ARTIKEL ILMIAH STUDI KOMPARASI PEMURNIAN LANGSUNG BIOGAS DARI BIODIGESTER DENGAN BERBAGAI PERLAKUAN BAHAN PEMURNI

  

ARTI KEL I LMI AH

STUDI KOMPARASI PEMURNI AN LANGSUNG BI OGAS DARI BI ODI GESTER DENGAN

BERBAGAI PERLAKUAN BAHAN PEMURNI

OLEH

DI AN ASYRI NI

C1J 011 016

FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROI NDUSTRI

UNI VERSI TAS MATARAM

  

2016

  Studi Komparasi Pemurnian Langsung Biogas Dari Biodigester Dengan Berbagai Perlakuan Bahan Pemurni

  Oleh:

  (1) (2) (2)

  Dian Asyrini , Sukmawaty , dan Asih Priyati

  (1)

  Mahasiswa Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram

  (2)

  Dosen Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram

  ABSTRAK Biogas adalah campuran gas metana (CH ) yang mengandung gas pengotor berupa

  4

  karbondioksida (CO ) dan amonia (NH ). Penelitian ini bertujuan untuk menentukan

  2

  3

  perbandingan bahan pemurni yang tepat dalam proses pemurnian langsung biogas dan untuk mengetahui kapasitas pemurnian pada berbagai perlakuan bahan pemurni. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental menggunakan 6 perlakuan bahan pemurni, yaitu 1 kg, 2 kg, 3 kg, dan 4 kg karbon aktif, serta campuran bahan pemurni, yaitu 4 zeolite + 0,5 kg karbon aktif, dan 4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif. Parameter dalam kg flowmeter, tekanan penelitian ini adalah debit biogas yang diukur dengan menggunakan alat biogas yang diukur menggunakan manometer U, nilai kalor dengan mengukur waktu kenaikan

  o

  suhu air sebesar 40 C dengan percobaan menggunakan air sebanyak 1 Liter dan volume biogas yang digunakan untuk menaikan suhu. Hasil penelitian menunjukkan kapasitas pemurnian

  3

  tertinggi ada pada perlakuan 2 kg karbon aktif dengan nilai sebesar 0,19699 m dan tekanan

  2

  tertinggi ada pada perlakuan 4 kg karbon aktif dengan nilai sebesar 725 N/ m . Gas dengan nilai kalor tertinggi ada pada perlakuan 4 kg zeolite+ 0,5 kg karbon aktif dengan waktu perubahan suhu selama 5 menit 38 detik. Sedangkan nilai tertinggi pada banyaknya biogas yang digunakan untuk kenaikan suhu ada pada perlakuan 4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif. Setelah diuji dengan pendekatan statistika menggunakan program ternyata memberikan hasil yang berbeda nyata pada proses pemurnian.

  Kata kunci : biogas, karbon aktif, pemurnian, zeolite.

  Comparative Study on Direct Purification of Biogas from Biodigester using Various Purifying Materials

  (1) (2) (2)

  Dian Asrini , Sukmawaty , and Asih Priyati

  (1)

  Student at Studies Program of Agriculture Engineering, Faculty of Food Technology and Agro- industry, University of Mataram

  (2)

  Lecturer at Studies Program of Agriculture Engineering, Faculty of Food Technology and Agro- industry, University of Mataram ABSTRACT

  Biogas is mixture of methane (CH ) gas containing impurities in the form of carbon dioxide

  4

  (CO ) and ammonia (NH ). This research aimed to determine proper ratio of purifying materials

  2

  3

  and to determine materials capacity on biogas direct purification process. Method used in this study was experimental method using 6 treatments, i.e. variation of activated carbon (1kg, 2kg, 3kg, and 4kg) and combination of purifying material, i.e. 4kg zeolite + 0.5kg activated carbon and 4kg zeolite + 1kg activated carbon. Observed parameters in this study were biogas flowrate which was measured using flowmeter, biogas pressure which was measured using U- tube manometer, calor value which was determined by heating 1 Liter water with 40° C temperature change, and biogas quantity to heating the water. Result showed that 2kg

  3

  and 4kg activated carbon activated carbon yield the highest purifying capacity, i.e. 0.19699 m

  2

  yield the highest pressure, i.e. 725 N/ m . I n addition, the highest calor value was showed by 4kg zeolite + 0.5kg activated carbon with 5 minutes 38 seconds heating period. Whereas the highest value of biogas quantity to heating the water showed by 4kg zeolite + 1kg activated carbon. Furthermore, significant result on direct purifying process was showed after both purifying materials were tested using statistical approach.

  Keywords: biogas, activated carbon, purification, zeolite.

  PENDAHULUAN

  2

  Tahap Penelitian

  Termocouple, Camera digital.

  Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Kotoran sapi, Air, Zeolit, Karbon aktif., sedangkan alat-alat yang digunakan yaitu Flowmeter, Alat penampung pemurnian, Timbangan analitik, Oven hock, Kompor biogas Selang bening, Ember, Data loger,

  BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat

  maka semakin menurunkan nilai kalor CH4 ditunjukkan dengan warna merah kekuningan pada api yang dihasilkan (Nadliriyah dan Triwikantoro, 2014). Salah satu cara untuk menghilangkan zat pengotor yang terkandung pada biogas adalah pemurnian yaitu dengan cara menyerap zat pengotor dengan menggunakan bahan pemurni yang memungkinkan dapat menyerap zat pengotor tersebut. Dimana proses penyerapan (adsoprsi) dalam penelitian ini menggunakan bahan pemurni karbon aktif dan zeolite sebagai adsorben.

