8/17/2019 biogas-I

1/35

8/17/2019 biogas-I

2/35

Banyaknya limbah ternak (feces ternak) dankomposisi sampah kota yang lebih dari 50%termasuk sampah organik.

Adanya potensi yg dimiliki sampah untukmenghasilkan energi dengan bantuanmikroorganisme dalam kondisi anaerob

 Teknologi ANAEROBIC DIGESTION

Penggunaan teknologi anaerobic digestionmenadi alternatif yang cocok dengan adanyapeningkatan harga bahan bakar dan pupuk.

8/17/2019 biogas-I

3/35

!erupakan proses biologi dari bahanorganik yang diuraikan dalam kondisikekurangan oksigen di lingkungansekitarnya.

"euntungan dari proses ini #◦ Mengurangi volume limbah yang akandibuang

◦ Tidak menimbulkan polusi udara◦ Menghasilkan produk yang bernilai berupa :

Biogas sebagai sumber energi; berupabahan bakar dan pembangkit listrik /penggerak generator

Bio slurry berupa Lumpur yang dapatdimanfaatkan sebagai pupuk 

8/17/2019 biogas-I

4/35

Biogas adalah bahan bakar yangberupa gas yang dihasilkan dariproses fermentasi  anaerob  olehmikroorganisme dari bahan organik$seperti limbah pertanian$ kotoran

ternak$ kotoran manusia ataucampurannya di dalam suatu alatyang disebut digester.

"omposisi biogas adalah

!ethan (&') 5'*0%"arbon dioksida (+,) ,*'5%-itrogen (-,) 0.5%+ksigen (+,) 0./%&idrogen sulda (&,1) 2 0./%

8/17/2019 biogas-I

5/35

Gas landfll adalah gas yang dihasilkan oleh limbahpadat yang dibuang di pembuangan sampah akhir.1ampah ditimbun dan ditekan secara mekanik dantekanan dari lapisan di atasnya. "arena kondisinyamenadi anaerobik$ bahan organik tersebut terurai

dan gas landfll  dihasilkan. 3as ini semakinberkumpul untuk kemudian perlahanlahan terlepaske atmosfer. &al ini menadi berbahaya karena#

4apat menyebabkan ledakan

Pemanasan global melalui metana yang merupakangas rumah kaca

!aterial organik yang terlepas (volatile organiccompounds) dapat menyebabkan ( photochemical

smog)

8/17/2019 biogas-I

6/35

1earah penemuan proses pencernaananaerobik untuk menghasilkan biogastersebar di benua ropa.

Penemuan ilmu6an 7olta terhadap gasyang dikeluarkan di ra6ara6a teradipada tahun /**0.

Beberapa dekade kemudian$ A8ogadro

mengidentikasikan tentang gas metana.

8/17/2019 biogas-I

7/35

1etelah tahun /9*5 dipastikan

bah6a biogas merupakan produkdari proses anaerobik digestion.

 Tahun /99' Pasteur melakukan

penelitian tentang biogasmenggunakan kotoran he6an.  ra penelitian Pasteur menadilandasan untuk penelitian biogas

hingga saat ini.

8/17/2019 biogas-I

8/35

:: dengan program ;hina

8/17/2019 biogas-I

9/35

Pada tahun ,0/0$ ina akan

meningkatkan penggunaan biogasskala rumah tangga lebih dari / utauntuk total 50 uta rumah tangga$sehingga tingkat penggunaan

meningkat sampai 5 persen. 1ubsidi pemerintah hina untuk setiap

digester biogas sebesar /000 yuan(sekitar >1 ? /50).

8/17/2019 biogas-I

10/35

 Tahun /@9/ mulai dikembangkan

instalasi biogas di ndia. Pengembangan instalasi biogas

dilakukan oleh 4epartemen 1umbernergi non"on8ensional melalui

program ;The -ational Proect onBiogas 4e8elopment= denganmelakukan riset terhadappengembangan model instalasi biogas.

 Tahun /@@@$ sekitar tiga uta rumahtangga di ndia menggunakan instalasibiogas.

8/17/2019 biogas-I

11/35

 Teknologi biogas mulai diperkenalkan di

ndonesia pada tahun /@*0an. Padaa6alnya teknik pengolahan limbahdengan instalasi biogas dikembangkan di6ilayah pedesaan$ tetapi saat ini

teknologi ini sudah mulai diterapkan di6ilayah perkotaan.

