Pembuatan Biogas dari Limbah Peternakan
Pembuatan Biogas dari Limbah Peternakan
Tanggal : 10/06/2011, dibaca 701 kali.
Isu Global warming (pemanasan global), merupakan isu terhangat pembicaraan di masyarakat,
sehingga membuat pemerintah berupaya mencari solusi untuk mengatasinya, salah satunya adalah
pemanfaatan sumber energi alternatif dari limbah peternakan. Kenapa limbah peternakan, karena limbah
peternakan merupakan penyumbang emisi gas metana, yang akan berefek langsung pada atmosfer.
Menurut FAO gas tersebut jauh lebih parah dibandingkan emisi gas yang dihasilkan dari penebangan
pohon,
pembuangan
gas
kendaraan
bermotor
dan
green
house.
Teknologi tersebut salah satunya terkenal dengan nama Teknologi Digester Biogas yang dapat
menguraikan kotoran sapi menjadi metana, dengan bantuan bakteri pengurai. Setiap tahunnya,
peternakan sapi di dunia menghasilkan sekitar 1,8 miliar ton kotoran ternak. Peternak dapat mengubah
kotoran itu menjadi bioenergi yang ramah lingkungan dengan bakteri. Bakteri pengurai kotoran sapi
tersebut menjanjikan manfaat ganda. Pertama, menghasilkan metana. Kedua, bakteri tersebut mampu
menyelamatkan lingkungan dari pencemaran kotoran sapi.
TEKNIK PEMBUATAN
DIGESTER
Pembuatan Digester untuk 1 ekor sapi adalah sebesar 1,5 m3 ditambah ruang penampung gas sekitar
50% atau 0,75 m3, sehingga lubang untuk digester dapat dibuat dengan ukuran 1,5 m X 1,5 m X 1 m
atau
menggunakan
drum
dengan
diameter
1
m
dan
tinggi
0,8
m.
Setelah lubang terbentuk, dipasang batu batu pada seluruh dinding, kemudian diplester dengan semen.
Setelah plester benar-benar kering, dinding dilapisi cat karet atau plastik untuk mencegah kebocoran dan
resapan
air
pada
digester.
Pada dinding paling atas bak, dibuat lubang dengan diameter 60 cm untuk man hole. Man hole ini
diperlukan untuk menguras atau membersihkan digester. Tutup untuk man hole dibuat dari semen cor
dengan
diameter
55
cm
dan
tebal
10
cm.
Pada pojok dinding atas dengan jarak 10 cm dari man hole ditanam pipa dengan diameter ¾ inchi
setinggi 25 cm dari permukaan dinding. Pada ujung pipa dipasang kran gas yang berfungsi
membuka/menutup aliran gas dari digester.
INLET
CHAMBER
Saluran masuk dibuat dari pipa paralon dengan dimeter 10 cm dengan melubangi digester sebesar
diamteter pipa dengan jarak 30 cm dari dasar bak. Lubang tersebut dihubungkan dengan pipa paralon
sampai setinggi permukaan atas bak dengan kemiringan 400. Pada ujung pipa dibuat corong untuk
penampungan dan penyaringan umpan biogas. Corong pada inlet dibuat dengan ukuran 30 X 30 X 50 cm
yang
langsung
dihubungkan
pada
saluran
yang
berasal
dari
kandang.
OUTLET
CHAMBER
Pembuatan saluran keluar (outlet) berbentuk teras yang berfungsi mengalirkan sluri menuju pipa
saluran pembuangan. Teras pada saluran outlet dibuat dengan ketinggian 50 cm dan lebar 25 cm. Pada
bagian
atas
lubang
outlet
diberi
pintu
sebagai
tempat
aliran
limbah.
Corong penampungan pada outlet lebih rendah dibanding pada inlet. Hal ini dibuat agar kotoran pada
inlet tidak tersembur keluar dan limbah biogas dapat mengalir menuju saluran pembuangan pada pintu
outlet.