  4

  dalam CH

  2

  ). Keberadaan CO

  ) dari produk biogas tersebut menjadi penting karena memepengaruhi nilai kalor yang dihasilkan. Dalam hal ini impuritas yang berpengaruh terhadap nilai kalor adalah karbondioksida (CO

  Kebutuhan akan penggunaan energi semakin meningkat seiring dengan pertambahan jumlah penduduk dan peningkatan konsumsi energi oleh masyarakat akibat penggunaan berbagai macam peralatan untuk menunjang kenyamanan dalam kehidupan. Sumber energi yang selama ini digunakan sebagian besar berasal dari bahan bakar fosil, seperti batu bara, minyak bumi, gas alam dan lain- lain. Bahan bakar fosil merupakan sumber energi yang proses terbentuknya memerlukan waktu jutaan tahun dan dapat dikatakan merupakan energi tak terbarukan. Selain merupakan energi tak terbarukan. Penggunaan energi fosil mengakibatkan meningkatnya gas rumah kaca. Sebagian besar ilmuwan meyakini bahwa peningkatan konsentrasi gas rumah kaca merupakan salah satu penyebab terjadinya pemanasan global oleh karena itu, untuk mengganti penggunaan energi tak terbarukan diperlukan sumber energi alternatif yang mampu mengurangi laju pemakaian energi fosil (Waskito, 2011).

  4

  Produk biogas terdiri dari metana (50-70% ). Karbondioksida (25-45% ) dan sejumlah kecil hidrogen, nitrogen, hidrogen sulfida. Kemurnian metana (CH

  Namun demikian, sampai saat ini penggunaan biogas belum maksimal dan secara umum hanya dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar kompor (Susanto, dkk, 2013).

  ), uap air dan impuritas lain, merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang pada saat ini mendapatkan perhatian secara serius oleh banyak kalangan. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa biogas dapat diproduksi dengan sederhana dari bahan organik kotoran hewan ternak, sampah perkotaan, limbah pertanian dan limbah-limbah yang mengandung biomasa. Penggunaan biogas mempunyai keuntungan ganda menyelesaikan permasalahan lingkungan oleh limbah padat dan keterbatatasan energi fosil yang harganya terus meningkat. Dengan demikian penggunaan biogas berarti menjalankan konsep pembangunan berkelanjutan yang menjadi ciri utama teknologi hijau (Green Technology). Keuntungan lain yang diperoleh dari penggunaan biogas meliputi: (i) dapat mengurangi pemanasan global dan perubahan iklim, (ii) dapat menurunkan polusi yang disebabkan oleh bahan bakar fosil, (iii) mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dan (iv) biogas dapat diproduksi dengan mudah dan banyak masyarakat I ndonesia secara tradisional telah dapat memproduksinya.

  3

  ), ammonia (NH

  2

  ), karbondioksida (CO

  4

  Biogas, campuran gas metan (CH

  Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 17 november s/ d 05 desember 2015 di dusun Rean Kecamatan Gerung Barat Kabupaten Lombok Barat Mataram. .Adapun langkah-langkah penelitian yang dilakukan dimulai dari persiapan sampel pemurni menggunakan karbon aktif dan campuran antara karbon aktif dan zeolite zeolite. Sampel yang digunakan menggunakan 4 perlakuan yaitu 1 kg karbon aktif, 2 kg karbon aktif, 3 kg karbon aktif, 4 kg karbon aktif. untuk campuran yaitu 4 kg zeolite + 0,5 kg karbon aktif dan

  4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif . kemudian dilakukan aktivasi kedua bahan tersebut dengan menggunakan oven pada suhu 100

  ) h = Perbedaan ketinggian kolom zat cair yang digunakan (m) (Anggito, 2014)

  4.1.1. Debit biogas

  Kapasitas pemurnian adalah megetahui berapa banyak daya tampung bahan pemurni dalam menyerap gas pengotor yang ada pada biogas. Dalam penelitian ini, untuk mengetahui nilai kapasitas pemurnian biogas perlu dilakukan pengambilan data debit biogas sebelum pemurnian dengan tujuan untuk mengetahui berapa banyak biogas yang mengalir sebelum dimurnikan, dan pengambilan data debit biogas setelah pemurnian dengan tujuan untuk mengetahui berapa banyak biogas yang mengalir setelah pemurnian biogas, dengan proses pemurnian menggunakan 2 bahan pemurni yaitu karbon aktif dari arang cangkang kelapa dan zeolite. Adapun dalam penelitian ini ada sebanyak 6 perlakuan yang digunakan antara lain 1 kg karbon aktif, 2 kg karbon aktif, 3 kg karbon aktif, 4 kg karbon aktif, 4 kg zeolite + 0,5 kg karbon aktif dan 4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif.

