BAB IPENDAHULUAN

0. LATAR BELAKANGKebutuhan energi di Indonesia bahkan di dunia semakin meningkat seiring meningkatnya jurnlah penduduk hingga saat ini. Harga minyak mentah dunia pada saat ini mencapai lebih dari US $ 100 per barel. Maka diperlukan energi alternative sebagai solusi untuk mengganti bahan bakar minyak. Salah satu energi alternative tersebut adalah biogas yang berasal dari kotoran sapi. Selama ini pemanfaatan kotoran sapi masih belum optimal. Biasanya hanya digunakan sebagai pupuk kandang atau bahkan hanya ditimbun sehingga dapat menimbulkan masalah lingkungan. Padahal kotoran sapi dapat dijadikan bahan baku untuk menghasilkan energi terbarukan (renewable) dalam bentuk biogas. Permasalahannya adalah masyarakat belum mampu memanfaatkan limbah kotoran sapi sebagai penghasil energi alternatif pengganti kayu dan BBM, karena kegiatan sehari-hari mereka sangat tergantung pada BBM dan kayu, baik untuk memasak maupun penerangan. Selama ini pemanfaatan kotoran sapi masih belum optimal. Biasanya hanya digunakan sebagai pupuk kandang atau bahkan hanya ditimbun sehingga dapat menimbulkan masalah lingkungan. Padahal kotoran sapi dapat dijadikan bahan baku untuk menghasilkan energi terbarukan (renewable) dalam bentuk biogas. Permasalahannya adalah masyarakat belum mampu memanfaatkan limbah kotoran sapi sebagai penghasil energi alternatif pengganti kayu dan BBM, karena kegiatan sehari-hari mereka sangat tergantung pada BBM dan kayu, baik untuk memasak maupun penerangan. Hal ini sangat berdampak terhadap pendapatan dari masyarakat desa (peternak) itu sendiri. Dengan demikian pembuatan Biogas merupakan salah satu solusi untuk mengatasi kesulitan masyarakat akibat kenaikan harga BBM, teknologi ini bisa segera diaplikasikan, terutama untuk kalangan peternak sapi. Kotoran ternak ini akan diubah dulu menjadi gas oleh bakteri metanogen yang selanjutnya akan menghasilkan gas dengan kandungan gas metana yang cukup tinggi. Dalam skala rumah tangga, biogas ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk memasak dengan menggunakan kompor gas biasa yang telah dimodifikasi atau dengan membuat kompor biogas sendiri. Selain itu biogas ini dapat digunakan sebagai bahan bakar penerangan. Dalam rangka memenuhi keperluan energi rumah tangga, teknologi biogas ini diharapkan dapat membantu masyarakat dalam menghadapi kelangkaan minyak dan mahalnya harga bahan bakar di masyarakat.

1.2 TUJUAN 1. Memberikan Informasi mengenai pemanfaatan limbah Kotoran Sapi sebagai bahan bakar alternative (Biogas), Generator Listrik dan Pupuk Organik.1. Membantu pemerintah dalam sosialisasi penerapan program konvensi bahan bakar minyak ke gas1. Memberikan solusi pada masyarakat dalam penggunaan bahan bakar alternative

BAB IIISI

2.1 Biogas Biogasadalah gas yang dihasilkan olehaktivitas anaerobikataufermentasidari bahan-bahan organiktermasuk diantaranya; kotoranmanusiadanhewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradableatau setiap limbah organik yangbiodegradabledalam kondisi anaerobik.Meski demikian, hanya bahan organik homogen berbentuk padat maupun cair seperti kotoran dan air kencing hewan ternak seperti babi dan sapi yang cocok untuk sistem biogas sederhana. Di samping itu, di daerah yang banyak terdapat industri pemrosesan makanan seperti tahu, tempe, ikan pindang dan brem, saluran limbahnya bisa disatukan ke dalam sistem biogas sehingga limbah industri tersebut tidak mencemari lingkungan di sekitarnya. Hal ini memungkinkan karena limbah industri tersebut di atas berasal dari bahan organik yang homogen. Jenis bahan organik yang diproses sangat mempengaruhi produktivitas sistem biogas (Hambali, 2007).Biogas menghasilkan bahan bakar ramah lingkungan. Biogas terbuat dari bahan-bahan alami, seperti kotoran manusia dan hewan, serta limbah-limbah organik lain.Komponen biogas antara lain sebagai berikut : 60 % CH4(metana), 38 % CO2(karbon dioksida) dan 2 % N2, O2, H2, & H2S. Sumber energi Biogas yang utama yaitu kotoran ternak Sapi, Kerbau, Babi dan Kuda.Kesetaraan biogas dengan sumber energi lain 1 m3 Biogas setara dengan (Hambali, 2007) :Tabel kesetaraan biogas dengan sumber bahan bakar lainBahan BakarJumlah

