MAKALAH EKOLOGI

BIOENERGI DAN LIMBAH

Disusun Oleh :

NAMA NIM

1. Adelina Ramba S 1009035016

2. Erlin Abdullah 1009035056

3. Syarifah Aulia Firda 1009035007

4. Septian Hadi S

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MULAWARMAN

2010

BAB 1

1.1 Latar Belakang

Bumi kita semakin lama semakin berubah karena perubahan iklim, ada

juga yang rusak dikarenakan adanya global warming yang bisa dibilang sudah

semakin parah. Namun tidak ada kata terlambat untuk menyelamatkan bumi kita

ini dan mencegah yang akan terjadi asalkan kita sudah ada usaha. Disaat kalian

menaiki mobil, bahan bakar apa yang dipakai oleh mobil kalian? Bahan bakar

minyak bumi bukan? Ya, kebanyakan di Indonesia ini orang-orang masih

memakai bahan bakar minyak, padahal bahan bakar minyak juga menjadi salah

satu masalah di global warming ini.

Kebutuhan energi di dunia hingga detik ini cenderung dipenuhi dengan bahan

bakar fosil. Masih banyaknya penggunaan mesin industri dan transportasi

penunjang perekonomian dunia yang umumnya masih memerlukan minyak bumi

sebagai bahan bakar penggeraknya. Energy Information Administration (EIA)

memperkirakan pemakaian energi dunia hingga tahun 2025 akan masih

didominasi bahan bakar fosil yakni minyak, gas alam dan batubara.

Pemakaian bahan bakar minyak dapat menyebabkan global warming,mari kita

ambil contoh, kalo saat kita menaiki mobil asap dari knalpot bukankah sangat

hitam dan sangat menggangu dengan lingkungan luar? Karena itulah, bahan bakar

minyak belum ramah lingkungan.

Akhirnya ditemukan alternatif untuk mengurangi asap kendaraan yang berlebihan.

Para peneliti menemukan alternatif nya yaitu Bahan Bakar Bio energi.

Pernahkah kalian mendengar bahan bakar Bio Energi? Apakah kalian mengerti

apa yang dimaksud bahan bakar Bioenergi dan penggunaan bahannya? Bio energi

adalah energi yang berasal dari biomassa yang merupakan bahan organik sepertii

kayu,tumbuhan, atau limbah hewan. Sementara Biomassa adalah masalah

tanaman dan kotoran hewan yang dapat dipanen untuk membuat bioenergi dalam

bentuk listrik, panas, uap dan bahan bakar. Jadi, bioenergi dapat menghasilkan

listrik,panas,uap dan sebagainya. Perlu kalian tau,bahwa bahan bakar bio energi

adalah salah satu sumber energi tertua.

Bioenergi memiliki keuntungan contohnya, bioenergi sangat cocok untuk pasokan

listrik, proses panas, panas suhu rendah dan bahan bakar transportasi.- jadi kamu

tidak perlu menunggu matahari bersinar atau angin bertiup. Nah kita akan

tunjukan gambar seperti siklus nya penggunaan atau pemakaian bioenergi.

Diberbagai negara seperti Amerika, Kanada, Selandia Baru, atau pun Australia bio

energi pun sudah ada di negara-negara masing-masing. Di Indonesia sebenarnya

ada keterbatasan dengan bahan bakar minyak yang ada, jadi perlu di strategi untuk

menjadikan itu sebagai cadangan di tahun nanti. Kampanye hemat energi udah

lama dilakukan, ya namun kesadaran dari kita sendiri aja kurang, sehingga

bersamaan dengan kampanye hemat energi yang terus dilakukan, pemerintah juga

mengupayakan penggunaan bahan bakar bio energi sudah diberlakukan ya

mungkin baru beberapa orang yang memakai bahan bakar tersebut. Biogas,

semisal, salah satu jenis bioenergi dari kotoran hewan yang diubah menjadi gas.