KOMPOR
Kompor digunakan sebagai alat pembakar gas. Kompor yang digunakan dapat dibuat sendiri dengan
desain seperti pada gambar . dapat pula menggunakan kompor gas elpiji yang telah dimodifikasi terminal
saluran gasnya.
MANOMETER
Manometer adalah alat pengukur tekanan gas yang dihasilkan oleh digester. Manometer dibuat dari
selang plastik transparan berdiameter 1 cm dengan panjang 3 meter. Selang ini dilipat menjadi dua
bagian sehingga ujung satu dan lainnya memiliki tinggi yang sama dan membentuk huruf U. Selang diisi
air dengan volume setengah dari volume selang. Garis permukaan air dengan tinggi sama, memiliki nilai
tekanan 0. Salah satu ujung selang dihubungkan dengan pipa gas. Tinggi perbedaan air adalah nilai
tekanan gas dalam digester. Satuan dalam manometer ini berukuran 1 cm pada tiap satuannya
SALURAN
Saluran gas dibuat dari pipa ledeng berdiameter ¾ inchi. pipa gas dipasang pada dinding bagian atas
digester dibawah tutup manhole. Pipa tersebut diberi stop kran ¾ inchi yang berfungsi
membuka/menutup saluran gas dari digester menuju kompor. Pipa ini dipasang bersambung sampai
pada dapur. Pada dapur dipasang terminal yang menghubungkan pipa dengan selang. Penggunaan
selang pada dapur lebih elastis sehingga kompor dapat digeser tanpa menrubah posisi pipa. Disamping
itu penggunaan selang juga sebagai alat pengisi biogas yang disimpan dalam tabung.
Pada pipa di dekat stop kran dipasang T-konektor sebagai cabang saluran gas yang menuju rumah
tangga dan alat control luar. Alat control ini berupa lampu petromax yang dinyalakan setiap malam.
Disamping sebagai penerang, lampu pertomax adalah alat control produksi gas yang dihasilkan oleh
digester. Pengamatan kualitas gas ini dapat dilihat dari nyala lampu petromax. Apabila lampu menyala
terang dan stabil, maka produksi gas berjalan baik, dan bila nyala lampu meredup maka produksi gas
kurang
baik
atau
kekurangan
air
pada
campuran
kotorannya.
PROSEDUR PENGOPERASIAN
PENANGANAN
LIMBAH
KANDANG
Limbah sapi (kotoran dan urine) tidak lagi diangkut menggunakan ember. Tetapi dibuat saluran yang
menghubungkan kandang sapi dengan unit instalasi biogas. Saluran dari kandang bermuara pada inlet
chamber pada digester. Lebar saluran adalah 30 cm dengan kedalaman 20 cm. Pada saat pemerahan,
saluran ini dibendung sehingga kotoran yang digelontor dengan air dari lantai kandang tidak langsung
masuk pada digester. Setelah proses pembersihan kandang selesai, penghalang saluran dibuka
sehingga timbul aliran yang besar menuju digester. Hal ini dilakukan karena posisi saluran yang tidak
terlalu
curam
kemiringannya.
Proses pemasukan kotoran kedalam digester dilakukan dua kali sehari bersamaan dengan waktu
pemerahan. Hal tersebut dilakukan untuk menghemat waktu dan tenaga mengingat setiap kandang
dalam satu rumah tangga hanya ditangani oleh 1 – 2 orang pekerja.
PENGOPERASIAN
PERTAMA
Pada saat pertama kali umpan dimasukkan, digester terlebih dahulu diisi dengan cairan dari septic tank
atau Lumpur kolam ikan yang berisi bakteri anaerob. Umpan berupa faeces harus bebas dari benda
keras, seperti batu, kerikil dan potongan kayu. Komposisi umpan adalah faeces : air = 2 : 3.