Elpiji 0,46 kg

Minyak Tanah0,62 liter

Minyak Solar0,52 liter

Bensin 0,80 liter

Gas Kota1,50 m

Kayu Bakar3,50 kg

Sumber : Hambali, 2007Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon di atmosfer bila dibandingkan dengan bahan bakar fosil. Biogas juga tidak menghasilkan limbah yang bisa mencemari lingkungan. Gas metana dalam biogas bisa terbakar sempurna. Sebaliknya, gas metana dalam bahan bakar fosil tidak bisa terbakar sempurna dan akan membahayakan lingkungan. Seperti kita ketahui, metana termasuk dalam gas-gas rumah kaca yang bisa menyebabkan pemanasan global (global warming). Sehingga penggunaan biogas bisa mencegah resiko terjadinya global warming.Biogas memiliki kandungan energi tinggi yang tidak kalah dari kandungan energi dalam bahan bakar fosil. Nilai kalori dari 1 m3 biogas sekitar 6000 watt jam, setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu biogas sangat cocok menggantikan minyak tanah, LPG, butana, batu bara, dan bahan bakar fosil lainnya. Biogas mengandung 75% metana. Semakin tinggi kandungan metana dalam bahan bakar, semakin besar kalor yang dihasilkan. Oleh karena itu, biogas juga memiliki karakteristik yang sama dengan gas alam. Sehingga jika biogas diolah dengan benar, biogas bisa digunakan untuk menggantikan gas alam. Dengan demikian jumlah gas alam bisa dihemat.2.2 Kotoran SapiPotensi pengembangan Biogas di Indonesia berpeluang cukup besar. Karena cukup banyaknya populasi ternak yaitu, jumlah sapi 11 juta ekor, kerbau 3 juta ekor dan kuda 500 ribu ekor . Limbah biomassa dan sampah merupakan salah satu pilihan sumber energi alternatif karena sangat mudah ditemukan dari aktivitas pertanian, peternakan, kehutanan, perkebunan, perikanan diberbagai daerah.Seekor sapi dewasa akan menghasilkan limbah padat 20 kg perhari. Penanganan limbah tersebut sampai saat ini masih bersifat tradisional, yaitu hanya ditampung dalam bak besar dan kemudian dapat dimanfaatkan untuk pupuk atau biogas. Untuk jumlah limbah yang cukup besar akan memerlukan tempat yang luas dan pemakaian biogas untuk energi masih sangat terbatas dan relatif mahal. Kotoran sapi pada umumnya mengandung 80-90% air, namun setelah kering sekitar 6% kandungan air lembabnya akan mengandung senyawa hidrokarbon yang sangat tinggi dan sangat baik pada proses pembakaran. Setiap 1 ekor ternak sapi/kerbau dapat dihasilkan 2 m3 biogas per hari. Potensi ekonomis Biogas adalah sangat besar, hal tersebut mengingat bahwa 1 m3 biogas dapat digunakan setara dengan 0,62 liter minyak tanah. Di samping itu pupuk organik yang dihasilkan dari proses produksi biogas sudah tentu mempunyai nilai ekonomis yang tidak kecil pula.

