ppt seminar hasil

Produksi Biogas dari Limbah Pasardengan Menggunakan Starter

Kotoran Kuda

PRIMA FITRIA HILLMAN (0910412042)

Pembimbing :1. Dr. Zulkarnain Chaidir2. Prof.Dr. Admin Alif

LATAR BELAKANG

Limbah Pasar

Kotoran Kuda

Mengandung senyawa-senyawa yang tersusun dari unsur C, H dan O

Biogas Fermentasi Anaerobik

Energi Alternatif

Kelangkaan Bahan Bakar

Rumusan Masalah

1. Dapatkah limbah pasar dan kotoran kuda dijadikan bahan baku pembuatan biogas?

2. Berapa komposisi optimum yang dibutuhkan untuk pembentukan biogas yang maksimum?

3. Bagaimana kualitas dan kuantitas biogas yang dihasilkan?

Tujuan Penelitian

1. Merancang alat pembuatan biogas dalam skala laboratorium.2. Mencari kondisi optimum antara kotoran kuda dengan limbah

pasar pada proses pembuatan biogas dari limbah pasar.3. Mengetahui pengaruh komposisi kotoran kuda terhadap

kualitas dan kuantitas biogas yang dihasilkan.4. Melakukan pemurnian pada produk biogas yang didapatkan.

Manfaat Penelitian

1. Dapat memanfaatkan sampah organik yang ada sebagai bahan dasar pembuatan biogas.

2. Menghasilkan energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar fosil.

3. Mengurangi sampah pasar sehingga dapat mengatasi permasalahan yang ditimbulkan oleh sampah.

Tinjauan Pustaka

Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan secara mikrobiologi anaerobik dari limbah organik.

Tabel 1. Komposisi Biogas Secara Umum

Komposisi Biogas Jumlah

Metana (CH4) 55 – 70 %

Karbon dioksida (CO2) 30 – 45 %

Nitrogen (N2) 0 - 0.3 %

Hidrogen Sulfida (H2S) 1 – 5 %

Tahap Pembentukan Biogas

Gambar 1. Tahap Pembentukan Biogas

Limbah Pasar

Tabel 2. Karakteristik Limbah Buah dan Sayuran

Karakteristik Biswas et al, 2007

Kadar Air (%) 89.14

Kadar Abu (%) 0.98

TS (%) 10.76

VS (%) 9.78

Rasio C/N 9.5

Kotoran Kuda

Kotoran kuda dapat digunakan sebagai substrat untuk memproduksi biogas. Substrat dalam kotoran kuda mengandung bakteri pembentuk metan. Kotoran kuda mempunyai kandungan karbon dan nitrogen yang lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan karbon dan nitrogen pada kotoran hewan ternak lainnya yang merupakan sumber energi bagi mikroorganisme.

Metodologi Penelitian

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang dari Januari s/d Juli 2013.

Alat dan Bahan

Alat :1. Seperangkat alat distilasi2. Spektrofotometer UV-VIS3. Oven4. Desikator5. Peralatan gelas yang umum

digunakan dalam laboratorium6. Termometer7. Selang plastik8. Galon air9. Kran 10. Balon11. Neraca12. Buret13. Ember14. Korek api.

Bahan :1. Sampah pasar yang didapatkan

dari Pasar Raya Padang2. Kotoran kuda yang didapatkan

dari kuda delman yang ada di Pasar Raya Padang

3. Aquades4. H2SO4 pekat5. HCl 0,01 N6. Selenium mixture7. NaOH 40% 8. Asam borat 4%9. Kalium dikromat10. Glukosa11. Indikator metil red12. Air.