Selain dapat digunakan untuk memasak, penerangan, dengan sedikit teknologi

dapat pula menggerakkan generator listrik untuk memenuhi kebutuhan listrik.

Energi ini di beberapa tempat seperti di wilayah Dieng telah berhasil

menggerakkan aktivitas ekonomi rakyat.Dan berbagai macam bioenergi sudah

diupayakan di Indonesia ini.

Perlu diketahui bahwa bahan bakar bioenergi sangat ramah lingkungan. Dengan

adanya bioenergi seperti ini, kita dapat mengurangi ketergantungan bahan bakar

minyak yang dapat menyebabkan pemanasan global. Sudah cukup banyak

perusahan di Indonesia yang sudah berlakukan bioenergi tersebut. Kalian mau

mengganti bahan bakar mobil kalian dengan bahan bakar bio energi? Tentu saja

itu sangat bagus, harganya juga relatif murah. Dengan adanya niat dan usaha dari

kita untuk menjaga baik bumi kita secara perlahan tapi pasti, kita bisa kok

mencegah terjadinya global warming yang semakin parah.

1.2 Tujuan

Setelah mempelajari makalah ini, mahasiswa diharapkan dapat memahami

tentang bebagai macam limbah dan cara pembuatan bioenergi dari limbah.

1.3 Rumusan Masalah

1. Pengertian bioenergi

2. Latar belakang munculnya energy alternatif

3. Macam-macam bioenergi

4. Pengertian limbah dan macam-macamnya

5. Limbah apa saja yang bisa dipakai untuk bionergi

6. Bagaimana mengolah limbah menjadi bioenergi

7. Pengembangan bioenergi di Indonesia

8. Bagaimana aplikasinya bagi kehidupan sehari-hari dan fungsinya bagi

jurusan teknik lingkungan

BAB 2

DASAR TEORI

BAB 3

PEMBAHASAN

Kualitas energi yang baik dan penggunaan energi secara benar ini dapat

dipelajari oleh manusia, siapa saja, melalui Bioenergi. Bioenergi adalah satu daya

yang kebanyakan dari kita belum mengenalnya. Secara singkat, Bioenergi dapat

didefinisikan sebagai “suatu daya intensitas yang menyusupi struktur-struktur

anatomis dari semua benda termasuk atmosfir di sekitarnya”.

Memasyarakatkan Bioenergi dan Biodiesel pada tahun 1970-an dunia

mengalami krisis energi, pada saat itulah muncul gagasan mengenai energi

alternatif.

Bioenergi yang merupakan energi alternatif pengganti bahan bakar minyak

dianggap sebagai penyelamat dunia karena sifatnya yang non polutif dan dapat

terbaharui. Bumi yang semakin tua makin diselimuti udara kotor yang merusak

lingkungan menuntut manusia untuk mencari solusi akan hal tersebut, sehingga

dalam perjalanannya muncul Protokol Kyoto sebagai wadah bagi negara-negara

maju untuk memecahkan masalah lingkungan akibat dari pembuangan emisi gas

buang bahan bakar minyak.

Amerika Serikat pernah menggulirkan proyek raksasa dengan

memanfaatkan bioenergi sebagai energi alternatif pengganti bahan bakar minyak.

Ketika itu pada tahun 2006 Presiden George W Bush membuat proposal untuk

mengganti pengunaan 30 persen penggunaan BBM dengan bioenergi. Jagung

yang saat itu menjadi primadona digunakan untuk memproduksi bioenergi.

Indonesia dengan keterbatasan Sumber Daya Alamnya tidak mungkin bisa

keluar dari ketergantungan penggunaan Bahan Bakar Minyak selama masih

menganggap minyak bumi sebagai satu-satunya sumber energi yang dipakai.

Sebaliknya, dengan memanfaatkan lahan subur yang masih menganggur untuk

diolah menjadi lahan produktif sehingga bisa ditanami berbagai sumber energi

alternatif. Sangat disayangkan sekali apa yang terjadi di negeri ini, walaupun data-

data statistik menyebutkan bahwa kekayaan Sumber Daya Alam berlimpah, tetapi

belum mampu mengeksplorasi kekayaan tersebut dengan maksimal sehingga

menjadi andalan pendapatan negara.