Gas akan terbentuk pada hari ke 10 sampai hari ke 20. Gas pertama ini harus dibuang karena
terkontaminasi dengan udara. Campuran gas metan dengan udara dalam kadar 5 – 14 % bila dibakar
akan meledak. Sejak hari ke 21, gas yang dihasilkan telah aman dan dapat digunakan.
Pengoperasian manometer air dilakukaan dengan cara memasukaan udara pada ke dalam digester
melalui saluran gas menggunakan pompa udara. Setelah udara dimasukkan, kran gas ditutup dan
manometer dipasang pada salah satu ujung pipa. Kemudian kran gas dibuka kembali dan dilihat tekanan
yang terdapat pada manometer. Apabila perbedaan tekanan dalam waktu 24 jam adalah 2 – 3 cm, maka
dinding digester benar-benar kedap gas.
PENGOPERASIAN
HARIAN
Kegiatan yang dilakukan secara harian adalah mengisi umpan ke dalam digester. Umpan dari faeces
sapi memiliki perbandingan 2 : 3 dengan air, sedangkan untuk manure unggas memiliki perbandingan 1 :
2
dengan
air.
Pengadukan digester dilakukan setiap hari agar tidak terjadi kerak (scum) pada permukaan cairan
dalam digester. Pembersihan saluran keluar (outlet) dilakukan untuk mencegah menumpuknya limbah
pada pipa outlet. Bak outlet dan inlet ditutup agar air hujan maupun benda keras tidak masuk ke dalam
pipa
saluran.
Manometer air selau dikontrol setiap hari. Perbedaan tinggi air dalam manometer yang ideal adalah 510 cm. Apabila kurang dari 3 cm, maka produksi biogas harus ditingkatkan karena gas dengan tekakan
tersebut tidak dapat digunakan. Sedangkan apabila perbedaan air lebih dari 80 cm, maka gas harus
dibuang atau digunakan, karena dengan tekanan tersebut dapat menyebabkan digester meledak.
PERAWATAN
INSTALASI
BIOGAS
Unit instalasi biogas merupakan investasi jangka panjang dengan biaya pembuatan yang mahal.
Penggunaan yang kurang cermat akan dapat menyebabkan produksi biogas menurun atau memiliki
kualitas rendah, sehingga pemakai mengalami kerugian tidak dapat menggunakan biogas secara optimal.
Perawatan biogas berfungsi menjaga keoptimalan produksi dan meminimalisasi gangguan selama
pengoperasian.
Beberapa hal yang dilakukan untuk merawat unit instalasi biogas: Menutup inlet dan outlet chamber
dengan bahan dari kayu, bambu, seng maupun cetakan semen agar tidak kemasukan air pada musim
penghujan. Air pada manhole ditutup rapat dengan semen cetak agar air yang membasahi tanah liat pada
tutup
manhole
tersebut
tidak
lekas
menguap.
Mengaduk campuran kotoran dan air (umpan) yang terdapat pada digester setiap hari dengan
menggunakan bambu panjang agar kerak yang terdapat pada permukaan campuran tidak menghambat
produksi
gas.
Kadar keasaman atau pH yang optimal berkisar 6 – 8.Temperatur digester adalah 25 – 35 0C. Untuk
mendapatkan temperatur ini, maka lokasi digester ditempatkan di lokasi yang terkena sinar matahri
langsung. Apabila gas habis pada saat digunakan, pemakaian gas dihentikan, stop kran pada saluran gas
ditutup.
Ditunggu
1
–
2
jam
gas
akan
terbentuk
kembali
Limbah padatan pada outlet dibersihkan minimal seminggu sekali agar outlet tidak terlalu penuh
menampung
limbah.
Agar digester dapat terus menghasilkan gas secara optimal, maka secara periodik digester perlu
dikuras/dibersihkan. Pembersihan digester dapat dilakukan setiap 5 atau 6 tahun sekali. Pembersihan
digester dilakukan dengan terlebih dahulu membuang gas metan dalam digester. Setelah tutup man hole
dibuka digester dikuras. Setelah digester dikuras, manhole ditutup kembali dan umpan kembali
dimasukkan.