Pembuatan Reagen

Larutan Standar 5000 ppm Carbon

1,25 g glukosa

- dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL

- diencerkan sampai tanda batas

Larutan standar 5000 ppm Carbon

Larutan K2Cr2O7 2 N

19,62 g K2Cr2O7

- dimasukkan ke dalam labu ukur 200 mL

-ditambahkan 20 mL H2SO4 p.a

- dibiarkan dingin

- diencerkan sampai tanda batas

Larutan K2Cr2O7 2 N

NaOH 40 %

40 g NaOH

- diencerkan sampai 100 mL di dalam gelas piala

NaOH 40 %

Asam Borat 4%

4 g Asam Borat

- dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL

- diencerkan sampai tanda batas

Asam Borat 4 %

Analisis Sampel dan Campuran

Limbah Pasar

(yang telah ditentukan pH, total C, total N dan kadar air)

Kotoran Kuda

(yang telah ditentukan pH, total C, total N dan kadar air)

- Dicampur dengan perbandingan KK:LP 1:1 ; 1:2 ; 1:2,5 ; 1:3

Campuran

Penentuan TS dan VS

Penentuan Kadar Air

10,000 gram sampel

-dimasukkan ke dalam cawan penguap bersih dan kering

-ditimbang

-dikeringkan dalam oven (suhu 105oC selama 1 jam)

-didinginkan dalam desikator selama 10 menit

-ditimbang

-diulangi pengeringan, pendinginan, dan penimbangan sampai diperoleh massa konstan

% Kadar Air

Penentuan Total Carbon Organik (Walkley & Black)

0,1000 g sampel

- dimasukkan ke labu 100 mL

- ditambahkan berturut-turut 5 mL K2Cr2O7 2N dan 7 mL H2SO4 p.a (setiap penambahan dikocok)

- dibiarkan 30 menit

- diencerken sampai tanda batas

-dilakukan cara yang sama terhadap blanko dan larutan standar 50, 100, 150, 200, 250 ppm

- dibiarkan semalam

- diukur absorban ((λ=651 nm)

Kadar karbon total

Penentuan Total Nitrogen (N-Kjedahl)

1.000 g sampel

- dimasukkan ke labu destruksi

- ditambah 1 g campuran Selenium mixture + 10 mL H2SO4 p.a

- dikocok agar homogen

- didestruksi (4 jam sampai destruat jernih)

Destruat

- diencerkan sampai 100 mL

- didestilasi 10 mL (ditambah 5 mL NaOH 40%)

- destilat ditampung dengan penampung 19 mL H3BO3 4% dan 3 tetes indikator metil red

Destilat

- dititrasi dengan HCl 0,01 N

- dicatat volume HCl terpakai

Titrat

Produksi Biogas

-dicampurkan dengan limbah Pasari dengan rasio (1:1, 1:2, 1:2,5, dan 1:3)

- diaduk hingga homogen

- diisikan ke dalam biodigester

- Tutup sampai rapat

Kotoran Kuda

-difermentasi dalam suasana anaerob

Biogas

diukur volume gas setiap hari dengan melihat perubahan tinggi air di dalam buret ketika gas dialirkan, dilakukan pemurnian NaOH 5 M, dan

uji nyala biogas

Campuran

Slurry

diukur TS dan VS

Penentuan Total Solid 10 g sampel

- diletakkan di dalam cawan porselen yang sebelumnya telah dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC dan diketahui berat konstannya

-dimasukkan ke dalam oven suhu 103-105oC selama 1 jam, dimasukkan ke dalam desikator selama 10 menit kemudian ditimbang.

-dilakukan sampai didapatkan berat konstan

% TS

Penentuan Volatil Solid 10 g sampel

- diletakkan di dalam cawan porselen yang sebelumnya telah dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC dan diketahui berat konstannya

-dimasukkan ke dalam oven suhu 103-105oC selama 1 jam, dimasukkan ke dalam desikator selama 10 menit kemudian ditimbang.

-dilakukan sampai didapatkan berat konstan-dipanaskan dalam tanur dengan suhu 550 oC selama satu jam hingga seluruh bahan organik terabukan. -didinginkan menggunakan desikator hingga mencapai suhu dan bobot seimbang.