Setiap manusia dengan sendirinya memiliki dan berhak mendapatkan

Bioenergi, karena ia adalah satu pemberian agung dari kaidah hukum universal

yang mutlak itu. Jadi sumber Bioenergi ini adalah satu, yaitu Tuhan Yang Maha

Esa, yang memberi dan memiliki hak dan kuasa tunggal terhadap hukum universal

mutlak itu. Dari pengertian ini maka dapat kita simpulkan bahwa: “Bioenergi

merupakan energi kehidupan di alam ini yang menyusupi dan menggerakkan

seluruh aktifitas kehidupan di mana sumber tertinggi adalah Tuhan Maha Esa.”

Bioenergi mempunyai sifat kecerdasannya sendiri yang mengalir dan

bergerak secara alamiah mengikuti tatanan hukum universal. Dalam kehidupan

manusia, Bioenergi dapat dipengaruhi, baik secara sadar atau tidak, oleh arah

pikiran dan hati seseorang yang dapat berpengaruh pada pola hidup yang positif

atau negatif. Untuk itulah setiap orang perlu memahami Bioenergi yang cerdas.

Ini agar dapat memanfaatkan potensinya yang telah dianugerahkan oleh Tuhan

kepada kita.

Adapun macam – macam dari bioenergi yaitu

1. Biomassa

Biomassa merupakan bahan hayati yang biasanya dianggap sebagai

sampah dan sering dimusnahkan dengan cara di bakar. Terkadang kita tidak tahu

bahwa banyak hal yang bisa dimanfaatkan dari sisa-sisa makanan atau barang

yang kita anggap sebagai sampah. Biomassa tersebut dapat diolah menjadi

bioarang, yang merupakan bahan bakar yang memiliki nilai kalor yang cukup

tinggi dan dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Selain itu, saat ini

sedang digencarkan pemanfaatan sampah sebagai bahan baku dalam teknologi

biomassa untuk diolah sehingga dapat digunakan sebagai sumber energi. Atau

batok kelapa sawit yang dijadikan briket yang saat ini pengembangannya mulai

dilirik oleh para peneliti.

2. Biodiesel

Penelitian di bidang biodiesel sejauh ini terus berkembang dengan

memanfaatkan beragam lemak nabati dan hewani untuk mendapatkan bahan bakar

hayati (biofuel) dan dapat diperbaharui (renewable). Biodiesel merupakan bahan

bakar yang memiliki sifat menyerupai minyak diesel/solar. Bahan bakar ini ramah

lingkungan karena menghasilkan emisi gas buang yang jauh lebih baik

dibandingkan dengan diesel/solar, yaitu bebas sulfur, bilangan asap (smoke

number) yang rendah, memiliki cetane number yang lebih tinggi, pembakaran

lebih sempurna, memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin dan dapat terurai

(biodegradable) sehingga tidak menghasilkan racun (non toxic).

Pembuatan biodiesel dari minyak nabati dilakukan dengan mengkonversi

trigliserida (komponen utama minyak nabati) menjadi metil ester asam lemak,

dengan memanfaatkan katalis pada proses metanolisis/esterifikasi. Di Indonesia,

potensi bahan baku biodiesel sangat melimpah. Saat ini Indonesia adalah negara

penghasil minyak nabati terbesar di dunia, bahan baku minyak nabati meliputi

asam lemak dari kelapa sawit, jarak pagar, kelapa, sirsak, srikaya, kapuk, dan

alga.

