PERENCANAAN PEMBANGUNAN BIODIGESTER TINJA

MANUSIA SKALA KOMUNAL RUMAH TANGGA SEBAGAI

PENUNJANG SANITASI MASYARAKAT

(Studi Kasus di Kecamatan Ngancar Kabupaten Kediri)

Diajukan untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Sanitasi Masyarakat

Disusun oleh :

Anadya Khaerina 21080110130044

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2013

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah subhanahu wata’ala karena atas nikmat dan hidayah-

Nya, penulis dapat menyelesaikan makalah Sanitasi Masyarakat dengan judul

“Perencanaan Pembangunan Biodigester Tinja Manusia Skala Komunal Rumah

Tangga sebagai Penunjang Sanitasi Masyarakat” ini dengan baik dan tepat waktu.

Terimakasih ditujukan kepada dosen pengampu mata kuliah Sanitasi

Masyarakat yang telah memberikan tugas makalah ini kepada penulis. Penulis juga

mengucapkan terimakasih kepada pihak- pihak yang telah membantu dalam proses

penyelesaian makalah ini.

Penulis menyadari tak ada gading yang tak retak dan tak ada sesuatupun di

dunia ini yang sempurna. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati dan

keterbukaan penulis mengharapkan segala bentuk saran dan kritik yang sifatnya

membangun. Sehingga di lain kesempatan penulis dapat menyusun makalah yang

lebih baik lagi.

Akhir kata penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat.

Semarang, Desember 2013

Penulis

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...................................................................................................ii

DAFTAR ISI................................................................................................................iii

BAB I PENDAHULUAN.............................................................................................5

1.1 Latar Belakang...............................................................................................5

1.2 Tujuan............................................................................................................6

1.3 Manfaat..........................................................................................................6

BAB II PEMBAHASAN...............................................................................................7

2.1 Biodigester.....................................................................................................7

2.2 Jenis-jenis Biodigester dan Prinsip Kerja Biodigester..................................8

2.3 Komponen Utama Biodigester....................................................................10

2.4 Komponen Pendukung Biodigester.............................................................11

2.5 Proses Perombakan Limbah Manusia..........................................................12

2.6 Tahapan Perencanaan Biodigester...............................................................13

2.7 Rencana Anggaran Biaya Pembangunan Biodigester.................................27

2.8 Cara Pengoperasian Biodigester..................................................................28

2.9 Pemeliharaan Sistem Biodigester................................................................28

KESIMPULAN...........................................................................................................30

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................32

iii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Program pengembangan biogas di Indonesia mulai dilaksanakan pada awal tahun

1970. Pengembangan tersebut bertujuan untuk memanfaatkan limbah dan biomassa

lainnya dalam rangka mencari sumber energi lain di luar kayu bakar dan minyak tanah

(Suriawiria, 2005).

Salah satu pengembangan teknologi biogas di Indonesia terlaksana di Kota Kediri

sejak Mei 2008. Sebagai contoh pengembangan berhasil dilakukan pada Kelompok Tani

Karya Tani Kelurahan Ngampel yang memanfaatkan limbah ternak dari 14 ekor sapi

bantuan dari Dinas Pertanian. Biodigester ini berdimensi panjang 10 m dan diameter 1,5

m mampu menghasilkan biogas sebanyak 4,42 m3. Pengembangan biogas juga dilakukan

pada kelompok Tani Rukun Makmur Kelurahan Singonegaran dengan dimensi panjang 8

m dan diameter 1,5 m, biodigester ini mampu menghasilkan biogas sebanyak 3,53 m3.

Sedangkan untuk pemanfaatan kotoran manusia sebagai bahan dasar biogas

ditemukan oleh sekelompok warga di Kelurahan Ngancar - Kabupaten Kediri dan

Kelurahan Balowerti - Kota Kediri (Biogas dari MCK). Berawal dari minimnya anggaran

untuk perawatan kamar mandi dan WC umum, warga mulai berfikir untuk memanfaatkan

limbah kotoran manusia tersebut. Namun, tahun 2009 program itu tidak berjalan

sempurna karena banyaknya kecamatan yang melakukan program ini mengalami

kegagalan dengan beberapa alasan, yakni tidak beroperasi. Masalah yang kedua, budaya

membuang tinja di sepanjang bantaran sungai masih menjadi identitas rendahnya kualitas

sanitasi di beberapa Kecamatan di Kabupaten Kediri. Ini adalah contoh sekian banyak

pengembangan pengolahan dan pemanfaatan sanitasi limbah domestik di Kabupaten

Kediri dalam bentuk pencampuran variasi buangan kotoran ternak dan tinja manusia.

