandunga dari grafik, te ermentasi har kan kembali p ngkan pada k an 5 kg kotor paling rend mposisi masuk besar 50,24 m ni kadar meta adar oksigenn posisi masuk adar oksigenn ngan kompos g ayam dan leb oksigen ya kan dengan 5 oksigen ya el dikarenak an reaksi d i masukan ya g menghasilk samping beru oksigen dala da pembentuk

  1)

  Waktu fermenta m 1 hari. Unt toran ayam d an N

  2

  G 4.

  N

  nya ju erjadi penurun ri ke 20 teta pada fermenta komposisi 5 ran dah kan mg, ana nya kan nya sisi bih ang kg ang kan dari aitu kan upa am kan but tuk dak gan kan dak eter ang gas kan ke ola dari atu kan aik gkit hat gas. ada dan

  2) Anonim. 2010. Manfaatkan Kotoran Sapi Untuk

  Komposisi masukan berpengaruh terhadap komposisi biogas yang dihasilkan, dimana Biogas. Diakses pada tanggal 16 didapatkan hasil gas metana yang terbesar November 2011 dari yaitu 33,92 mg dengan komposisi masukan www.forumwarga.net/produkwarga/manf 50 : 50 (5 kg kotoran sapi dan 5 kg kotoran aatkan-kotoran-sapi-juadi-buat-biogas/ ayam). 3) Anonim. 2010. Biogas dari Rumput Laut.

  Waktu tinggal berpengaruh terhadap komposisi biogas dan lamanya waktu proses Diakses pada tanggal 16 November 2011 terbentuknya gas metana, dimana waktu dari http://www.bbrp2b.kkp.go.id optimum terbentuknya gas metana yaitu pada hari ke-15 dengan besar gas metana Anonim. 2010. Definisi Kromatografi Gas. adalah 33,92 mg. Diakses pada 25 Februari 2012 dari

  http://restiyanaagustine.wordpress.com/ DAFTAR PUSTAKA Bahrin, David, Mutiara Bunga Pertiwi dan

  Destilia Anggraini. 2011. Pengaruh Agung, Pambudi. 2008. Pemanfaatan Biogas Jenis Sampah, Komposisi Masukan dan

  

sebagai Energi Alternatif, Universitas Waktu Tinggal Terhadap Komposisi

  Surakarta. Biogas Dari Sampah Organik Pasar Di

  Kota Palembang . Jurnal Teknik Kimia

  Anonim. 1977. Digester Gas Bio. Kerjasama Universitas Sriwijaya Inderalaya Pusat Teknologi Pembangunan ITB dengan Program Badan Urusan Tenaga Conniwanti. P, Anthon Herlanto dan Inneke Kerja Sukarela Indonesia (BUTSI) Anggraini. 2009. Pembuatan Biogas dari Departemen Tenaga Kerja, Transmigrasi Ampas Tahu . Jurnal Teknik Kimia dan Koperasi. Bandung : Pusat Informasi Universitas Sriwijaya.Inderalaya.

  Dokumentasi PTP-ITB.

  Hambali, E. 2007 . Bioenergi . Jurusan Teknik Anonim. 2011. Biobakteri. Diakses pada Pertanian: IPB Bogor tanggal 25 November 2011 dari

  www.wikipedia.org/Bakteri Lansida. 2011. Gas Kromatografi . Diakses

  pada tanggal 20 Januari 2011 dari Anonim. 2011. Cara Membuat Biogas dari http://lansida.blogspot.com/2010/06/gc-

  Kotoran Hewan dan Sampah. Diakses kromatografi-gas.html

  pada tanggal 20 Desember 2011 dari

  www.rumahenergi.com Octavia Henry, Yunitasari. 1992. Pembuatan Biogas dari Kombinasi Campuran

  Anonim. 2011. Sistem Peralatan Gas

  

Kromatografi. Diakses pada tanggal 20 Kotoran Sapi dan Sampah Pasar . Laporan

http://www.scribd.com /doc/41991857/ Diponegoro.

  Sistem-Peralatan-Kromatografi-Gas Suhenda, Cahyana. 2010. Manfaat Biogas dari

  Anonim. 2010. Biogas. Diakses pada tanggal 18 Kotoran Hewan . Diakses pada 25 Desember 2011 dari Februari 2012 dari http://wismaputih. www.anneahira.com/ biogas.htm wordpress.com /2010/05/27/ aneka-

  manfaat- biogas- dari-kotoran- hewan