[dny].
Tanggal : 10/06/2011, dibaca 701 kali.
Isu Global warming (pemanasan global), merupakan isu terhangat pembicaraan di masyarakat,
sehingga membuat pemerintah berupaya mencari solusi untuk mengatasinya, salah satunya adalah
pemanfaatan sumber energi alternatif dari limbah peternakan. Kenapa limbah peternakan, karena limbah
peternakan merupakan penyumbang emisi gas metana, yang akan berefek langsung pada atmosfer.
Menurut FAO gas tersebut jauh lebih parah dibandingkan emisi gas yang dihasilkan dari penebangan
pohon,
pembuangan
gas
kendaraan
bermotor
dan
green
house.
Teknologi tersebut salah satunya terkenal dengan nama Teknologi Digester Biogas yang dapat
menguraikan kotoran sapi menjadi metana, dengan bantuan bakteri pengurai. Setiap tahunnya,
peternakan sapi di dunia menghasilkan sekitar 1,8 miliar ton kotoran ternak. Peternak dapat mengubah
kotoran itu menjadi bioenergi yang ramah lingkungan dengan bakteri. Bakteri pengurai kotoran sapi
tersebut menjanjikan manfaat ganda. Pertama, menghasilkan metana. Kedua, bakteri tersebut mampu
menyelamatkan lingkungan dari pencemaran kotoran sapi.
TEKNIK PEMBUATAN
DIGESTER
Pembuatan Digester untuk 1 ekor sapi adalah sebesar 1,5 m3 ditambah ruang penampung gas sekitar
50% atau 0,75 m3, sehingga lubang untuk digester dapat dibuat dengan ukuran 1,5 m X 1,5 m X 1 m
atau
menggunakan
drum
dengan
diameter
1
m
dan
tinggi
0,8
m.
Setelah lubang terbentuk, dipasang batu batu pada seluruh dinding, kemudian diplester dengan semen.
Setelah plester benar-benar kering, dinding dilapisi cat karet atau plastik untuk mencegah kebocoran dan
resapan
air
pada
digester.
Pada dinding paling atas bak, dibuat lubang dengan diameter 60 cm untuk man hole. Man hole ini
diperlukan untuk menguras atau membersihkan digester. Tutup untuk man hole dibuat dari semen cor
dengan
diameter
55
cm
dan
tebal
10
cm.
Pada pojok dinding atas dengan jarak 10 cm dari man hole ditanam pipa dengan diameter ¾ inchi
setinggi 25 cm dari permukaan dinding. Pada ujung pipa dipasang kran gas yang berfungsi
membuka/menutup aliran gas dari digester.
INLET
CHAMBER
Saluran masuk dibuat dari pipa paralon dengan dimeter 10 cm dengan melubangi digester sebesar
diamteter pipa dengan jarak 30 cm dari dasar bak. Lubang tersebut dihubungkan dengan pipa paralon
sampai setinggi permukaan atas bak dengan kemiringan 400. Pada ujung pipa dibuat corong untuk
penampungan dan penyaringan umpan biogas. Corong pada inlet dibuat dengan ukuran 30 X 30 X 50 cm
yang
langsung
dihubungkan
pada
saluran
yang
berasal
dari
kandang.
OUTLET
CHAMBER
Pembuatan saluran keluar (outlet) berbentuk teras yang berfungsi mengalirkan sluri menuju pipa
saluran pembuangan. Teras pada saluran outlet dibuat dengan ketinggian 50 cm dan lebar 25 cm. Pada
bagian
atas
lubang
outlet
diberi
pintu
sebagai
tempat
aliran
limbah.
Corong penampungan pada outlet lebih rendah dibanding pada inlet. Hal ini dibuat agar kotoran pada
inlet tidak tersembur keluar dan limbah biogas dapat mengalir menuju saluran pembuangan pada pintu
outlet.