4

Berdasarkan Badan Pusat Statistik 2007, masyarakat Indonesia yang tidak memiliki

jamban pribadi di rumah sebanyak 40,14%. Dari data diatas, 49,43% diantaranya

merupakan masyarakat pedesaan. Dan berdasarkan Survei Sosial Ekonomi Nasional

(SUSENAS) 2006 ternyata hanya 40,67 % dari total jumlah rumah tangga yang rumahnya

dilengkapi dengan tangki septik dan parahnya di desa hanya 24,37 % yang mempunyai

tangki septik. Di Kecamatan Ngancar dengan angka 45% warga tidak memiliki WC

pribadi. Ini berarti masyarakat yang tidak memiliki jamban pribadi melakukan perilaku

buang air besar sembarangan (BABS).

Oleh karena itu, penerapan teknologi pengolahan limbah domestik sebagai sumber

energi dalam bidang sanitasi merupakan suatu terobosan solusi kegiatan sanitasi

masyarakat.

1.2 Tujuan

Tujuan dari penyusunan makalah ini yaitu sebagai berikut :

1. Menjelaskan biodigester

2. Menjelaskan prinsip kerja biodigester

3. Menjelaskan tahapan perencanaan biodigester

4. Mendeskripsikan rencana anggaran biaya perencanaan biodigester

5. Menjelaskan operasional dan pemeliharaan sistem biodigester

1.3 Manfaat

Manfaat penulisan ini yaitu sebagai berikut :

1. Mengetahui biodigester

2. Mengetahui prinsip kerja biodigester

3. Mengetahui tahapan perencanaan biodigester

4. Mendeskripsikan rencana anggaran biaya perencanaan biodigester

5. Mengetahui operasional dan pemeliharaan sistem biodigester

5

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Biodigester

Biodigester merupakan komponen utama dalam proses produksi biogas, karena

dalam biodigesterlah material organik diurai oleh bakteri secara anaerob (tanpa

udara) menjadi gas CH4 dan CO2. Biodigester perlu dirancang dengan tepat agar

proses fermentasi anaerob dapat berjalan dengan baik. Biogas dapat terbentuk setelah

4-5 hari digester diisi. Optimum pada hari ke 20-25, kemudian produksi menjadi

menurun jika tidak diisi kembali.

Selama proses penguraian komponen nitrogen berubah menjadi amonia,

belerang menjadi H2S, fosfor menjadi orthophosphates. Kalsium, magnesium dan

sodium berubah menjadi garam-garam lain ( Dennis A, 2001)

Tujuan pengolahan limbah organik dengan biodigester:

Mengurangi jumlah padatan

Membangkitkan energi, semakin besar kandungan methane dalam biogas,

semakin besar pula kandungan energinya.

Mengurangi bau dari kotoran, dengan pembuatan digester setidaknya bau

yang dihasilkan selama proses digestion dapat diarahkan, sehingga tidak

mengganggu kenyamanan manusia

Menghasilkan air buangan yang cukup bersih untuk keperluan irigasi.

Sebagian air buangan juga dapat dikembalikan lagi ke dalam biodigester

Menghasilkan padatan yang dapat dimanfaatkan sebagai pupuk

6

2.2 Jenis-jenis Biodigester dan Prinsip Kerja Biodigester

1. Berdasarkan konstruksi

a. Fixed Dome (Kubah Tetap)

Digester ini memiliki volume tetap, terjadi peningkatan tekanan dalam reaktor

(biodigester). Karena itu, dalam konstruksinya gas yang terbentuk segera

dialirkan ke pengumpul gas di luar reaktor. Indikator produksi gas dapat

dilakukan dengan memasang indikator tekanan.