3. Bioetanol

Untuk menganti premium, alternatifnya adalah gasohol (gasoline-alkohol) yang

merupakan campuran antara bensin dan bioetanol. Bioetanol bersumber dari

karbohidrat yang potensial sebagai bahan baku seperti jagung, ubi kayu, ubi jalar,

sagu, dan tebu. Dari beberapa bahan baku tersebut, diketahui bahwa tanaman

jagung merupakan pakan unggulan untuk bahan utama bioetanol karena selain

dari segi ekonomis tergolong murah, jumlah hasil bioetanol yang dihasilkan

jagung ternyata lebih besar diantara tanaman lain.

Setelah bahan baku diatas melalui proses fermentasi, dihasilkanlah etanol. Dan

dari etanol dapat dibuat etanol 99,5% atau fuel grade ethanol yang bisa digunakan

untuk campuran gasohol. Di dalam etanol, terdapat 35% oksigen yang dapat

meningkatkan efisiensi pembakaran mesin dan juga meningkatkan angka oktan

seperti zat aditif Methyl Tertiary Buthyl Ether (MTBE) dan Tetra Ethyl Lead

(TEL). Selain itu, etanol juga bisa terurai sehingga dapat mengurangi emisi gas

buang berbahaya

4. Biogas

Peluang pengembangan bioenergi khususnya biogas, juga dimungkinkan

untuk berkembang di Indonesia baik untuk aplikasi industri skala kecil dan

menengah. Berbagai sampah organik dan limbah-limbah agroindustri merupakan

bahan baku yang potensial untuk diolah menjadi biogas melalui pemanfaatan

teknologi anaerobik. Pada prinsipnya, teknologi anaerobik adalah proses

dekomposisi biomassa secara mikrobiologis dalam kondisi anaerobik (tanpa

oksigen).

Secara garis besar bahan baku yang diperlukan adalah biomassa (residu

mahluk hidup), mikroorganisme, dan air. Produk utama dari biogas ini adalah gas

metana dan pupuk organik. Gas metana telah dikenal luas sebagai bahan baku

ramah lingkungan, karena dapat terbakar sempurna sehingga tidak menghasilkan

asap yang bepengaruh buruk terhadap kualitas udara. Karena sifatnya tersebut, gas

metana merupakan gas yang bernilai ekonomis tinggi dan dapat dimanfaatkan

untuk berbagai keperluan mulai dari memasak, hingga penggerak turbin

pembangkit listrik tenaga uap.

Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 18/1999 Jo.PP 85/1999, limbah

didefinisikan sebagai sisa atau buangan dari suatu usaha atau kegiatan manusia.

Limbah adalah bahan buangan tidak terpakai yang berdampak negatif terhadap

masyarakat jika tidak dikelola dengan baik. Air limbah industri maupun rumah

tangga (domestik) apabila tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan dampak

negatif bagi kesehatan.

Pengelompokan limbah berdasarkan jenis senyawa antara lain

limbah organik adalah limbah yang dapat diuraikan. Contohnya limbah

bahan atau sisa tumbuhan dan hewan. Sedangkan

Limbah anorganik adalah limbah yang berasal dari sumber alam.

Limbah dapat dikelopokkan berdasarkan wujudnya menjadi 3 antara lain:

Limbah cair

Limbah padat

Limbah gas.

1. Limbah cair

Limbah cair adalah segala jenis limbah yang berwujud cairan berupa air

beserta bahan-bahan buangan lain yang tercampur (tersuspensi) maupun

terlarut dalam air.

2. Limbah padat

Limbah padat adalah limbah yang terbanyak lingkungan . biasanya limbah

padat disebut sebagai sampah.

3. Limbah gas

Limbah gas yang berada di udara terdiri dari bermacam-macam senyawa kimia.

Misalnya karbonmonoksida (CO), karbondioksida (CO2), nitrogenoksida (NOx),

asam klorida (HCl), sulfurdioksida (SOx), metan (CH4), ammonia (NH3), klorin

(Cl2). Limbah gas yang dibuang ke udara biasanya mengandung partikel-partikel

bahan padatan, disebut materi partikulat.