8/17/2019 biogas-I

12/35

Pada tahun /@9/$ pengembanganinstalasi biogas di ndonesia

dikembangkan melalui ProyekPengembangan Biogas dengandukungan dana dari Food andAgriulture !rgani"ation #FA!$dengan dibangun contoh instalasibiogas di beberapa pro8insi.

!ulai tahun ,000an telahdikembangkan reaktor biogas skalakecil (rumah tangga) dengan konstruksi

sederhana yang terbuat dari plastiksecara siap pasang dan dengan hargayang relatif murah .

8/17/2019 biogas-I

13/35

8/17/2019 biogas-I

14/35

Pemerintah ndonesia telah menerbitkan

Peraturan Presiden :epublik ndonesianomor 5 tahun ,00 tentang kebiakanenergi nasional untuk mengembangkansumber energi alternatif sebagai

pengganti bahan bakar minyak. Tuuan # untuk mengurangi

ketergantungan terhadap bahan bakarminyak melalui pengalihan pada sumberdaya yang dapat diperbaharui sebagaialternatif pengganti bahan bakarminyak.

8/17/2019 biogas-I

15/35

B:A3A! BA&A- BA"> >-T>" P!B>ATA-B+3A1

Bahan baku pembuatan biogas sangat

melimpah di sekitar kita. Beragam jenis

limbah kotoran selalu tersedia, terutama di

daerah pemukiman dan sentra peternakan.Bahan baku juga dapat diperoleh dari limbah

pertanian, berupa sisa hasil panen dan

tumbuhan-tumbuhan liar. Namun, setiap

bahan baku memiliki nilai tertentu yang mesti

ditentukan jenisnya, baik berdasarkan nilai

ekonomis maupun kemampuannya dalam

menghasilkan biogas.

8/17/2019 biogas-I

16/35

Berikut ini beberapa jenis bahan yang bisa digunakan

untuk pembuatan biogas :

1. Limbah peternakan.Kotoran hewan ternak, seperti sapi,

kerbau, kambing, dan ayam dapat dibuat bahan baku biogas.

Satu ekor sapi !!"#!! kilogram dapat menghasilkan $!"

$% kilogram kotoran.

$. Limbah pertanian. Sisa hasil panen, seperti padi, gandum,kedelai, kelapa sawit, dan singkong dapat dijadikan bahan

baku biogas. Kemudian, bekas peman&aatannya dapat

dijadikan kompos untuk kesuburan tanah.

8/17/2019 biogas-I

17/35

  '. Limbah perairan. (anaman air, seperti e)eng

gondok, rumput laut, dan alga memiliki karakteristik baikuntuk dijadikan bahan baku biogas. *)eng gondok

sangat tepat diman&aatkan, karena sering menjadi

gulma di daerah perairan, seperti rawa dan danau.

8/17/2019 biogas-I

18/35

. Sampah organik yang dihasilkan dari rumahtangga, pasar, atau industri dapat juga diolah

menjadi biogas.

#. Limbah manusia yang belum banyakdiman&aatkan, sebenarnya bisa dijadikan

bahan baku biogas. Bahkan, dengan

kandungan +N yang lebih rendah daripada

kotoran ternak menyebabkan limbah kotoran

manusia lebih mudah ter&ermentasi sehingga

lebih )epat menghasilkan biogas.

8/17/2019 biogas-I

19/35

Beberapa contoh Proses PembentukanBiogas

P!B>ATA- B+3A1 1A:A >!>!

P!B>ATA- B+3A1 4A: "+T+:A-1AP

P!B>ATA- B+3A1 4A: C!BA&1A!PA& PA1A:

P P b k Bi did l

8/17/2019 biogas-I

20/35

Methanogenesis

%arbon organikkompleks

Monosakarida& Peptida&'liserol

Asamorganik 

Asetat ( )* /+!*

+), -

+!*

Hydrolysis

 Acidogenesi s

 Acetogenesi 

s

Proses Pembentukan Biogas didalamDigester an Aerob

8/17/2019 biogas-I

21/35

 Tahap )idrolisis

&idrolisa substrat utama seperti karbohidrat$lemak$ dan protein dalam limbah ternakmenadi senya6asenya6a sederhana$ seperti

asam asetat$ alkohol$ +,$ -&.$ dan sulda.

Bakteri yang berperan Clostridium acteinum$Bacteriodes ruminicola$ Bifdoacterium sp$Eschericia sp$ Enteroacter sp$ dan Desul!oio

sp.