Gambar 2.1 Fixed Dome Biodigester

Tabel 2.1

Kelebihan dan Kekurangan Fixed Dome Biodigester

Kelebihan Kekurangan

1. Sederhana dan mudah dikerjakan

2. Biaya konstruksi murah

3. Tidak terdapat bagian yang bergerak

4. Dapat dipilih material yang tahan

karat

5. Berumur panjang

6. Dapat dibuat di dalam tanah

1. Bagian dalam reaktor tidak

terlihat khusus sehingga jika

terjadi kebocoran tidak segera

dideteksi

2. Tekanan gas berfluktuasi

3. Temperatur rendah

7

b. Floating Dome (kubah apung)

Terdapat bagian yang dapat bergerak seiring dengan kenaikan tekanan

biodigester. Pergerakan bagian kubah dapat dijadikan indikasi bahwa produksi

biogas mulai terjadi. Bagian yang bergerak digunakan sebagai pengumpul

biogas. Kekurangan tipe fixed dome yaitu tekanan gas yang berfluktuasi dapat

diatasi dengan menjaga tekanan konstan. Kelemahan dari tipe floating dome ini

adalah diperlukan ketrampilan khusus untuk membuat tampungan gas yang dapat

bergerak. Material tampungan gas harus dipilih dari bahan yang tahan korosi

sehingga biayanya pun tinggi.

Gambar 2.2 Floating Dome Biodigester

2. Berdasarkan sisi aliran bahan baku :

a. Reaktor batch (bak)

Pada jenis bak, bahan baku ditempatkan di dalam suatu wadah (bak) sejak awal

hingga akhir proses digestion. Biodigester ini digunakan pada tahap eksperimen

untuk mengetahui potensi gas dari limbah organik atau digunakan pada kapasitas

biogas yang kecil.

8

b. Reaktor kontinyu (mengalir)

Aliran bahan baku dimasukkan dan residu dikeluarkan melalui selang/pipa

tertentu. Lama waktu bahan baku berada dalam reaktor digester disebut dengan

waktu retensi (Retention Time / RT).

3. Berdasarkan peletakan, biodigester dibedakan menjadi :

a. Seluruh biodigester di atas permukaan tanah.

Biasanya terbuat dari tong-tong bekas minyak tanah atau aspal. Kelemahan tipe ini

adalah kapasitasnya yang kecil, sehingga biogas yang dihasilkan hanya mampu

digunakan untuk kebutuhan satu rumah tangga saja. Selain itu kemampuan

material juga sangat rentan korosi. Untuk pembuatan skala besar memerlukan

lahan yang luas.

b. Sebagian biodigester diletakkan di bawah permukaan tanah.

Biasanya terbuat dari campuran semen, pasir, kerikil dan kapur yang dibentuk

seperti sumur dan ditutup dari plat baja atau konstruksi semen. Volume tangki

dapat dibuat dalam skala besar dan kecil. Kelemahannya adalah jika ditempatkan

pada tepat yang memiliki 4 musim, perubahan suhu ektrim yang diterima oleh plat

baja akan merambat ke dalam bahan baku biogas sehingga proses kerja bateri

akan terhambat, karena bakteri bekerja optimum pada suhu tertentu.

c. Seluruh tangki biodigester diletakkan di bawah permukaan tanah.

Model ini paling populer di Indonesia. Biasanya konstruksinya permanen.

Kelebihannya adalah dapat menghemat lahan, dan temperatur biodigester stabil

sehingga mendukung pertumbuhan bakteri methanogen. Kekurangannya adalah

sulit memperbaiki apabila terjadi kebocoran.

2.3 Komponen Utama Biodigester

1. Saluran masuk slurry (kotoran segar), untuk memasukkan slurry kotoran

segar dan air ke dalam reaktor utama. Tujuan pencampuran adalah :

9

(1) memaksimalkan produksi biogas,

(2) memudahkan mengalirnya bahan baku,

(3) menghindari terbentuknya endapan pada saluran masuk.

2. Ruang digestion (fermentasi), sebagai tempat terjadinya digestion dan

dirancang kedap udara dan dilengkapi dengan penampung biogas.

3. Saluran residu (sludge), berfungsi untuk mengeluarkan sludge yang telah

mengalami proses digesti oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan prinsip

kesetimbangan tekanan hidrostatik. Residu yang keluar pertama kali

merupakan slurry masukan pertama setelah waktu retensi.