Tabel komposisi Zat hara makro dalam feses sapiZat hara makroKadar (%)

Nitrogen (N)0,59

Fosfat (P2O5)0,70

Potasium (K)3,59

Magnesium (MgO)0,10

Karbon (C)24,65

Kalsium (Ca)1,02

Biogas dihasilkan apabila bahan-bahan organik terurai menjadi senyawa-senyawa pembentuknya dalam keadaan tanpa oksigen (anaerob). Fermentasi anaerobik ini biasa terjadi secara alami di tanah yang basah, seperti dasar danau dan di dalam tanah pada kedalaman tertentu. Proses fermentasi adalah penguraian bahan-bahan organik dengan bantuan mikroorganisme. Fermentasi anaerob dapat menghasilkan gas yang mengandung sedikitnya 50% metana. Gas inilah yang biasa disebut dengan biogas. Biogas dapat dihasilkan dari fermentasi sampah organik seperti sampah pasar, daun daunan, dan kotoran hewan yang berasal dari sapi, babi, kambing, kuda, atau yang lainnya, bahkan kotoran manusia sekalipun. Gas yang dihasilkan memiliki komposisi yang berbeda tergantung dari jenis hewan yang menghasilkannya (Firdaus, U.I., 2009). Biogas dapat dijadikan sebagai bahan bakar karena mengandung gas metana (CH4) dalam prosentase yang cukup tinggi. Komponen biogas selengkapnya adalah sebagai berikut: NoKomponen Biogas%

1Metana (CH4)54 70

2Karbon dioksida (CO2)27 45

3Nitrogen (N2)0 0,3

4Karbon Monoksida (CO)0,1

5Oksigen (O2)0,1 0,5

6Hidrogen Sulfida (H2S)Sangat sedikit

Sumber : Juangga, 2007 Jenis KotoranRatio C/N

Sapi18

Kerbau18

Kuda25

Babi25

Kambing/ domba30

Ayam15

Manusia6-10

Sifatsifat kimia dan fisika dari biogas antara lain : 1. Tidak seperti LPG yang bisa dicairkan dengan tekanan tinggi pada suhu normal, biogas hanya dapat dicairkan pada suhu 178 oC sehingga untuk menyimpannya dalam sebuah tangki yang praktis mungkin sangat sulit. Jalan terbaik adalah menyalurkan biogas yang dihasilkan untuk langsung dipakai baik sebagai bahan bakar untuk memasak, penerangan dan lainlain. 2. Biogas denganudara (oksigen) dapat membentuk campuran yang mudah meledak apabila terkena nyala api karena flash point dari metana (CH4) yaitu sebesar -188 C dan autoignition dari metana adalah sebesar 595 C. (www.encyclopedia.com, 2009) 3. Biogas tidak menghasilkan karbon monoksida apabila dibakar sehingga aman dipakai untuk keperluan rumah tangga. 4. Komponen metana dalam biogas bersifat narkotika pada manusia, apabila dihirup langsung dapat mengakibatkan kesulitan bernapas dan mengakibatkan kematian(Purnama, C., 2009). Kotoran hewan lebih sering dipilih sebagai bahan pembuat biogas karena banyak tersedia dan mudah diperoleh. Bahan ini memiliki keseimbangan nutrisi, mudah diencerkan dan relatif dapat diproses secara biologi. Selain itu kotoran yang masih segar lebih mudah diproses. dibandingkan dengan kotoran yang lama dan telah mongering (Pambudi, A., 2008). Kotoran sapi merupakan substrat yang paling cocok sebagai sumber penghasil biogas, karena telah meengandung bakteri penghasil gas metana yang terdapat dalam perut ruminansia. Bakteri tersebut membantu dalam proses fermentasi sehingga mempercepat proses pembentukan biogas (Sufyandi, A., 2001).

2.3 Diagram Alir Proses 2.3.1Proses Pembentukan Biogas Secara Kimiawi Proses pembentukan biogas secara kimiawi dibagi menjadi proses hidrolisis, asidifikasi, dan tahap pembentukan gas metana. Tahap hidrolisis bakteri memutuskan rantai panjang karbohidrat kompleks, protein, dan lipida menjadi senyawa rantai pendek. Contohnya polisakarida diubah menjadi monosakarida, sedangkan protein diubah menjadi peptida dan asam amino. Proses acidifikasi (acidogenesis dan acetogenesis) oleh bakteri Acetobacter aceti menghasilkan asam untuk mengubah senyawa rantai pendek hasil proses hidrolisis menjadi asam asetat, hidrogen, dan karbon dioksida. Bakteri tersebut merupakan bakteri anaerob yang dapat tumbuh dan berkembang dalam keadaan asam. Bakteri memerlukan oksigen dan karbon dioksida yang diperoleh dari oksigen yang terlarut untuk menghasilkan asam asetat. Pembentukan asam pada kondisi anaerobik tersebut penting untuk pembentukan gas metana oleh mikroorganisme pada proses selanjutnya. Selain itu bakteri tersebut juga mengubah senyawa berantai pendek menjadi alkohol, asam organik, asam amino, karbon dioksida, hidrogen sulfida, dan sedikit gas metana. Tahap ini termasuk reaksi eksotermis yang menghasilkan energi. C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (-118 kJ per mol) Pembentukan gas methana (methanogenesis) bakteri Methanobacterium omelianski mengubah senyawa hasil proses asidifikasi menjadi metana dan CO2 dalam kondisi anaerob. Proses ini termasuk reaksi eksotermis. CH3COO- + H +CH4 + CO2 (-36 kj per mol)