Dan pengelompokan limbah berdasarkan sumber adalah limbah domestic,

limbah industri, limbah pertanian dan limbah pertambangan. Limbah domestic

merupakan limbah yang berasal dari kegiatan pemukiman penduduk. Limbah

industry adalah buangan hasil proses industry. Limbah pertanian berasal ddari

daerah pertanian atau perkebunan. Limbah pertambangan berasal dari kegiatan

pertambangan.

Bioenergi limbah peternakan sapi

Pengolahan limbah peternakan sapi menjadi biogas pada prinsipnya

menggunakan metode dan peralatan yang sama dengan pengolahan biogas dari

biomassa yang lain. Adapun alat penghasil biogas secara anaerobik pertama

dibangun pada tahun 1900. Pada akhir abad ke-19, riset untuk menjadikan gas

metan sebagai biogas dilakukan oleh Jerman dan Perancis pada masa antara dua

Perang Dunia. Selama Perang Dunia II, banyak petani di Inggris dan Benua Eropa

yang membuat alat penghasil biogas kecil yang digunakan untuk menggerakkan

traktor. Akibat kemudahan dalam memperoleh BBM dan harganya yang murah

pada tahun 1950-an, proses pemakaian biogas ini mulai ditinggalkan. Tetapi, di

negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu

tersedia selalu ada. Oleh karena itu, di India kegiatan produksi biogas terus

dilakukan semenjak abad ke-19. Saat ini, negara berkembang lainnya, seperti

China, Filipina, Korea, Taiwan, dan Papua Nugini telah melakukan berbagai riset

dan pengembangan alat penghasil biogas. Selain di negara berkembang, teknologi

biogas juga telah dikembangkan di negara maju seperti Jerman.

Pada prinsipnya teknologi biogas adalah teknologi yang memanfaatkan

proses fermentasi (pembusukan) dari sampah organik secara anaerobik (tanpa

udara) oleh bakteri metan sehingga dihasilkan gas metan (Nandiyanto, 2007).

Menurut Haryati (2006), proses pencernaan anaerobik merupakan dasar dari

reaktor biogas yaitu proses pemecahan bahanorganik oleh aktivitas bakteri

metanogenik dan bakteri asidogenik pada kondisi tanpa udara, bakteri ini secara

alami terdapat dalam limbah yang mengandung bahan organik, seperti kotoran

binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga. Gas metan adalah gas yang

mengandung satu atom C dan 4 atom H yang memiliki sifat mudah terbakar. Gas

metan yang dihasilkan kemudian dapat dibakar sehingga dihasilkan energi panas.

Bahan organik yang bisa digunakan sebagai bahan baku industri ini adalah

sampah organik, limbah yang sebagian besar terdiri dari kotoran dan potongan-

potongan kecil sisa-sisa tanaman, seperti jerami dan sebagainya serta air yang

cukup banyak.

Proses fermentasi memerlukan kondisi tertentu seperti rasio C : N,

temperatur, keasaman juga jenis digester yang dipergunakan. Kondisi optimum

yaitu pada temperatur sekitar 32 – 35°C atau 50 – 55°C dan pH antara 6,8 – 8 .

Pada kondisi ini proses pencernaan mengubah bahan organik dengan adanya air

menjadi energi gas.

Jika dilihat dari segi pengolahan limbah, proses anaerobik juga memberikan

beberapa keuntungan lain yaitu  menurunkan nilai COD dan BOD, total solid,

volatile solid, nitrogen nitrat dan nitrogen organic, bakteri coliform dan patogen

lainnya, telur insek, parasit, dan bau.

Proses pencernaan anaerobik, yang merupakan dasar dari reaktor biogas

yaitu proses pemecahan bahan organik oleh aktifitas bakteri metanogenik dan

bakteri asidogenik pada kondisi tanpa udara. Bakteri ini secara alami terdapat

dalam limbah yang mengandung bahan organik, seperti kotoran binatang,

manusia, dan sampah organik rumah tangga.