4. Tangki penyimpan biogas. Terdapat dua jenis yaitu :

(1) bersatu dengan unit reaktor (floating dome) dan

(2) terpisah dengan reaktor (fixed dome).

Untuk tangki terpisah, konstruksi dirancang secara khusus untuk menghindari

kebocoran dan menyeragamkan tekanan.

2.4 Komponen Pendukung Biodigester

1. Katup pengaman tekanan (control valve). Fungsinya sebagai pengaman

biodigester dari lonjakan tekanan biogas yang berlebihan. Bila tekanan

biogas dalam tabung penampung biogas lebih tinggi dari yang seharusnya

maka biogas akan dibunag keluar, sehingga tekanan turun kembali. Katup ini

sangat penting karena pada umumnya digester dibuat dari material yang

tidak tahan pada tekanan tinggi untuk mengurangi biaya pembuatan

biodigester.

2. Sistem Pengaduk, pada digester skala besar sistem pengaduk menjadi

sangat penting. Tujuannya adalah (1) mengurangi pengendapan, (2)

menyediakan populasi bakteri yang seragam dan terhindar dari lokasi “mati”

karena tidak terjadi proses digesti (3) mempermudah pelepasan gas yang

dihasilkan oleh bakteri menuju bagian penampung gas.

Cara melakukan pengadukan dalam biodigester :

10

(1) Pengadukan mekanis yaitu menggunakan poros yang dibawahnya

terdapat semacam baling-baling dan digerakkan dengan motor listrik secara

berkala.

(2) Mensirkulasi bahan dalam digester dengan menggunakanpompa dan

dialirkan kembali melalui bagian atas biodigester. Pengadukan hendaknya

dilakukan dengan perlahan karena pengadukan yang cepat justru

menghambat proses digestion. Tidak ada acuan yang pasti mengenai

frekuensi pengadukan karena sangat tergantung pada bahan baku yang

digunakan. Untuk bahan baku yang larut dalam air dan tidak terbentuk

stratifikasi justru tidak memerlukan pengadukan.

3. Saluran residu biogas, berfungsi untuk mengalirkan biogas yang dihasilkan

dari biodigester. Bahan untuk saluran gas disarankan terbuat dari polimer

untuk menghindari korosi,untuk menghindari kebocoran. Bahan untuk

saluran gas sangat disarankan tahan terhadap panas.

2.5 Proses Perombakan Limbah Manusia

Proses awal perombakan limbah manusia dalam sumur digester adalah proses

hidrolisis dari bahan organik yang mudah larut dan terurai dari bentuk komplek

menjadi sederhana. Tahap berikut dilanjutkan pada proses pengasaman dimana bagian

yang telah terlarut dan disederhanakan membentuk asam organik dan alkohol/etanol.

Tahap akhir pembentukan gas methane (CH4) melalui tiga cara : Pertama, melalui

perombakan asam-asam organik membentuk gas methana ; Kedua, melalui oksidasi

alkohol/ethanol oleh karbondioksida membentuk gas methana; Ketiga, melalui reduksi

karbondioksida membentuk gas methana. (Mc Garry dan Stainforth, 1989)

11

Gambar 2.3 Perombakan Limbah Manusia secara Anaerob

2.6 Tahapan Perencanaan Biodigester

Kerangka perencanaan biodigester di Kecamatan Ngancar, Kabupaten Kediri

yaitu sebagai berikut :

12

Gambar 2.4 Kerangka Perencanaan

13

Sebelum melakukan perencanaan biodigester, dilakukan pengumpulan data

primer dan sekunder terlebih dahulu.

Pengumpulan Data

Data Primer:

1. Perhitungan debit air limbah dari toilet terpisah tinja dan urin dari debit

kotoran ternak sapi perah di Kecamatan Ngancar, Kabupaten Kediri.

Total tinja manusia/blackwater 10 liter/orang/hari,dan kotoran ternak 21

liter/ekor/hari. Penghitungan dilakukan pada 3 Tipikal, Tipe 1 ( 2 KK + 4

ekor sapi ), Tipe 2 (5 KK + 10 ekor ), dan Tipe 3 ( 10 KK + 20 ekor ).