Tahap hidrolisisTahap asidifikasiTahap pembentukan metanabakteriGasMetanaCO2BakteriBahan organik karbohidrat, lemak dan proteinAsam propionik, asam butirik, alcohol & senyawa lainAsam asetat, H2 dan CO2Asam asetatBakteri FermentasiBakteri AsetogenikBakteri metanogenesisTahaptahap reaksi pembentukan secara biologis dan kimia pada fermentasi anaerob dapat dilihat pada gambar dibawah ini

Bakteri

Tahapan proses pembentukan terjadinya biogas (Sufyandi, 2001)2.3.2 Langkah Kerja Proses Pembuatan Biogas

Bahan Baku kotoran ternak

Dimasukkan dalam tabung penampung

Diencerkan dengan air ( 1 : 1)

diaduk

Diambil bahan-bahan yang mengganggu proses

Dimasukkan ke dalam tabung digester

Dimasukkan sampai penuh

Dibiarkan 4 - 15 hari

Gas

masuk ke dalam tabung penampung

keluarnya kotoran yang bercampur air

slurry ( pupuk organik )

Langkah kerja proses pembuatan biogas adalah membuat isian dari kotoran ternak. Kebutuhan awal isian untuk alat ini sekitar 140 liter. Isian sebanyak itu terdiri dari 56 liter kotoran ternak sapi yang dicampur dengan sekitar 84 liter air. Selanjutnya, isian yang telah dibuat dimasukkan kedalam tabung pencerna. Cara penggunaan secara lengkap adalah sebagai berikut : 1. Membuat isian dengan mencampurkan kotoran sapi segar dengan air, perbandingan 1 : 1,5. Mengaduk kotoran sapi sampai merata kemudian menyaring campuran tersebut sambil membuang benda-benda keras yang mungkin tercampur. 2. Memasukkan isian yang telah siap ke dalam tabung pencernaan melalui pipa pemasukan isian. Pemasukan isian dihentikan setelah tabung pencerna penuh yang ditandai dengan keluarnya buangan dari pipa buangan. 3. Membuka kran pengeluaran gas dan menghubungkan dengan pipa pemasukan gas tabung pengumpul dengan selang karet atau plastik yang telah disiapkan. 4. Menutup kran pengeluaran gas tabung pengumpul. 5. Setelah 1 minggu, biasanya gas pertama mulai terbentuk yang ditandai dengan naiknya drum kecil (floating drum) pada tabung pengumpul. Gas pertama yang dihasilkan masih bercampur dengan udara sehingga belum dapat digunakan karena mudah meledak. Gas pertama ini perlu dibuang dengan membuka kran pengeluaran gas pengumpul. Setelah gas pertama habis yang ditandai dengan turunnya ketinggian drum pengumpul, kran gas pengumpul ditutup kembali. Gas yang terbentuk kemudian sudah dapat dipakai untuk beberapa kebutuhan.2.4 Instalasi Alat Biogas Alat penghasil biogas model terapung ini terbuat dari bahan yang murah dan mudah didapat, yaitu terbuat dari tangki besi yang biasa digunakan sebagai tempat penyimpanan minyak tanah. Alat ini terdiri atas tiga komponen utama, yaitu: Tangki pencerna (biodigester) Tangki pengumpul gas Tangki penyekat Alat penghasil biogas model terapung ini bekerja dengan cara memasukkan bahan isian (kotoran sapi) dengan perbandingan bahan isian dan air 1 : 1,5 dengan komposisi 56 liter kotoran ternak sapi yang dicampur dengan sekitar 84 liter air melalui saluran pemasukan (satu buah digester). Campuran bahan dan air diaduk terlebih dahulu secara merata agar pemasukan bahan ke digester dapat berlangsung baik, kemudian menyaring campuran tersebut untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang terikut ataupun jerami. Pada lubang saluran pemasukan dan pengeluaran ditutup untuk mengkondisikan digester anaerob. Produksi gas hasil fermentasi anaerob oleh biodigester mulai pada hari ke-23. Gas yang dihasilkan dengan sendirinya mengalir ke tangki penampung gas. Massa tangki pengumpul dapat terangkat dengan semakin bertambahnya produk biogas dengan memanfaatkan gaya dorong air yang ada pada tangki penyekat. Secara konstruksi alat ini termasuk dalam jenis floating drum, karena produksi gas yang dihasilkan dari tangki pencerna memiliki tekanan yang cukup untuk mengapungkan tangki pengumpul.Perubahan volume pada alat penghasil biogas ini dimulai pada hari ke-23. Penampung gas telah mengalami kenaikan. Volume gas yang dihasilkan oleh dua buah biodigester adalah 16 liter/hari yang dapat diketahui dari tinggi kenaikan drum pengumpul gas. Jadi terhitung dari hari ke-29 sampai hari ke-45 (17 hari), total volume biogas adalah sekitar 267 liter. Gas sebesar 50,24 liter mampu untuk menyalakan kompor untuk memasak selama kurang lebih 7 menit dengan api sedang. Biogas akan terus dihasilkan oleh biodigester dengan rata-rata jumlah volume per hari sekitar 16 liter terhitung dari hari ke-29 sampai hari ke-45. Kebutuhan biogas untuk 1 keluarga (4 orang) sebesar 646 liter/hari dengan lama penggunaan biogas rata-rata 1,5 jam. Untuk kebutuhan tersebut, maka tiap keluarga yang memiliki 1 ekor sapi dapat memanfaatkan biogas sebagai bahan bakar rumah tangga. Tiap sapi mampu menghasilkan kotoran 20 kg per hari yang dapat menghasilkan biogas sebanyak 1-1,2 m3dan dapat memenuhi kebutuhan memasak selama 2,32 2,78 jam. Pada hari ke-23, gas mulai terbentuk dengan kecepatan 7,5 liter/hari. Hingga hari ke-28 rata-rata kecepatan adalah 8,37 liter/hari. Pada hari ke-28 gas dibuang terlebih dahulu karena kemungkinan masih ada udara yang bercampur dengan metana. Setelah itu, aktivitas produksi gas mulai berjalan hingga hari ke-45 dengan kecepatan berkisar 16 liter/hari.