Menurut Haryati (2006), pembentukan biogas meliputi tiga tahap proses

yaitu:

1. Hidrolisis, pada tahap ini terjadi penguraian bahan-bahan organik mudah

larut dan pemecahan bahan organik yang komplek menjadi sederhana

dengan bantuan air (perubahan struktur bentuk polimer menjadi bentuk

monomer).

2. Pengasaman, pada tahap pengasaman komponen monomer (gula

sederhana) yang terbentuk pada tahap hidrolisis akan menjadi bahan

makanan bagi bakteri pembentuk asam. Produk akhir dari perombakan

gula-gula sederhana tadi yaitu asam asetat, propionat, format, laktat,

alkohol, dan sedikit butirat, gas karbondioksida, hidrogen dan ammonia.

3. Metanogenik, pada tahap metanogenik terjadi proses pembentukan gas

metan. Bakteri pereduksi sulfat juga terdapat dalam proses ini yang akan

mereduksi sulfat dan komponen sulfur lainnya menjadi hydrogen sulfida.

Jika dilihat analisa dampak lingkungan terhadap lumpur  keluaran (slurry)

dari digester menunjukkan penurunan COD sebesar 90% dari kondisi bahan awal

dan pebandingan BOD/COD sebesar 0,37 lebih kecil dari kondisi normal limbah

cair BOD/COD = 0,5. Sedangkan unsur utama N (1,82%), P (0,73%) dan K

(0,41%) tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dibandingkan pupuk kompos

(referensi: N (1,45%), P (1,10%) dan K (1,10%) (Widodo dkk., 2006).

Berdasarkan hasil penelitian, hasil samping pupuk ini mengandung lebih sedikit

bakteri patogen sehingga aman untuk pemupukan sayuran/buah, terutama untuk

konsumsi segar (Widodo dkk., 2006).

Saat ini berbagai jenis bahan dan ukuran peralatan biogas telah

dikembangkan sehingga dapat disesuaikan dengan karakteristik wilayah, jenis,

jumlah dan pengelolaan kotoran ternak. Peralatan dan proses pengolahan dan

pemanfaatan biogas ditampilkan pada gambar berikut.

Digester dapat dibuat dari bahan plastik Polyetil Propilene (PP), fiber glass

atau semen, sedangkan ukuran bervariasi mulai dari 4 – 35 m3. Biogas dengan

ukuran terkecil dapat dioperasikan dengan kotoran ternak 3 ekor sapi.

Cara Pengoperasian Unit Pengolahan (Digester) Biogas seperti terjabar

dalam Seri Bioenergi Pedesaan Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian Direktorat

Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian Departemen Pertanian tahun

2009 sebagai berikut :

1. Buat campuran kotoran ternak dan air dengan perbandingan 1 : 2 (bahan

biogas).

2. Masukkan bahan biogas ke dalam digester melalui lubang pengisian (inlet)

hingga bahan yang dimasukkan ke digester ada sedikit yang keluar melalui

lubang pengeluaran (outlet), selanjutnya akan berlangsung proses produksi

biogas di dalam digester.

3. Setelah kurang lebih 8 hari biogas yang terbentuk di dalam digester sudah

cukup banyak. Pada sistem pengolahan biogas yang menggunakan bahan

plastik, penampung biogas akan terlihat mengembung dan mengeras

karena adanya biogas yang dihasilkan. Biogas sudah dapat digunakan

sebagai bahan bakar, kompor biogas dapat dioperasikan.

4. Pengisian bahan biogas selanjutnya dapat dilakukan setiap hari, yaitu

sebanyak kira-kira 10% dari volume digester. Sisa pengolahan bahan

biogas berupa sludge secara otomatis akan keluar dari lubang pengeluaran

(outlet) setiap kali dilakukan pengisian bahan biogas. Sisa hasil

pengolahan bahan biogas tersebut dapat digunakan sebagai pupuk

kandang/pupuk organik, baik dalam keadaan basah maupun kering.