KOMPOR
Kompor digunakan sebagai alat pembakar gas. Kompor yang digunakan dapat dibuat sendiri dengan
desain seperti pada gambar . dapat pula menggunakan kompor gas elpiji yang telah dimodifikasi terminal
saluran gasnya.
MANOMETER
Manometer adalah alat pengukur tekanan gas yang dihasilkan oleh digester. Manometer dibuat dari
selang plastik transparan berdiameter 1 cm dengan panjang 3 meter. Selang ini dilipat menjadi dua
bagian sehingga ujung satu dan lainnya memiliki tinggi yang sama dan membentuk huruf U. Selang diisi
air dengan volume setengah dari volume selang. Garis permukaan air dengan tinggi sama, memiliki nilai
tekanan 0. Salah satu ujung selang dihubungkan dengan pipa gas. Tinggi perbedaan air adalah nilai
tekanan gas dalam digester. Satuan dalam manometer ini berukuran 1 cm pada tiap satuannya
SALURAN
Saluran gas dibuat dari pipa ledeng berdiameter ¾ inchi. pipa gas dipasang pada dinding bagian atas
digester dibawah tutup manhole. Pipa tersebut diberi stop kran ¾ inchi yang berfungsi
membuka/menutup saluran gas dari digester menuju kompor. Pipa ini dipasang bersambung sampai
pada dapur. Pada dapur dipasang terminal yang menghubungkan pipa dengan selang. Penggunaan
selang pada dapur lebih elastis sehingga kompor dapat digeser tanpa menrubah posisi pipa. Disamping
itu penggunaan selang juga sebagai alat pengisi biogas yang disimpan dalam tabung.
Pada pipa di dekat stop kran dipasang T-konektor sebagai cabang saluran gas yang menuju rumah
tangga dan alat control luar. Alat control ini berupa lampu petromax yang dinyalakan setiap malam.
Disamping sebagai penerang, lampu pertomax adalah alat control produksi gas yang dihasilkan oleh
digester. Pengamatan kualitas gas ini dapat dilihat dari nyala lampu petromax. Apabila lampu menyala
terang dan stabil, maka produksi gas berjalan baik, dan bila nyala lampu meredup maka produksi gas
kurang
baik
atau
kekurangan
air
pada
campuran
kotorannya.
PROSEDUR PENGOPERASIAN
PENANGANAN
LIMBAH
KANDANG
Limbah sapi (kotoran dan urine) tidak lagi diangkut menggunakan ember. Tetapi dibuat saluran yang
menghubungkan kandang sapi dengan unit instalasi biogas. Saluran dari kandang bermuara pada inlet
chamber pada digester. Lebar saluran adalah 30 cm dengan kedalaman 20 cm. Pada saat pemerahan,
saluran ini dibendung sehingga kotoran yang digelontor dengan air dari lantai kandang tidak langsung
masuk pada digester. Setelah proses pembersihan kandang selesai, penghalang saluran dibuka
sehingga timbul aliran yang besar menuju digester. Hal ini dilakukan karena posisi saluran yang tidak
terlalu
curam
kemiringannya.
Proses pemasukan kotoran kedalam digester dilakukan dua kali sehari bersamaan dengan waktu
pemerahan. Hal tersebut dilakukan untuk menghemat waktu dan tenaga mengingat setiap kandang
dalam satu rumah tangga hanya ditangani oleh 1 – 2 orang pekerja.
PENGOPERASIAN
PERTAMA
Pada saat pertama kali umpan dimasukkan, digester terlebih dahulu diisi dengan cairan dari septic tank
atau Lumpur kolam ikan yang berisi bakteri anaerob. Umpan berupa faeces harus bebas dari benda
keras, seperti batu, kerikil dan potongan kayu. Komposisi umpan adalah faeces : air = 2 : 3.
Gas akan terbentuk pada hari ke 10 sampai hari ke 20. Gas pertama ini harus dibuang karena
terkontaminasi dengan udara. Campuran gas metan dengan udara dalam kadar 5 – 14 % bila dibakar
akan meledak. Sejak hari ke 21, gas yang dihasilkan telah aman dan dapat digunakan.