2.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Pembuatan BiogasProses pembuatan biogas dengan menggunakan biodigester pada prinsipnya adalah menciptakan suatu sistem kedap udara dengan bagian-bagian pokok yang terdiri dari tangki perncerna (digester tank), lubang input bahan baku, lubang output lumpur sisa hasil pencernaan (slurry) dan lubang penyaluran biogas yang terbentuk. Dalam digester terkandung bakteri metana yang akan mengolah limbah organik menjadi biogas. Dalam pembuatan biodigester ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan, yaitu:1. Temperatur/Suhu,suhu udara maupun suhu di dalam tangki pencerna mempunyai andil besar di dalam memproduksi biogas. Suhu udara secara tidak langsung mempengaruhi suhu di dalam tangki pencerna, artinya penurunan suhu udara akan menurunkan suhu di dalam tangki pencerna. Peranan suhu udara berhubungan dengan proses dekomposisi anaerobik (Sulaeman, 2008). Selain itu temperatur juga sangat berpengaruh pada pertumbuhan bakteri. Pencernaan anaerobik dapat berlangsung pada kisaran 5C sampai 55C. Bakteri metanogen dalam keadaan tidak aktif pada kondisi suhu ekstrim tinggi maupun rendah. Ketika suhu udara turun sampai 10C produksi gas menjadi berhenti.Temperatur kerja yang optimum untuk penghasil biogas adalah 35C.2. Ketersediaan Unsur Hara,Bakteri anaerobik membutuhkan nutrisi sebagai sumber energi yang mengandung nitrogen, fosfor, magnesium, sodium, mangan, kalsium dan kobalt (Sulaeman, 2008). Level nutrisi harus sekurangnya lebih dari konsentrasi optimum yang dibutuhkan oleh bakteri metanogenik, karena apabila terjadi kekurangan nutrisi akan menjadi penghambat bagi pertumbuhan bakteri. Penambahan nutrisi dengan bahan yang sederhana seperti glukosa, buangan industri, dan sisa sisa tanaman terkadang diberikan dengan tujuan menambah pertumbuhan di dalam digester.3. Derajat Keasaman (pH),Pada dekomposisi anaerob faktor pH sangat berperan, karena pada rentang pH yang tidak sesuai, mikroba tidak dapat tumbuh dengan maksimum dan bahkan dapat menyebabkan kematian yang pada akhirnya dapat menghambat perolehan gas metana. Bakteri-bakteri anaerob membutuhkan pH optimal antara 6,2 7,6, tetapi yang baik adalah 6,6 7,5. Pada awalnya media mempunyai pH 6 selanjutnya naik sampai 7,5. Tangki pencerna dapat dikatakan stabil apabila larutannya mempunyai pH 7,5 8,5. Batas bawah pH adalah 6,2, dibawah pH tersebut larutan sudah toxic, maksudnya bakteri pembentuk biogas tidak aktif. Pengontrolan pH secara alamiah dilakukan oleh ion NH4+ dan HCO3-. Ion-ion ini akan menentukan besarnya pH (Sulaeman, 2008).4. Rasio Carbon Nitrogen (C/N),proses anaerobik akan optimal bila diberikan bahan makanan yang mengandung karbon dan nitrogen secara bersamaan. CN ratio menunjukkan perbandingan jumlah dari kedua