  4.1. Kapasitas Pemurnian Biogas

  4 zeolite + 1 karbon aktif

  6

  5 4 zeolite + 0,5 karbon aktif

  Perlakuan Massa bahan (kg) 1 1 karbon aktif 2 2 karbon aktif 3 3 karbon aktif 4 4 karbon aktif

  Pada penelitian ini bahan baku yang digunakan adalah kotoran sapi dan air dengan perlakuan terbaik dari penelitian sebelumnya yang menggunakan perbandingan 1: 1 (kotoran sapi 25 kg : air 25 kg) dengan waktu fermentasi selama 48 jam, perlakuan tersebut digunakan, karena pada penelitian sebelumnya hasil terbaik yang didapatkan adalah perbandingan 1: 1 dari proses fermentasi biogas dalam biodigester, sehingga pada penelitian ini digunakan perlakuan tersebut sebagai . 6 perlakuan, dalam penelitian ada dua perlakuan yang menggunakan campuran zeolite sebanyak 4 kg karena pada penelitian sebelumnya perlakuan zeolite saja sebanyak 4 kg adalah perlakuan yang paling baik, sehingga pada penelitian ini digunakan perlakuan tersebut sebagai perlakuan campuran. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel : Tabel 6. Perlakuan Berbagai Macam Massa Bahan Pemurnian

  HASI L DAN PEMBAHASAN

  2. I ndikator nilai kalor biogas Waktu perubahan suhu dan banyaknya biogas yang dibutuhkan untuk memanaskan air.

  2

  o

  g = Percepatan gravitasi (9,81 m/ s

  3

  ) = 1000 kg/ m

  3

  ) ρ = Densitas zat cair (kg/m

  2

  Tekanan biogas dihitung menggunakan rumus sebagai berikut : P=ρ.g.h................................................(1) Dimana : P = Tekanan (N/ m

  1. Kapasitas pemurnian biogas Dengan mengukur debit biogas dan ketinggian kolom air pada manometer U.

  Parameter yang digunakan pada penelitian pemurnian biogas yaitu:

  Perhitungan Parameter

  C Selama 1 jam. Setelah itu, dilakukan pengambilan data tiap-tiap parameter setiap 30 menit selama 1 jam 30 menit.

  Debit biogas adalah besaran yang menyatakan banyaknya biogas yang mengalir yang melewati pipa tempat biogas mengalir. Debit biogas diukur menggunakan flowmeter yang berfungsi untuk mengukur berapa jumlah biogas yang dihasilkan dengan mengalirkan biogas ke flowmeter. Flowmeter dipasang di dua titik yaitu pada titik sebelum pemurnian dan setelah pemurnian dengan tujuan agar dapat diketahui berapa kapasitas pemurnian biogas. Dari proses pemurnian dapat diketahui jumlah kapasitas pemurnian biogas yang dimurnikan, kemudian diamati setiap 30 menit dari waktu kenaikan suhu pada uji kalor selama 1 jam 30 menit (3 kali ulangan). Hasil debit gas dapat dilihat pada Tabel dan Gambar 6. Tabel 7. Pengaruh perubahan Debit Biogas pada Berbagai perlakuan Bahan Pemurni

  Perlakuan (kg)

  2 S semakin tinggi, yang menyebabkan nilai volume hasilnya semakin rendah.

  Selain itu faktor lain yang mempengaruhi aliran debit biogas adalah laju alir zat pengotor CO

  2,

  dimana dalam pendapat Apriyanti (2012) yang menyatakan bahwa laju alir CO

  2

  sangat berpengaruh di dalam proses adsorbsi. Dengan adanya peningkatan jumlah umpan yang masuk, maka jumlah CO

  2

  yang teradsorpsi akan semakin meningkat, karena dengan semakin besar laju alir, memperbanyak kontak gas CO

  2

  dengan partikel bahan pemurni semakin merata sehingga kapasitas CO

  2 yang teradsorpsi lebih besar.

  Untuk perlakuan campuran yaitu karbon aktif + zeolite, nilai perubahan debit paling besar yaitu ada pada perlakuan 4kg zeolite + 0,5 kg karbon aktif. Untuk nilai debit biogas setelah pemurnian bisa dilihat bahwa dari setiap perlakuan volumenya menurun. Pemurnian terbaik yang disebabkan oleh banyaknya bahan pemurnian sehingga daya serap CO

  2

  dan H

  Sehingga untuk mengetahui lebih kapasitas pemurnian biogas pada penelitian ini dapat dilihat pada tabel berikut :

  menjadi 0,12988 m

  Tabel 8. Pengaruh Kapasitas Pemurnian

  pada Berbagai Perlakuan Bahan Pemurni

  Massa m (kg) Kapasitas Pemurnian Biogas (m

  3

  / jam)

  1 Karbon aktif 0,186

  2 Karbon aktif 0,19699

  3 Karbon aktif 0,18865

  4 Karbon aktif 0,12988

  4 zeolite + 0,5 Karbon aktif

  0,18316

  4 Kg zeolite + 1 Karbon aktif

  0,177 ^{0.00000 0.02000 0.04000 0.06000 0.08000 0.10000 0.12000 0.14000 0.16000 1 ka 2 ka 3 ka 4 ka 4 z+ 0,5 ka 4 z+ 1 ka}

  p e ru b a h a n

  3 .