Pengoperasian manometer air dilakukaan dengan cara memasukaan udara pada ke dalam digester
melalui saluran gas menggunakan pompa udara. Setelah udara dimasukkan, kran gas ditutup dan
manometer dipasang pada salah satu ujung pipa. Kemudian kran gas dibuka kembali dan dilihat tekanan
yang terdapat pada manometer. Apabila perbedaan tekanan dalam waktu 24 jam adalah 2 – 3 cm, maka
dinding digester benar-benar kedap gas.
PENGOPERASIAN
HARIAN
Kegiatan yang dilakukan secara harian adalah mengisi umpan ke dalam digester. Umpan dari faeces
sapi memiliki perbandingan 2 : 3 dengan air, sedangkan untuk manure unggas memiliki perbandingan 1 :
2
dengan
air.
Pengadukan digester dilakukan setiap hari agar tidak terjadi kerak (scum) pada permukaan cairan
dalam digester. Pembersihan saluran keluar (outlet) dilakukan untuk mencegah menumpuknya limbah
pada pipa outlet. Bak outlet dan inlet ditutup agar air hujan maupun benda keras tidak masuk ke dalam
pipa
saluran.
Manometer air selau dikontrol setiap hari. Perbedaan tinggi air dalam manometer yang ideal adalah 510 cm. Apabila kurang dari 3 cm, maka produksi biogas harus ditingkatkan karena gas dengan tekakan
tersebut tidak dapat digunakan. Sedangkan apabila perbedaan air lebih dari 80 cm, maka gas harus
dibuang atau digunakan, karena dengan tekanan tersebut dapat menyebabkan digester meledak.
PERAWATAN
INSTALASI
BIOGAS
Unit instalasi biogas merupakan investasi jangka panjang dengan biaya pembuatan yang mahal.
Penggunaan yang kurang cermat akan dapat menyebabkan produksi biogas menurun atau memiliki
kualitas rendah, sehingga pemakai mengalami kerugian tidak dapat menggunakan biogas secara optimal.
Perawatan biogas berfungsi menjaga keoptimalan produksi dan meminimalisasi gangguan selama
pengoperasian.
Beberapa hal yang dilakukan untuk merawat unit instalasi biogas: Menutup inlet dan outlet chamber
dengan bahan dari kayu, bambu, seng maupun cetakan semen agar tidak kemasukan air pada musim
penghujan. Air pada manhole ditutup rapat dengan semen cetak agar air yang membasahi tanah liat pada
tutup
manhole
tersebut
tidak
lekas
menguap.
Mengaduk campuran kotoran dan air (umpan) yang terdapat pada digester setiap hari dengan
menggunakan bambu panjang agar kerak yang terdapat pada permukaan campuran tidak menghambat
produksi
gas.
Kadar keasaman atau pH yang optimal berkisar 6 – 8.Temperatur digester adalah 25 – 35 0C. Untuk
mendapatkan temperatur ini, maka lokasi digester ditempatkan di lokasi yang terkena sinar matahri
langsung. Apabila gas habis pada saat digunakan, pemakaian gas dihentikan, stop kran pada saluran gas
ditutup.
Ditunggu
1
–
2
jam
gas
akan
terbentuk
kembali
Limbah padatan pada outlet dibersihkan minimal seminggu sekali agar outlet tidak terlalu penuh
menampung
limbah.
Agar digester dapat terus menghasilkan gas secara optimal, maka secara periodik digester perlu
dikuras/dibersihkan. Pembersihan digester dapat dilakukan setiap 5 atau 6 tahun sekali. Pembersihan
digester dilakukan dengan terlebih dahulu membuang gas metan dalam digester. Setelah tutup man hole
dibuka digester dikuras. Setelah digester dikuras, manhole ditutup kembali dan umpan kembali
dimasukkan.
[dny].