elemen tersebut. Pada bahan yang memiliki jumlah karbon 15 kali dari jumlah nitrogen akan memiliki C/N ratio 15 berbanding 1. C/N ratio dengan nilai 30 (C/N = 30/1 atau karbon 30 kali dari jumlah nitrogen) akan menciptakan proses pencernaan pada tingkat yang optimum, bila kondisi yang lain juga mendukung. Bila terlalu banyak karbon, nitrogen akan habis terlebih dahulu. Hal ini akan menyebabkan proses berjalan dengan lambat. Bila nitrogen terlalu banyak (C/N ratio rendah; misalnya 30/15), maka karbon habis lebih dulu dan proses fermentasi berhenti (Sulaeman, 2008)5. Kandungan Padatan dan Pencampuran Substrat,Menurut Sulaeman (2008), walaupun tidak ada informasi yang pasti, mobilitas bakteri metanogen di dalam bahan secara berangsur angsur dihalangi oleh peningkatan kandungan padatan yang berakibat terhambatnya pembentukan biogas. Selain itu yang terpenting untuk proses fermentasi yang baik diperlukan pencampuran bahan yang baik akan menjamin proses fermentasi yang stabil di dalam pencerna. Hal yang paling penting dalam pencampuran bahan adalah menghilangkan unsur unsur hasil metabolisme berupa gas (metabolites) yang dihasilkan oleh bakteri metanogen, mencampurkan bahan segar dengan populasi bakteri agar proses fermentasi merata, menyeragamkan temperatur di seluruh bagian pencerna, menyeragamkan kerapatan sebaran populasi bakteri, dan mencegah ruang kosong pada campuran bahan.6. PengadukanBahan baku yang sukar dicerna (misalnya, jerami yang mengandung senyawa lignin) dan sisa pencernaan akan membentuk lapisan kerak pada permukaan cairan. Lapisan ini dapat dipecah dengan alat pengaduk, sehingga hambatan terhadap laju biogas yang dihasilkan dapat dikurangi.7. Bahan PenghambatBahan yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme sehingga berpengaruh terhadap jumlah biogas yang dihasilkan antara lain logam berat seperti tembaga, cadmium, dan kromium. Selain itu desinfektan, deterjen, dan antibiotik. Untuk menghindari hal-hal tersebut perlu diperhatikan air yang digunakan sebagai pelarut atau pencampur tidak mengandung bahan-bahan tersebut.8. Keracunan dan HambatanKeracunan (toxicity) dan hambatan (inhibition) proses anaerob dapat disebabkan oleh berbagai hal, misalnya produk antara asam lemak mudah menguap (volatile) yang dapat mempengaruhi pH. Zat-zat penghambat lain terhadap aktivitas mikroorganisme pada proses anaerob diantaranya kandungan logam berat sianida. Selain itu Ion mineral, logam berat dan detergen adalah beberapa material juga merupakan racun yang mempengaruhi pertumbuhan normal bakteri patogen didalam reaktor pencerna. Ion mineral dalam jumlah kecil (sodium, potasium, kalsium, amonium dan belerang) juga merangsang pertumbuhan bakteri,Tingkatan racun dari beberapa zat penghambatZat PenghambatKonsentrasi