2. Pengukuran exiting data dari penelitian pendahuluan dengan parameter

pH, COD, dan TSS untuk perencanaan operasi biodigester Kecamatan

Ngancar.

Parameter yang diperiksa tiap minggu: COD, pH, dan Suhu

Parameter yang diperiksa pada awal dan akhir penelitian: pH, COD, TSS

14

Tabel 2.2

Komposisi Blackwater dan Kotoran Ternak

Kotoran Sapi Per ekor Berat Basah

= 25 kg/m3

Densitas = 1200 kg/m3 Volume = 0,02 m3 21 liter/hari COD = 19800 mg/l Total N = 600 mg/l Total P = 100 mg/l TS = 14 % Blackwater Per orang Volume = 10 liter/hari COD = 1200 mg/l Total N = 200 mg/l Total P = 65 mg/l TS = 1 %

Sumber: Kujawa, 2005 dan Morel dan Diener, 2006 dalam Soedjono dkk,

2010 dan Wahyuni, 2010

Penelitian pendahulu ini dilakukan dengan pembuatan dua sampel, yakni

Reaktor 1 dan Reaktor 2. Beda perilaku di laboratorium hanya pada perlakuan

proses purifikasi pada Reaktor 2, seperti pada gambar sebagai berikut :

15

Gambar 2.5 Biodigester untuk Uji Laboratorium

Pengolahan data sekunder akan dianalisis, dievaluasi dan dipilih yang sesuai

dengan kondisi perencanaan yang diinginkan. Studi literatur dipilih dengan

studi kasus di Indonesia hingga beberapa negara berkembang yang memiliki

karakteristik yang cukup mirip, seperti negara di India dan Cina.

Setelah dilakukan pengolahan data sekunder, kemudian dilakukan

perencanaan digester dengan menggunakan data-data tersebut. Langkah-

langkah perencanaan digester sebagai berikut :

1) Bak Penampung Blackwater

Bak penampung ini akan menampung blackwater dari WC komunal 2 KK.

Kapasitas volume bak penampung disesuaikan dengan volume limbah yang

dihasilkan per hari. Blackwater akan mengalir dari water closet (wc) dengan

sistem perpipaan tertutup dan tertanam dalam tanah. Sistem pipa tertutup ini

akan langsung menuju pada muara pertemuan bak pengaduk manual dari

kotoran sapi. Bak penampung ini tidak dilengkapi dengan blade (pengaduk)

yang dioperasikan secara manual karena pertimbangan segi estetika

pengoperasian.

16

2) Bak Pengaduk Manual

Bak pengadukan manual ini merupakan pengaduk substrat dari kotoran sapi

yang bersumber dari minimal 4 ekor sapi seperti pada kondisi masyarakat

Kecamatan Ngancar pada umumnya. Pada unit ini, terjadi proses

pencampuran dari pembanding komposisi substrat terencana. Bak penampung

manual ini dilengkapi dengan blade (pengaduk) membentuk slurry yang

homogen.

3) Digester

Tipe anaerobic digester yang dipilih adalah tipe fixe-dome yang terbuat beton

campuran batu bata merah. Dipilih bahan yang mudah digunakan di kawasan

desa kecamatan Ngancar yang juga memiliki hasil sumber daya pasir gunung

kualitas baik dan batu bata merah produksi lokal.

4) Penampung Gas

Penampung gas terbuat dari plastik polyethylene. Penampung gas juga harus

memiliki berat yang ringan agar gas mampu menekan ke atas sebagai tanda

adanya pasokan gas tersedia.

5) Bak Penampung Residu

Bak penampung residu berfungsi untuk menampung hasil sampingan dari

pengolahan dalam digester. Bak penampung residu direncanakan terbuat dari

batu bata merah dan plesteran semen.

17

6) Bak slurry pond

Berfungsi sebagai penampungan substrat hasil dari biogas yang telah melalui

proses anaerbik. Direncanakan terbuat dari geo-memban atau geo-tekstil

(plastik kedap air).