Biogas yang dihasilkan dapat ditampung dalam penampung plastik atau

digunakan langsung pada kompor untuk memasak, menggerakan generator listrik,

patromas biogas, penghangat ruang/kotak penetasan telur dan lain sebagainya.

Untuk memanfaatkan kotoran ternak sapi menjadi biogas, diperlukan

beberapa syarat yang terkait dengan aspek teknis, infrastruktur, manajemen dan

sumber daya manusia. Bila faktor tersebut dapat dipenuhi, maka pemanfaatan

kotoran ternak menjadi biogas sebagai penyediaan energi di pedesaan dapat

berjalan dengan optimal.

Menurut Sulaeman (2008), terdapat sepuluh faktor yang dapat

mempengaruhi optimasi pemanfaatan kotoran ternak sapi menjadi biogas yaitu:

1. Ketersediaan ternak

Jenis jumlah dan sebaran ternak di suatu daerah dapat menjadi potensi bagi

pengembangan biogas. Hal ini karena biogas dijalankan dengan

memanfaatkan kotoran ternak. Kotoran ternak yang dapat diproses

menjadi biogas berasal dari ternak ruminansia dan non ruminansia seperti

sapi potong, sapi perah dan babi; serta unggas. Jenis ternak mempengaruhi

jumlah kotoran yang dihasilkannya. Untuk menjalankan biogas skala

individual atau rumah tangga diperlukan kotoran ternak dari 3 ekor sapi,

atau 7 ekor babi, atau 400 ekor ayam.

2. Kepemilikan Ternak

Jumlah ternak yang dimiliki oleh peternak menjadi dasar pemilihan jenis

dan kapasitas biogas yang dapat digunakan. Saat ini biogas kapasitas

rumah tangga terkecil dapat dijalankan dengan kotoran ternak yang berasal

dari 3 ekor sapi atau 7 ekor babi atau 400 ekor ayam. Bila ternak yang

dimiliki lebih dari jumlah tersebut, maka dapat dipilihkan biogas dengan

kapasitas yang lebih besar (berbahan fiber atau semen) atau beberapa

biogas skala rumah tangga.

3. Pola Pemeliharaan Ternak

Ketersediaan kotoran ternak perlu dijaga agar biogas dapat berfungsi

optimal. Kotoran ternak lebih mudah didapatkan bila ternak dipelihara

dengan cara dikandangkan dibandingkan dengan cara digembalakan.

4. Ketersediaan Lahan

Untuk membangun biogas diperlukan lahan disekitar kandang yang

luasannya bergantung pada jenis dan kapasitas biogas. Lahan yang

dibutuhkan untuk membangun biogas skala terkecil (skala rumah tangga)

adalah 14 m2 (7m x 2m). Sedangkan skala komunal terkecil membutuhkan

lahan sebesar 40m2 (8m x 5m).

5. Tenaga Kerja

Untuk mengoperasikan biogas diperlukan tenaga kerja yang berasal dari

peternak/pengelola itu sendiri. Hal ini penting mengingat biogas dapat

berfungsi optimal bila pengisian kotoran ke dalam reaktor dilakukan

dengan baik serta dilakukan perawatan peralatannya.Banyak kasus

mengenai tidak beroperasinya atau tidak optimalnya biogas disebabkan

karena: pertama, tidak adanya tenaga kerja yang menangani unit tersebut;

kedua, peternak/pengelola tidak memiliki waktu untuk melakukan

pengisian kotoran karena memiliki pekerjaan lain selain memelihara

ternak.

6. Manajemen Limbah/Kotoran

Manajemen limbah/kotoran terkait dengan penentuan komposisi padat cair

kotoran ternak yang sesuai untuk menghasilkan biogas, frekuensi

pemasukan kotoran, dan pengangkutan atau pengaliran kotoran ternak ke

dalam raktor.

Bahan baku (raw material) reaktor biogas adalah kotoran ternak yang

komposisi padat cairnya sesuai yaitu 1 berbanding 2. Pada peternakan sapi

perah komposisi padat cair kotoran ternak biasanya telah sesuai, namun

pada peternakan sapi potong perlu penambahan air agar komposisinya

menjadi sesuai.