Sulfat (SO4-2)5,000 ppm

Sodium Klorida atau garam (NaCl)40,000 ppm

Nitrat (dihitung sebagai N)0.05 mg/l

Tembaga (Cu+2)100 mg/l

Khrom ( Cr+3)200 mg/l

Nikel (Ni+3)200 500 mg/l

Sodium (Na+)3,500 5,500 mg/l

Potasium K+)2,500 4,500 mg/l

Kalcium (Ca+2)2,500 4,500 mg/l

Magnesium (Mg+2)1,000 1,500 mg/l

Mangan (Mn )diatas 1,500 mg/l

Sumber : Chengdu Biogas Research Institute, Chengdu, China (1989).9. Pengenceran Bahan Baku IsianIsian yang paling baik untuk penghasil biogas mengandung 7-9% bahan kering. Nilai rata-rata bahan kering dari beberapa kotoran hewan berkisar dari 11-25%. Oleh karena itu untuk setiap jenis kotoran hewan, pengenceran isian berbeda-beda agar diperoleh isian dengan kandungan bahan kering yang optimum.10. Jenis BakteriSofian (2008) menerangkan bahwa bakteri yang berpengaruh pada pembuatan biogas ada dua macam yaitu bakteri-bakteri pembentuk asam dan bakteri-bakteri pembentuk gas metana. Bakteri pembentuk asam antara lain: Pseudomonas, Escherichia, Flavobacterium, dan Alcaligenes yang mendegradasi bahan organik menjadi asam-asam lemak. Selanjutnya asam-asam lemak didegradasi menjadi biogas yang sebagian besar adalah gas metana oleh bakteri metana antara lain: Methanobacterium, Methanosarcina.11. NutrisiMikroorganisme membutuhkan beberapa vitamin esensial dan asam amino. Zat tersebut dapat disuplai ke media kultur dengan memberikan nutrisi tertentu untuk pertumbuhan dan metabolismenya. Selain itu juga dibutuhkan mikronutrien untuk meningkatkan aktivitas mikroorganisme, misalnya besi, magnesium, kalsium, natrium, barium, selenium, kobalt dan lain-lain (Sofian,2008). Bakteri anaerobik membutuhkan nutrisi sebagai sumber energi yang mengandung nitrogen, fosfor, magnesium, sodium, mangan, kalsium dan kobalt (Space and McCarthy didalam Gunerson and Stuckey, 1986). Level nutrisi harus sekurangnya lebih dari konsentrasi optimum yang dibutuhkan oleh bakteri metanogenik, karena apabila terjadi kekurangan nutrisi akan menjadi penghambat bagi pertumbuhan bakteri. Penambahan nutrisi dengan bahan yang sederhana seperti glukosa, buangan industri, dan sisa sisa tanaman terkadang diberikan dengan tujuan menambah pertumbuhan di dalam digester (Fry, C.J. dan R. Mevil, 1973).12. Penentuan Kadar Metana Dengan BMPUji BMP (Biochemical Methane Potential) ditunjukan untuk mengukur gas metana yang dihasilkan selama masa inkubasi secara anaerob pada media kimia. Uji BMP dilakukan dengan cara menempatkan cairan contoh, inokulan (biakan bakteri anaeorob) dan media kimia dalam botol serum. Botol serum ini, diinkubasi pada suhu 35oC, lalu pengukuran dilakukan selama masa inkubasi secara periodik (biasanya setiap 5 hari), sehingga pada akhir masa inkubasi (hari ke-30) didapatkan akumulasi gas metana. Pengukuran dilakukan dengan memasukkan jarum suntik (metoda syringe) ke botol serum.13. Laju PengumpananLaju pengumpanan adalah jumlah bahan yang diumpankan kedalam pencerna per unit kapasitas pencerna per hari. Pada umumnya, 6 kg kotoran sapi per m3 volume pencerna adalah direkomendasikan pada suatu jaringan pengolah kotoran sapi. Apabila terjadi pengumpanan yang berlebihan, terjadi akumulasi asam dan produksi metana akan terganggu.Sebaliknya bila pengumpanan kurang dari kapasitas pencerna, produksi gas juga menjadi rendah.14. Waktu tinggal dalam pencerna (digester)Waktu tinggal dalam pencerna adalah rerata periode waktu saat input masih berada dalam pencerna dan proses pencernaan oleh bakteri metanogen. Dalam jaringan pencerna dengan kotoran sapi, waktu tinggal dihitung dengan pembagian volume total dari pencerna oleh volume input yang ditambah setiap hari. Waktu tinggal juga tergantung pada suhu, dandiatas 35 OC atau suhu lebih tinggi, waktu tinggal semakin singkat. namun bila ion-ion ini dalam konsentrasi yang tinggi akan berakibat meracuni. Sebagai contoh, NH4 pada konsentrasi 50 hingga 200 mg/l merangsang pertumbuhan mikroba, namun bila konsentrasinya diatas 1500 mg/l akan mengakibatkan keracunan.15. SlurrySlurry adalah residu dari input yang keluar dari lubang pengeluaran setelah mengalami proses fermentasi oleh bakteri metana dalam kondisi anaerobik didalam pencerna. Setelah ekstraksi biogas (energi), slurry keluar dari ruang pencerna sebagai produk samping dari sistem pencernaan secara aerobik. Kondisi ini, dapat dikatakan manur dalam keadaan stabil dan bebas pathogen serta dapat dipergunakan untuk memperbaiki kesuburan tanah dan meningkatkan produksi tanaman (Sofian, 2008)