 

8/17/2019 biogas-I

22/35

8/17/2019 biogas-I

23/35

>rea yang berasal dari protein dihidrolisa oleh

bakteri menadi gas metan (&') dan -&'D.

Asam asetat serta asam propionat dari lemakdifermentasi menadi gas metan dan +, 

+, yang dihasilkan direduksi menadi &' dan

&,+.

Bakteri yang berperan pada tahap ini adalah

#ethanoacterium melians$ii$ #ethanococcus

sp$ dan #ethanosarcina sp

*0% metan dihasilkan dari asam asetat$ /5%dari &, dan +,$ /5% lagi dari reduksi metanol

8/17/2019 biogas-I

24/35

8/17/2019 biogas-I

25/35

  E- rasio ,00  kadar air F @@% meningkatkan produksi

biogas sampai *0%.  kadar air antara 0 F *9% ( liGabeth .Price

and Paul -. heremisinof $/@9/)  bahan kering sekitar ,0'0% (+lesGkie6icG

and Poggi7araldo$ /@@*)  bahan kering lebih dari 50% memerlukan

penambahan air.  Akti8itas mikroorganisme  p& . *.   Temperatur ,o   Tidak mengandung bahan beracun

8/17/2019 biogas-I

26/35

  "arbon dibutuhkan oleh bakteri sebagai sumber

energi. 1elain unsur karbon$ unsur nitrogen ugasangat berpengaruh terhadap pertumbuhanbakteri$ khususnya dalam pembentukan sel.

   Humlah unsur nitrogen ini diharapkan cukup. Bila umlah unsur nitrogen terlalu sedikit ( E- rasio

tinggi) maka nitrogen akan digunakan terlebihdahulu untuk proses pembentukan sel bakteri$ halini menyebabkan proses beralan lambat.

  Bila umlah nitrogen terlalu banyak ( E- rasiorendah) maka karbon akan segera habis dan

proses fermentasi berhenti dan akan terbentukamonia yang akhirnya akan menghambatpertumbuhan bakteri.

  !asingmasing limbah memiliki E- rasio yangberbeda.

8/17/2019 biogas-I

27/35

 

>ntuk menentukan perbandingan antara feces sapi potongdengan serbuk gergai dengan nilai E- rasio 0 adalah #

"et # I feces sapi potong  y serbuk gergai

!aka untuk mencapai E- rasio 0$ perbandingan fecessapi potong dan serbuk gergai adalah / # /

+/ %adar Air

#0$

+

#0$

#0$Jeces sapipotong

/, 50 ,0 /.*

1erbuk gergai ',5 /5 ' 0.09

98.0 _ ,1 _ 

6.3131

34204.251

30)08.0()7.1(

)34()20(

==

=

+=+

=

+

+

 ymaka xuntuk 

 y x

 y x y x

 y x

 y x

8/17/2019 biogas-I

28/35

1etiap limbah memiliki kandungan bahankering yang berbedabeda.

Pada proses pembentukan gas biodiperlukan kandungan bahan kering limbah

berkisar antara 5/0% Hika nilai yang diharapkan belum tercapai$

maka diperlukan penambahan air.

8/17/2019 biogas-I

29/35

"eterangan # / kg feces dengan kadar air 50%  4ibuat menadi / kg feces dengan

kadar air @0%

"eterangan # I kandungan air

!aka air yang perlu ditambahkan '.5kg0.5 kg

' kg

5.4

45.01.0

45.09.0

%905.0

=

=

+=

=+

 x

 x

 x x

 x

 x

8/17/2019 biogas-I

30/35

!erupakan indikator tingkatpertumbuhan mikroba dalammemfermentasi limbah organik.

Peningkatan temperatur berhubungan

dengan peningkatan akti8itasmikroba.

!etanogenetic bakteria sangat sensitifterhadap perubahan temperatursecara tibatiba. !aka temperaturharus diaga dalam le8el yang konstan

8/17/2019 biogas-I

31/35

8/17/2019 biogas-I

32/35

8/17/2019 biogas-I

33/35

 Teradi penurunan p& karena terbentuknyaasam organik.

-ilai p& paling rendah teradi ketika asamorganik dalam konsentrasi tinggi.

Bakteri pembentuk metan tidak akantumbuh pada p& di ba6ah .5

8/17/2019 biogas-I

34/35

8/17/2019 biogas-I

35/35

Ada Pertanyaan K