  3

  Debit Biogas Sebelum Pemurnian (m

  . Dalam pendapat Hamidi,dkk (2011), Gas CO

  3

  / Jam) Debit Biogas Setelah Pemurnian (m

  3

  / Jam) 1 karbon aktif

  0,14477 0,12400 2 karbon aktif

  0,14322 0,13133 3 karbon aktif

  0,13744 0,12577 4 karbon aktif

  0,15066 0,12988 4 zeolite + 0,5 kg

  0,12722 0,12211 4 zeolite + 1 karbon aktif

  0,13111 0,11800 Gambar 7. Pengaruh perubahan Debit

  Biogas pada Berbagai perlakuan Bahan Pemurni

  Pada Gambar 7 perubahan debit yang terjadi pada proses pemurnian salah satunya adalah karena penyerapan zat pengotor yang ada pada biogas terhadap bahan pemurni yaitu CO

  2

  2

  (1999), dengan kemampuan penyerapan zeolite terhadap gas – gas tersebut sampai 25 % Sutarti dan Rachmawati (1994). Sehingga, karena pada proses penyerapan gas pengotor terhadap zeolite cukup tinggi dapat menyebabkan laju debitnya berkurang setelah pemurnian, yang pada awalnya 0,15066 m

  yang terserap tersebut akan diurai menjadi satu atom C dan dua atom O. Atom C akan tetap terperangkap di rongga-rongga zeolite sedangkan atom O akan diteruskan sehingga menyebabkan kandungan O2 meningkat. penyebab terjadinya penguraian gas CO

  2

  ada 3 macam, yaitu akibat reaksi termal, elektrolisis, dan katalis. Zeolite memiliki sifat yaitu sebagai katalis sehingga proses penguraian CO2 dapat terjadi. Berikut ini adalah contoh reaksi kimia penguraian :

  2CO

  2

  2CO + O

  2 Struktur zeolite juga dapat

  melakukan adsorpsi terhadap senyawa H

  2 O, CO

  2

  , SO

  2

  , H

  2 S Weitkamp dan Puppe

   V o lu m e B io g a s ( m ³ / ja m ) Massa, m ( kg)

  K a p a s it a s P e m u rn ia n (m

  a

  0,5 ka 4 z+ 1 ka

  0.25 1 ka 2 ka 3 ka 4 kg ka 4 z+

  0.2

  0.15

  0.1

  a

  2 2 karbon aktif 131,33

  a

  3 3 karbon aktif 125,77

  4 4 karbon aktif 129,88

  3 / ja m ) Massa, m ( kg)

  a

  5

  4 zeolite + 0,5 karbon aktif

  122,11

  a

  6 4 zeolite + 1 karbon aktif 117,99

  a

  Berdasarkan Tabel 7 menunjukkan bahwa dari ke semua perlakuan yang menggunakan bahan pemurni karbon aktif dan campuran zeolite dengan karbon aktif sama-sama tidak ada yang berbeda nyata dan pengaruh dari semuanya sama, tapi yang nilai meannya tinggi adalah yang paling baik dari perlakuan lainnya. Dapat dilihat bahwa nilai mean paling tinggi ada tersebut sesuai dengan grafik dan tabel kapasitas pemurnian biogas yang menunjukkan bahwa kapasitas tertinggi ada pada perlakuan 4 kg karbon aktif.

  4.2. Tekanan Biogas

2 S = 0.28% . Hal ini

  / jam, pada perlakuan 4 kg zeolite

  0.05

  3

  Gambar 8. Pengaruh Kapasitas Pemurnian pada Berbagai Perlakuan Bahan Pemurni Berdasarkan Grafik pada Gambar 9. Dapat diketahui hasil dari kapasitas pemurnian biogas dari setiap perlakuan. Nilai kapasitas tertinggi ada pada perlakuan 2 kg karbon aktif dengan nilai kapasitas sebesar 0,19699 m

  3

  / jam 0yang artinya kapasitas gas pengotor yang terserap tinggi, sesuai dengan nilai debit biogas setelah pemurnian yang teringgi ada perlakuan 2 kg karbon aktif karena pada pendapat Wahyudi (2012) proses penghilangan pengotor dalam biogas dapat dilakukan dengan menggunakan arang aktif sebagai absorber gas CO

  2

  dengan karbon aktif, biogas yang dihasilkan mempunyai komposisi CH

  4

  = 76.32% , CO

  2

  = 18.42 % , NH

  = 1.63% dan H

  3

  menunjukkan penurunan kadar CO

  2

  atau kadar lain dalam komposisi biogas dapat meningkatkan kadar CH

  4

  . Dengan demikian karbondioksida dan nitrogen dalam kandungan biogas merupakan penghambat atau menurunkan kadar CH

  4

  , sedangkan pada perlakuan lainnya yaitu pada perlakuan 3 kg karbon aktif memiliki kapasitas pemurnian sebesar 0,18865 m

  3

  / jam, perlakuan 1 kg karbon aktif memiliki nilai kapasitas pemurnian sebesar 0,186 m