Dalam perencanaan dilakukan perhitungan komposisi perencanaan substrat

dengan dengan prinsip pencampuran untuk mendapatkan karakteristik campuran

substrat yang sesuai dengan kriteria proses anaerobik sebagai berikut :

Digester tipe I akan diisi limbah dengan komposisi 100 liter blackwater yang

dihasilkan oleh 2 keluarga dicampur 84 liter kotoran sapi perah yang

dihasilkan oleh 4 ekor sapi perah dihasilkan konsentrasi COD campuran

adalah 9446 mg/liter. Effisiensi removal COD pada digester adalah 50%.

Komposisi campuran limbah tertera pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3

Komposisi Perencanaan Substrat Kecamatan Ngancar

18

Sedangkan Mass balance limbah campuran ada pada Tabel 2.4. Perhitungan

gas metan dikonversikan sebagai COD teremoval dalam digester sehingga

didapatkan gas metan yang terproduksi dari proses anaerobik adalah 525

liter/hari. Angka ini kurang lebih cukup memenuhi kebutuhan energi untuk

memasak rata – rata per hari yaitu 330 liter/hari selama 1 jam. Produksi biogas

tiap komposisi limbah dapat dilihat pada Tabel 2.5. Pada proses anaerobik

bukan gas metan saja yang dihasilkan, juga terdapat gas-gas lain seperti CO2,

N2, H2, H2S.

Tabel 2.4

Mass Balance Perencanaan Substrat Kecamatan Ngancar

Tabel 2.5

Produksi dan Kemampuan Penggunaan per KK

Pada tipe 2 dan tipe 3 pengangkutan kotoran ternak direncanakan

menggunakan mesin vakum limbah dengan alasan pemutus rantai penyakit

dari kontak langsung limbah dengan manusia, tampak pada Gambar 2.6. Alat

ini berfungsi seperti sedot WC pada umumnya, berbentuk gerobak dorong

19

yang bisa digunakan secara manual, berisi tangki 500 liter dan memiliki

pompa bertekanan kecil.

Gambar 2.6 Mesin Vakum Limbah Komunal

Tabel 2.6

Dimensi Unit Instalasi Biodigester untuk Tipe 1, Tipe 2, dan Tipe 3

Tabel 2.7

Dimensi Unit Instalasi Biodigester untuk Tipe 1, Tipe 2, dan Tipe 3

20

Detail dimensi unit instalansi biodigester tinja manusia dan kotoran ternak

untuk setiap komposisi substrat 3 tipikal dapat dilihat pada Tabel 2.6 dan

Tabel 2.7. Tipikal gambar dapat dilihat pada Gambar 2.7 dan gambar detail

bak pengaduk manual pada Gambar 2.8. Volume dari tangki digester

direncanakan dari bis beton. Sedangkan bak kontrol blackwater dari batu bata

merah. Semua bahan material dari produk sanitari lokal yang sudah menjadi

wirausaha warga. Detail gambar bak blackwater ada pada detail gambar

jamban tipikal, yakni Gambar 2.9. Sedangkan detail tabung purifikasi

sederhana dengan menggunakan jerigen tertera pada Gambar 2.10. Volume

digester untuk tipe 1 berkisar 6 m3, untuk tipe 2 berkisar 14 m3, dan tipe 3

berkisar 30 m3.

21

Gambar 2.7 Contoh Denah dan Potongan A-A’ Tipikal Tipe 2, Biodigester Tinja Manusia dan Kotoran Ternak Skala Komunal

Rumah Tangga di Kecamatan Ngancar, Kabupaten Kediri

22

Gambar 2.8 Detail Bak Pengaduk Manual Kotoran Ternak

23

Gambar 2.9 Potongan A-A’ Detail Jamban Komunal dan Bak Kontrol Blackwater

24

Gambar 2.10 Detail Tabung Jerigen 20 liter untuk Purifikasi Sederhana dengan Larutan Kapur

25

2.7 Rencana Anggaran Biaya Pembangunan Biodigester

Rencana anggaran biaya (RAB) adalah biaya yang diperkirakan untuk

pembuatan alat yang direncanakan tersebut. RAB ini menggunakan nilai

HSPK Kota Kediri. RAB biodigester tinja manusia dan kotoran ternak tiap

desain dapat dilihat pada Tabel. Sedangkan total investasi per Kepala

Keluarga yang dikeluarkan untuk membangun instalasi biodigester dan

jamban komunal sederhana yang sehat tertera pada Tabel.