% VS

Hasil dan Pembahasan

Persiapan Sampel

Hasil Analisis Kadar C/NTabel 3. Kadar C/N pada sampel

No Sampel Kadar C/N

1. Limbah Pasar 4,64

2. Kotoran Kuda 18

3. KK:LP(1:1)22,62

4. KK:LP(1:2)27,24

5. KK:LP(1:2.5)29,55

6. KK:LP(1:3)31,86

Pengukuran pHNo Sampel pH

1. Kotoran Kuda 7

2. Limbah Pasar 4

3. Campuran 5

Produksi Biogas

Tabel 4. Perbandingan antara C/N dengan volume total biogas

No

.

Perlakuan Kadar C/N Volume Total Biogas

(mL)

1. KK:LP(1:1)22,62 10,5

2. KK:LP(1:2)27,24 6526,5

3. KK:LP(1:2,5)29,55 10023,5

4. KK:LP(1:3)31,86 3834,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140

500100015002000250030003500

Volume Produksi Biogas Harian

KK:LP(1:1) KK:LP(1:2) KK:LP(1:2,5) KK:LP(1:3)

Hari Pembentukan Biogas

Volu

me

Biog

as (m

L)

Gambar 2. Volume produksi biogas harian dengan variasi konsentrasi Kotoran Kuda (KK) dan Limbah Pasar (LP)

Uji Nyala

Tabel 5. Hasil Pengamatan Uji Nyala Pada Biogas

Perlakuan Hari Terbentuknya Nyala Warna

KK:LP(1:1) Hari ke 4 Merah

KK:LP(1:2) Hari ke 7 Biru kemerahan

KK:LP(1:2,5) Hari ke 8 Biru

KK:LP(1:3) - Tidak terbentuk nyala

Gambar 5. Nyala Api Sebelum Pemurnian Gambar 6. Nyala Api Setelah Pemurnian

Pemurnian Biogas

Tabel 6. Kandungan metana dan nyala api setelah pemurnian

No. Hari Pembentukan Pengamatan% Gas Metana Warna Nyala

1. 1 1.94 Biru2. 2 16.14 Biru3. 3 82.76 Biru4. 4 10.60 Biru5. 5 20.80 Biru6. 6 20.92 Biru7. 7 32.78 Biru8. 8 36.35 Biru9. 9 82.07 Biru

10. 10 86.17 Biru11. 11 57.14 Biru12. 12 0 -

Hasil TS dan VS

Tabel 7. Kandungan TS dan VS pada campuran awal dan slurry

TS (%) VS (%)

Campuran awal 4,79 79,96

Slurry 5,7 72,30

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan bahwa limbah pasar berupa sayuran dan buah-buahan dapat dijadikan bahan dasar pembentukan biogas dengan dicampurkan dengan kotoran kuda. Perbandingan optimum campuran kotoran kuda dan limbah pasar untuk produksi biogas ini yaitu berturut-turut 1 : 2,5 dimana pada perbandingan ini didapatkan rasio C/N optimum sebesar 29,55 dan volume total produksi biogas sebesar 10,0235 L. Dari pemurnian yang dilakukan didapatkan persentase kadar metana optimum yaitu sebesar 86,17% dan didapatkan nyala api yang berwarna biru yang menyatakan bahwa biogas yang terbentuk memiliki kadar metana yang tinggi. Total solid dari campuran awal dan slurry berturut-turut yaitu sebesar 4,79% dan 5,7% sedangkan untuk volatile solid berturut-turut yaitu sebesar 79,96% dan 72,30%.

Saran1. Sebelum merangkai biodigester, terlebih dahulu memperhitungkan kondisi thermal dari digester

yang akan dipakai.2. Pada proses absorbsi reaksi antara CO2 dengan CH4 menghasilkan H2O dalam bentuk uap air,

maka untuk mendapatkan gas dengan kualitas yang optimal maka H2O di dalam biogas harus dihilangkan.

3. Perlu dilakukan isolasi terhadap bakteri yang ada pada inokulum yang digunakan untuk mengetahui bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas.

TERIMA KASIH