  Untuk mengukur tekanan biogas dalam penelitian menggunakan manometer U, di mana ujung salah satu selang dihubungkan dengan selang saluran biogas dan ujung yang lain untuk udara luar, tekanan biogas yang dihasilkan dinyatakan dalam satuan cm. Tekanan dalam penelitian diatur dengan tekanan 20 cm, hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mengkonstankan nilai tekanan biogas sehingga untuk semua perlakuan memiliki nilai tekanan yang sama pada awal pengambilan data, sehingga dengan tekanan 20 cm berapa debit yang mengalir pada flowmeter dari setiap perlakuan dan juga dilihat dari nilai penurunan tekanan dari setiap perlakuan dengan nilai tekanan awal yang sudah diatur. Pengambilan data dilakukan pada awal pengukuran dan setiap 30 menit selama 1 jam 30 menit.

• 0,5 kg karbon aktif memiliki nilai kapasitas pemurnian sebesar 0,18316, m

  Ada beberapa faktor yang mempengaruhi nilai tekanan biogas di sebabkan yaitu temperatur digester yang berubah-ubah dan kandungan air. Menurut Anggito (2014) Produksi biogas akan menurun secara cepat akibat perubahan temperatur yang mendadak di dalam digester, ini juga sesuai dengan pendapat Wahyudi (2015), yang menyatakan bahwa semakin tinggi temperatur pada batas

  No Perlakuan (kg) Rata-rata

  Tabel 9. Hasil Uji Lanjut Kapasitas Pemurnian Biogas Dengan Costat

  / jam, perlakuan 4 kg karbon aktif memiliki nilai kapasitas pemurnian sebesar 0,12988 m

  3

  / jam. perlakuan 4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif memiliki nilai kapasitas pemurnian sebesar 0,177 m

  3

  3 / jam.

• 1 1 karbon aktif 124

tertentu akan mempercepat proses fermentasi secara anaerob, proses fermentasi sangat peka terhadap pengaruh perubahan temperatur. Dari hasil tersebut, temperatur merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi proses produksi biogas. Penurunan tekanan gas disebabkan bakteri metanogen mati karena sudah tidak tersedia makanan bagi bakteri sebagai kebutuhan hidup organisme. Dan juga pada pendapat Fikri (2015) kandungan air yang berbeda-beda dapat mempengaruhi laju penguraian atau produksi bakteri dan juga subtrat dan homogenitas sistem mempengaruhi proses kerja mikroorganisme, karena kandungan air yang tinggi akan memudahkan proses penguraian, sedangkan homogenitas sistem membuat kontak antar mikroorganisme dengan subtrat menjadi lebih intim yang menyebabkan hasil akhir produksi biogas yang optimal. Untuk nilai tekanan biogas dapat dilihat pada tabel 10 dan Gambar 9. Tabel 10. Pengaruh Perubahan Tekanan

  Biogas pada Berbagai Bahan Pemurni

  Berbagai perlakuan Bahan Pemurni

  , perlakuan 4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif dan perlakuan 2 kg karbon aktif memiliki nilai tekanan biogas yang sama sebesar 529,7 N/ m

  2 .

  4.3. Nilai Kalor

  Nilai kalor pada penelitian ini dilakukan dengan mengukur kecepatan perubahan suhu hingga 40

  o

  C dengan jeda 30 menit selama 1 jam 30 menit, yaitu dengan memanaskan air sebanyak 1 liter yang diukur menggunakan gelas ukur. Untuk nilai perubahan suhu dapat dilihat pada Tabel 11 dan Gambar 10. Tabel 11. Pengaruh Perubahan Suhu pada

  Massa (kg) Perubahan Suhu

  N/ m

  (menit) Kontrol 7,26

  1 Karbon aktif 5,86

  2 Karbon aktif 5,71

  3 Karbon aktif 6,00

  4 Kg Karbon aktif 6,29 4 zeolite + 0,5 karbon aktif 5,38 4 zeolite + 1 karbon aktif 5,29

  100 200 300 400 500 600 700 800

  1 ka 2 ka 3 ka 4 ka 4 z+ 0,5 ka 4 z+ 1 ka te k a n a n b io g a s N / m

  2

  , perlakuan 4 kg zeolite + 0,5 kg karbon aktif memiliki nilai tekanan biogas sebesar 568,9

  Massa m (kg) Tekanan Biogas (N/ m

  568,9

  2

  )

  1 Karbon aktif 588,6

  2 Karbon aktif 529,7

  3 Karbon aktif 647,4

  4 Karbon aktif 725,9

  4 Kg zeolite + 0,5 kg Karbon aktif

  4 Kg zeolite+ 1 Kg Karbon aktif

  2

  529,7 Gambar 9. Pengaruh Perubahan Tekanan

  Biogas pada Berbagai Bahan Pemurni

  Berdasarkan Grafik pada Gambar 9, menunjukkan bahwa nilai dari tekanan biogas pada setiap perlakuan, diketahui bahwa nilai kapasitas tertinggi ada pada perlakuan 4 kg karbon aktif dengan nilai tekanan biogas sebesar 725,9 N/ m

  2

  , sedangkan pada perlakuan lainnya yaitu pada perlakuan 3 kg karbon aktif dengan nilai tekanan biogas sebesar 647,4 N/ m