Tabel 2. 8

Investasi Total Instalasi Biodigester dan Jamban Sehat Komunal

Investasi

Biodigester

Investasi

Jamban Sehat

Investasi Tipe 1 Investasi Tipe

2

Investasi Tipe

3

Rp 4.165.000 Rp 757.750 Rp 4.950.000 Rp 4.165.000 Rp 757.750

Rp 11.680.000 Rp 1.007.000 Rp 12.700.000 Rp 11.680.000 Rp 1.007.000

Rp 15.490.000 Rp 1.587.750 Rp 17.100.000 Rp 15.490.000 Rp 1.587.750

Tabel 2.9

Investasi per KK

Jenis Total Investasi Jumlah KK Total Investasi /

KK

Tipe 1 Rp 4.900.000 2 Rp 2.450.000

Tipe 2 Rp 12.700.000 5 Rp 2.540.000

Tipe 3 Rp 17.100.000 10 Rp 1.710.000

2.8 Cara Pengoperasian Biodigester

26

Pengisian Awal :

• Masukkan kotoran ternak dan air kencingnya bangunan Digester melalui

Bak Inlet, dengan perbandingan 1 : 1 (kotoran ternak + air kencing dan air).

• Ulangi kegiatan ini sampai bangunan Digester terisi penuh dan meluap ke

Bak Pelimpahan dan keluar melalui pipa outlet.

• Pastikan Stop kran pusat dalam keadaan tertutup.

• Tunggu 4 – 7 hari sampai terbentuk gasbio yang ditandai dengan naiknya air

dalam manometer (10 – 30 cm).

Pengisian Setiap Hari

• Masukkan kotoran ternak + air kencingnya ke bak Inlet dan tambahkan air

dengan perbandingan 1 : 1, aduk sampai rata dan masukkan dalam digester.

• Apabila biogas akan digunakan untuk memasak, stop kran dari digester dan

saluran gas pada kompor dibuka (on), kemudian nyalakan tungku kompor

dengan api

2.9 Pemeliharaan Sistem Biodigester

Gangguan yang sering terjadi pada digester antara lain :

a. Gangguan produksi gas BIO.

Gangguan produksi gas BIO dapat diketahui apabila alat ukur tekanan

(manometer) menunjukan pada posisi angka nol, yang berarti didalam digester

sama sekali tidak ada tekanan. Ini kemungkinan terjadi kebocoran pada

bangunan digester atau instalasi pipa gasnya.

Cara perbaikan : kalau terjadi kebocoran pada bangunan digester, air limbah

yang ada dalam digester disedot keluar, kemudian dicuci, baru dilakukan

perbaikan kebocoran.

b Gangguan pada instalasi pipa gas

27

Indikasi terjadinya gangguan ini dapat dilihat pada alat ukur tekanan yaitu

apabila gas tidak digunakan secara terus menerus tetapi mengalami penurunan

tekanan sampai menuju ke angka nol, maka berarti ada kebocoran dijalur pipa.

Cara perbaikan : pertama kali pastikan dulu letak kebocorannya dengan cara

air sabun dioleskan menggunakan kuwas pada sambungan pipa, kalau muncul

gelembung-gelembung udara maka berarti ada kebocoran ditempat tersebut.

Perbaikannya dengan memotong saluran pipa tersebut dan diganti dengan

yang baru.

c. Gangguan pada kompor

Indikasinya terjadi nyala api tidak normal atau tidak seperti biasanya.

Cara perbaikan : bersihkan tungku yang tersumbat dengan sikat kawat atau

lainnya.

28

KESIMPULAN

1. Biodigester merupakan komponen utama dalam proses produksi biogas,

karena dalam biodigesterlah material organik diurai oleh bakteri secara

anaerob (tanpa udara) menjadi gas CH4 dan CO2

2. Prinsip kerja dari biodigester adalah gas metan yang dihasilkan dari tinja

manusia dan kotoran sapi ditampung dalam fixed dome, kemudian gas

dialirkan melalui pipa dengan cara membuka katup.

3. Tahapan perencanaan biodigester terdiri dari perencanaan debit idela tinja

manusia dan kotoran sapi perah kec. Ngancar, perencanaan biodigester

komunal 2 KK, perencanaan WC komunal 2 KK, dan perencanaan bak

pengumpul blackwater

4. Pemeliharaan biodigester cukup dengan dilakukan jika ada gangguan pada

produksi gas bio, pada instalasi pipa gas, dan pada kompor.