BAB IIIPENUTUP

3.1KesimpulanDalam pembuatan biogas, komposisi bahan baku feses, air dan rumen (starter) harus seimbang agar menghasilkan biogas yang maksimal. Jika perbandingan tidak seimbang, misal rumen lebih banyak dari feses dan air, maka biogas yang dihasilkan sedikit, karena pada campuran bahan baku ini hanya ada sumber bakteri saja tanpa adanya substrat, sehingga bakteri akan kekurangan makanan dan menjadi tidak produktif.) Konversi limbah melalui proses anaerobic digestion dengan menghasilkan biogas memiliki beberapa keuntungan yaitu biogas merupakan energi tanpa menggunakan material yang masih memiliki manfaat termasuk biomassa sehingga biogas tidak merusak keseimbangan karbondioksida yang diakibatkan oleh penggundulan hutan (deforestation) dan perusakan tanah. Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya di atmosfer akan meningkatkan temperatur dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar maka akan mengurangi gas metana di udara.

3.2 SaranPerlu adanya pengembangan teknologi pembuatan biogas didalam rumah tangga dan Industri. Seperti membuat biogas menyerupai gas elpiji, minyak tanah, minyak solar, dan bensin supaya nantinya manfaat dari konversi sumber daya alam tidak terbarui ke penggunaan limbah alami dari industri ternak dapat dirasakan oleh semua orang yang tidak memiliki instalasi biogas.

DAFTAR PUSTAKA

Fry, C.J. dan R. Mevil, 1973, Methane Digester for Fuel Gas and Fertilizer, Fakultas Teknik Kimia, ITS, Surabaya.

Hambali, Erliza, dkk. 2007. Teknologi Bioenergi. Agro Media, Jakarta.

Juangga, 2007, Proses Anaerobic Digestion, USU Press, Medan. Sofian, Amat, 2008. Peningkatan Kualitas Biogas Sebagai Bahanbakar Motor Bakar Dengan Cara Pengurangan Kadar Co2 Dalam Biogas Dengan Menggunakan Slurry Ca(Oh) 2. Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah, Surakarta.

Sulaeman, Dede. 2008. Sepuluh Faktor Sukses Pemanfaatan Biogas Kotoran Ternak.Ditjen PPHP. de_sulaeman@yahoo.com.http :// www. bioetanolindo.Com\

Saputro, R.R.,2004,Pembuatan Biogas Dari Limbah Peternakan,Undip Press : Semarang. Sufyandi, A., 2001, Informasi Teknologi Tepat Guna untuk Pedesaan Biogas, Bandung