  2

  , perlakuan 1 kg karbon aktif memiliki nilai tekanan biogas sebesar 588,6 N/ m

2 Massa, m ( kg)

  yang tinggi maka akan mengakibatkan kandungan kalor biogas tersebut rendah. Maka dari itu untuk meningkatkan kandungan kalor biogas, maka kadar gas CO

  Sehingga, untuk dapat menyisihkan CO

   Gambar 10. Pengaruh Perubahan Suhu

  pada Berbagai perlakuan Bahan Pemurni Berdasarkan Grafik pada Gambar 10 dapat ketahui untuk nilai waktu perubahan suhu paling tinggi ada pada perlakuan kontrol (tanpa bahan pemurni) yaitu dengan nilai waktu perubahan suhu lainnya yaitu pada 4 kg karbon aktif yaitu dengan nilai waktu perubahan suhu sebesar 6,29, perlakuan 3 kg karbon aktif memiliki nilai perubahan suhu sebesar 6,00 perlakuan 1 kg karbon aktif memiliki nilai perubahan suhu sebesar 5,86, perlakuan 2 kg karbon aktif memilii nilai perubahan suhu sebesar 5,71, perlakuan 4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif memiliki nilai perubahan suhu sebesar 5,29 dan perlakuan 4 kg zeolite + 0,5 kg karbon aktif meimiliki nilai perubahan suhu sebesar 5,38. Dapat diketahui bahwa nilai perubahan suhu paling rendah ada pada perlakuan 4 kg zeolite + 0,5 kg karbon karbon aktif, ini menunjukkan bahwa nilai kalor paling tinggi ada pada nilai perubahan suhu paling rendah. Dimana air yang dipanaskan dengan perlakuan penambahan 4 kg zeolite

  harus rendah (Hamidi, 2011). Tabel 12. Hasil Uji Lanjut Data Waktu Perubahan Suhu

  2

  2

  tinggi maka biogas tersebut akan memiliki kandungan kalor yang tinggi. Sebaliknya jika kadar CO

  4

  Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya di mana, bila kadar CH

  diperlukan adsorpsi secara terintegrasi dengan karbon aktif dan zeolit dalam satu proses.

  2 S dengan efisiensi yang tinggi,

  dan H

  2

• a

  , tetapi dalam menyisihkan H

  2

  Pemurnian dengan menggunakan karbon aktif berbeda nyata dengan pemurnian dengan menggunakan 4 kg zeolite + 0,5 kg karbon aktif dan 4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif, namun pemurnian dengan menggunakan 4 kg ^{0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 kontrol 1 ka 2 ka 3 ka 4 kg ka 4 z+ 0,5 ka 4 z+ 1 ka W a k tu P e ru b a h a n S u h u (m e n it ) massa, m ( kg)}

  Berdasarkan Tabel 12 diatas bahwa waktu perubahan suhu dengan menggunakan bahan pemurni karbon aktif dan campuran zeolite dengan karbon aktif ternyata memiliki notasi signifikan yang berbeda-beda seperti pada perlakuan kontrol (tanpa bahan pemurni) berbeda nyata dengan perlakuan 1 kg karbon aktif, 2 kg karbon aktif, 3 kg karbon aktif, dan 4 kg karbon aktif, pada pemurnian dengan menggunakan 1 kg karbon aktif tidak berbeda nyata dengan pemurnian menggunakan 2 kg karbon aktif, 3 kg karbon aktif dan 4 kg karbon aktif. Namun pemurnian dengan menggunakan karbon aktif berbeda nyata dengan pemurnian yang menggunakan bahan campuran yaitu karbon aktif dan zeolite.

  Catatan

  c

  7 4 zeolite + karbon aktif 5.567

  c

  5.61

  6 4 zeolite + 0,5 karbon aktif

  b

  5 4 karbon aktif 6.327

  bc

  4 3 karbon aktif 5.997

  c

  3 2 karbon aktif 5.713

• : notasi yang sama tidak berbeda nyata sedangkan notasi yang tidak sama berbeda nyata.
• 500 gram karbon aktif adalah yang paling cepat dibandingkan dengan perlakuan yang lain dalam waktu perubahan suhu. Hal ini dikarenakan gas yang ditambahkan dengan 4 kg zeolite + 0,5 kg karbon aktif karena kandungan gas metana yang tinggi, ini disebabkan oleh menurunnya kandungan CO

  , efisiensi penyisihannya kecil. Sebaliknya, zeolite baik dalam menyisihkan CO

  2

  sedangkan dalam menyisihkan CO

  I ni juga sesuai dengan pendapat Harihastuti (2014), yang menyatakan bahwa karbon aktif memiliki daya adsorpsi yang baik untuk menyisihkan H

  tinggi pada penambahan zeolite .