5. Kegunaan biodigester sangat banyak diantaranya adalah :

Mengurangi jumlah padatan

Membangkitkan energi, semakin besar kandungan methane dalam

biogas, semakin besar pula kandungan energinya.

Mengurangi bau dari kotoran, dengan pembuatan digester

setidaknya bau yang dihasilkan selama proses digestion dapat

diarahkan, sehingga tidak mengganggu kenyamanan manusia

Menghasilkan air buangan yang cukup bersih untuk keperluan

irigasi. Sebagian air buangan juga dapat dikembalikan lagi ke dalam

biodigester

Menghasilkan padatan yang dapat dimanfaatkan sebagai pupuk

6. Campuran limbah pada Tipe 1 berasal dari 2 KK dan 4 ekor sapi perah,

Tipe 2 berasal dari 5 KK dan 10 ekor sapi perah, serta Tipe 3 berasal dari

29

10 KK dan 20 ekor sapi perah. Hasil analisis jumlah limbah campuran dari

limbah blackwater dan kotoran ternak untuk Tipe 1 sejumlah 184

liter/hari, Tipe 2 sejumlah 460 liter/hari, dan Tipe 3 sejumlah 1420

liter/hari. Total olahan limbah tersebut mampu menghasilkan volume gas

metan sebesar 525 liter/hari dari Tipe 1, 1299 liter/hari dari Tipe 2, 1942

liter/hari dari Tipe 3. Asumsi pemakaian per KK adalah 1 jam, maka pada

Tipe 1 mampu memenuhi kebutuhan memasak 2 KK, Tipe 2 memenuhi 3

KK dan Tipe 3 memenuhi 7 KK.

7. Tipe biodigester ideal untuk kawasan pegunungan di Kecamatan Ngancar

dengan tanah relief berbatuan maka tipe yang direkomendasikan, yakni

berbentuk fixe-dome

8. Investasi untuk 1 biodigester komunal skala rumah tangga dibebankan per

KK sehingga lebih murah. Dan keuntungan yang dirasakan sama. Total

RAB untuk pembuatan instalansi biodigester skala komunal rumah tangga

beserta jamban komunal sederhana dan sehat untuk Tipe 1 berkisar Rp

4.950.000,-/2KK dengan rincian; RAB untuk pembangunan jamban

komunal sederhana dan sehat Rp 757.750,- dan anggaran biaya untuk

pembangunan instalansi biodigester mencapai Rp 4.165.000,-. RAB untuk

Tipe 2 berkisar Rp 12.700.000,-/5KK dengan rincian; RAB untuk

pembangunan jamban komunal sederhana dan sehat Rp 1.007.000,- dan

anggaran biaya untuk pembangunan instalansi biodigester mencapai Rp

11.680.000,-. RAB untuk Tipe 3 berkisar Rp 17.100.000,-/10KK dengan

rincian; RAB untuk pembangunan jamban komunal sederhana dan sehat

Rp 1.587.750,- dan anggaran biaya untuk pembangunan instalansi

biodigester mencapai Rp 15.490.000,-. Sehingga total investasi yang

dibebankan per KK pada Tipe 1 berkisar Rp 2.450.000,-, Tipe 2 berkisar

Rp 2.540.000,- dan Tipe 3 berkisar Rp 1.710.000,-

30

DAFTAR PUSTAKA

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19622-3307100030-Paper.pdf

http://www.ipb.ac.id/lombaartikel/pendaftaran/uploads/tpb/teknologi-dan

energi/

PROSPEK_PEMANFAATAN_LIMBAH_KOTORAN_MANUSIA_DI_ASRA

MA_TPB

IPB_SEBAGAI_PENGHASIL_ENERGI_ALTERNATIF_BIO_GAS1.pdf

http://jateng.litbang.deptan.go.id/ind/images/Publikasi/RekomendasiTeknologi/

r16.pdf

http://kharistya.files.wordpress.com/2006/08/skripsi-biodigester-e1e-99527-

kharistya.pdf

http://www.menlh.go.id/DATA/FA_Leaflet.pdf

31