  4

  bc

  dan H

  2

  No Perlakuan (kg) Rata-rata

  2 1 karbon aktif

  5.86

2 S dalam gas. Kandungan CH

2 S,

2 S kurang baik.

  zeolite + 0,5 kg karbon aktif tidak berbeda nyata dengan pemurnian yang menggunakan 4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif. sehingga untuk proses pemurnian biogas dapat menggunakan bahan campuran antara karbon aktif dan zeolite, karena jika kedua bahan tersebut dicampur maka proses penyerapan gas pengotor akan tinggi, sehingga akan menghasilkan gas methan yang bagus, selain itu penambahan karbon aktif dan zeolite tidak terlalu mahal dan tidak terlalu bahaya untuk pengguna biogas, namun tetap dapat menghasilkan biogas murni yang dapat diaplikasikan sebagai energi altenatif. Untuk nilai banyaknya biogas yang digunakan untuk memanaskan air dapat dilihat pada Tabel 13 dan Gambar 10. Tabel 13. Pengaruh Banyaknya Biogas Yang

  / jam, dan . Dari data tersebut dapat kita ketahui berapa volume yang digunakan untuk memanaskan air pada setiap perlakuan yang telah ditentukan waktu yang telah di catat pada proses penelitian.

  3 / ja m ) Massa, m ( kg)

  B a n y a k n y a B io g a s Y a n g D ig u n a k a n U n tu k M e m a n a s k a n A ir ( m

  0,5 ka 4 z+ 1 ka

  0.00000 0.00200 0.00400 0.00600 0.00800 0.01000 0.01200 0.01400 0.01600 1 ka 2 ka 3 ka 4 ka 4 z+

  Pada penelitian ini masih banyak kekurangan sehingga saran yang dapat kami sampaikan adalah diadakannya penelitian lanjutan untuk mencari kualitas biogas dalam proses pemurnian biogas dengan menggunakan variasi bahan pemurni yang berbeda dan dilakukan analisis ekonominya.

  SARAN

  5. Karbon aktif dan zeolite adalah pilihan yang baik sebagai bahan pemurni biogas, karena harga bahan tersebut yang murah, selain itu kedua bahan tersebut dapat regenerasi kembali sebagai bahan pemurni .

  4. Setelah diuji dengan pendekatan statistika ternyata memberikan hasil yang signifikan pada berbagai perlakuan bahan pemurnian.

  3. Pada nilai kalor didapatkan data bahwa bahan campuran zeolite dan karbon aktif dengan perlakuan 4 kg zeolite + 0,5 kg karbon aktif.

  2. Faktor yang mempengaruhi nilai debit biogas adalah, kandungan gas pengotor pada biogas dan laju alir gas pengotor.

  3 .

  1. Dalam penelitian ini untuk nilai kapasitas pemurnian tertinggi ada pada perlakuan 2 kg karbon aktif dengan nilai sebesar 0,19699m

  Dari hasil analisis dan pembahasan yang dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

  3

  Digunakan Untuk Menaikan Suhu pada Berbagai Perlakuan Bahan Pemurni

  / jam, dan perlakuan 4 kg zeolite + 0,5 kg karbon aktif dengan nilai sebesar 0,00946 m

  3

  / jam, perlakuan 3 kg karbon aktif memiliki nilai sebesar 0,01103 m

  3

  / jam, perlakuan 1 kg karbon aktif memiliki nilai sebesar 0,01094 m

  3

  / jam, perlakuan 2 kg karbon aktif memiliki nilai sebesar 0,01145 m

  3

  / jam, sedangkan untuk perlakuan lainnya yaitu 4 kg kg karbon aktif dengan nilai sebesar 0,01171 m

  3

KESI MPULAN

  Berdasarkan Grafik pada Gambar 11 dapat diketahui banyaknya biogas yang digunakan untuk memanaskan air pada setiap perlakuan bisa dilihat bahwa nilai tertinggi ada pada perlakuan 4 kg zeolite + 1 kg karbon aktif dengan nilai sebesar 0,01492 m

  Gambar 11. Pengaruh Banyaknya Biogas Yang Digunakan Untuk Menaikan Suhu pada Berbagai Perlakuan Bahan Pemurni

  1 karbon aktif 0,01094 2 karbon aktif 0,01145 3 kg karbon aktif 0,01093 4 karbon aktif 0,01171 4 zeolite + 0,5 karbon aktif 0,00946 4 zeolite + 1 karbon aktif 0,01492

  Massa (kg) Banyaknya biogas yang digunakan untuk menaikan suhu

DAFTAR PUSTAKA

  Peningkatan Kualitas Bahan Bakar Biogas Melalui Proses Pemurnian Dengan Zeolit Alam. Diakses melalui [ Pada Hari Rabu, 06 januari 2016] .

  . Diakes melalui

  4

  3 PO

  Miranti Siti. 2012. Pembuatan Karbon Aktif Dari Bambu Dengan Metode Aktivasi Terkontrol Menggunakan Activating Agent H

   [ Pada Selasa, 20 Januari 2015] .

  Karbondioksida (CO2) Dengan Larutan NaOH Terhadap Kualitas Biogas Kotoran Sapi. Diakses melalui

  Mara, 2012, Analisis Penyerapan Gas

  Diakses melalui [ Pada Jum’at, 23 Januari 2015] .

  I zzati dkk, 2015, Biogas Dari Kotoran Sapi.

  2014. Kajian Penggunaan Karbon Aktif Dan Zeolit Secara Terintegrasi Dalam Pembuatan Biomethane Berbasis Biogas. [ Pada Hari Senin 7 Desember 2015] .

  Harihastuti Nani, Purwanto, dan I stadi.

  Alfiany, dkk. 2013 . Kajian Penggunaan Arang Aktif Tongkol Jagung Sebagai Adsorben Logam Pb Dengan Beberapa Aktivator Asam.

  Diakses Melalui http:/ / download.portalgaruda.org / article.php?. [ Pada Hari jum’at, 20 november 2015] .

  Pendingin Sistem Adsorpsi Dua Adsorben Dengan Menngunakan Metanol 1000 Ml Sebagai Refrigeran. Diakses melalui (Pada hari selasa, 26 januari 2016] .

  Ginting, Ferdinan D. 2008 . Pengujian Alat

  Mataram. Fakultas Teknologi Pangan Dan Agroindustri Universitas Mataram.

  Fikri, Rozan. 2015. Optimalisasi Pembuatan Biogas Pada Digester Fixed Dome Sbagai Energi Alternatif Alat Pengering Hasil Pertanian.

  Pembuatan Biogas dari Kotoran Sapi dengan Metode Taguchi. Diakses melalui [ Pada Hari Rabu, 13 januari 2016] .

  Aysia1, D.A.Y, Togar Wiliater S. Panjaitan dan Y. Ryan Adiputra H.S. 2012.

  Menggunakan Zeolit : Aplikasi Pada Pemurnian Biogas. Diakses melalui [ Pada Hari Kamis, 15 Januari 2015] .

  BAB I I Tinjauan Pustaka Biogas. Diakses melalui [ Pada Hari jum’at, 20 november 2015] . Apriyanti, Eny. 2011, Adsorpsi Co2

  [ Pada hari kamis 21 Januari 2016] . Anonim. 2011.

  Studi Pembangkitan Energi Listrik Berbasis Biogas. Diakses melalui http:/ / repository.upi.edu/ 13141/ 4 / S_FPTK_1106543_Chapter% 20(1 ).pdf.

  Anggito, Ageng T. 2014.

  Hamidi Nurkholis, I NG. Wardana, Denny Widhiyanuriyawan. 2011. Pembuatan% 20karbon.pdf. [ Pada Hari Rabu, 06 januari 2016] . Mulyono, Daru. 2000. Pemanfaatan Kotoran

  Ternak Sebagai Sumber Energi Alternatif Dan Peningkatan Sanitasi Lingkungan. Diakses melalui [ Pada hari kamis, 25 juni 2015] .

  [ Pada senin 14 desember 2015).

  2000. Variasi Temperatur Pemanasan Zeolite Alam-Naoh Untuk Pemurnian Biogas. Diakses melalui

  Widhiyanuriyawan, denny, dan hamidi.

  Diakses melalui [ Pada Hari Rabu, 14 Januari 2015] .

  Waskito, Didit. 2011, Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Biogas Dengan Pemanfaatan Kotoran Sapi Dikawasan Usaha Peternakan Sapi.

  Wahyudi, Dkk. 2012. Pengaruh Kadar Karbondioksida (CO2) dan Nitrogen (N2) Pada Karakteristik Pembakaran Gas Metana. Diakses melalui [ Pada Hari Sabtu, 2 Januari 2016] .

  Wahyudi M. Amiin, dan Denny Widhiyanuriyawan, Nurkholis Hamidi. Pengaruh Kondisi Temperatur Meshophilic Dan Thermophilic Anaerob Digester Terhadap Parameter Karakteristik Biogas. Diakses melalui [ Pada Hari Sabtu 12 Desember 2015] .

  Susanto, dkk. 2013. Modifikasi Karbon Aktif Sebagai Adsorben Untuk Pemurnian Biogas. Diakses melalui [ Pada Hari jum’at, 20 november 2015] .

  

  Nadliriyah. 2014, Pemurnian Produk Biogas dengan Metode Absorbsi MenggunakanLarutan Ca(OH)2. Diakses melalui [ Pada Sabtu, 17 Januari 2015] .

  Biogas Sebagai Pengganti Bahan bakar motor bensin. Diakses melalui

  20 november 2015] . Sunaryo, 2014. Uji Eksperimen Pemurnian

  Diakses melalui [ Pada Hari jum’at,

  Pemurnian Biogas Dari Gas Pengotor Hidrogen Sulfida (H2s) Dengan Memanfaatkan Limbah Geram Besi Proses Pembubutan.

  Negara, dkk, 2012.

  Ramdja, dkk. 2008. Pembuatan Karbon Aktif Dari Pelepah Kelapa (Cocus Nucifera). Diakses melalui [ Pada Hari jum’at, 20 november 2015] .

  Analisis tingkat kemurnian biogas dengan beberapa variasi zat pemurni. Mataram. Fakultas Teknologi Pangan Dan Agroindustri Universitas Mataram.

  Ni Wayan Aprilia Swantini. 2014.

   [ Pada Hari jum’at, 20 november 2015] . Zulfa, Aditya. 2011. Uji Adsorpsi Gas Karbon Monoksida (CO) Menggunakan Zeolite Alam Malang Dan Lampung. Diakses melalui [ Pada hari senin 14 desember 2015] .