Frekuensi pemasukan kotoran dilakukan secara berkala setiap hari atau

setiap 2 hari sekali tergantung dari jumlah kotoran yang tersedia dan

sarana penunjang yang dimiliki. Pemasukan kotoran ini dapat dilakukan

secara manual dengan cara diangkut atau melalui saluran.

7. Kebutuhan Energi

Pengelolaan kotoran ternak melalui proses reaktor an-aerobik akan

menghasilkan gas yang dapat digunakan sebagai energi. Dengan demikian,

kebutuhan peternak akan energi dari sumber biogas harus menjadi salah

satu faktor yang utama. Hal ini mengingat, bila energi lain berupa listrik,

minyak tanah atau kayu bakar mudah, murah dan tersedia dengan cukup di

lingkungan peternak, maka energi yang bersumber dari biogas tidak

menarik untuk dimanfaatkan.Bila energi dari sumber lain tersedia,

peternak dapat diarahkan untuk mengolah kotoran ternaknya menjadi

kompos atau kompos cacing (kascing).

8. Jarak (kandang-reaktor biogas-rumah)

Energi yang dihasilkan dari reaktor biogas dapat dimanfaatkan untuk

memasak, menyalakan petromak, menjalankan generator listrik, mesin

penghangat telur/ungas dll. Selain itu air panas yang dihasilkan dapat

digunakan untuk proses sanitasi sapi perah.

Pemanfaatan energi ini dapat optimal bila jarak antara kandang ternak,

reaktor biogas dan rumah peternak tidak telampau jauh dan masih

memungkinkan dijangkau instalasi penyaluran biogas. Karena secara

umum pemanfaatan energi biogas dilakukan di rumah peternak baik untuk

memasak dan keperluan lainnya.

9. Pengelolaan Hasil Samping Biogas

Pengelolaan hasil samping biogas ditujukan untuk memanfaatkannya

menjadi pupuk cair atau pupuk padat (kompos). Pengeolahannya relatif

sederhana yaitu untuk pupuk cair dilakukan fermentasi dengan

penambahan bioaktivator agar unsur haranya dapat lebih baik, sedangkan

untuk membuat pupuk kompos hasil samping biogas perlu dikurangi

kandungan airnya dengan cara diendapkan, disaring atau dijemur. Pupuk

yang dihasilkan tersebut dapat digunakan sendiri atau dijual kepada

kelompok tani setempat dan menjadi sumber tambahan pandapatan bagi

peternak.

10. Sarana Pendukung

Sarana pendukung dalam pemanfaatan biogas terdiri dari saluran

air/drainase, air dan peralatan kerja. Sarana ini dapat mempermudah

operasional dan perawatan instalasi biogas. Saluran air dapat digunakan

untuk mengalirkan kotoran ternak dari kandang ke reaktor biogas sehingga

kotoran tidak perlu diangkut secara manual. Air digunakan untuk

membersihkan kandang ternak dan juga digunakan untuk membuat

komposisi padat cair kotoran ternak yang sesuai. Sedangkan peralatan

kerja digunakan untuk mempermudah/meringankan pekerjaan/perawatan

instalasi biogas.

Beberapa manfaat yang dapat diperoleh dari pengelolaan limbah ternak

yang tepat antara lain:

Menciptakan kondisi kegiatan atau usaha budidaya sapi perah dan

produksi susu berjalan secara optimal.

Meniadakan unsur pencemar di dalam lokasi kegiatan.

Menghasilkan produk susu yang lebih berkualitas karena lingkungan usaha

bersih dan sehat.

Menghindari gangguan lingkungan berupa pencemaran di lokasi

peternakan dan lingkungan sekitar.

Menciptakan kondisi yang harmonis dengan masyarakat sekitar.

Pemanfaatan Limbah Cangkang Udang Sebagai Bahan Pengawet

Kayu Ramah Lingkungan

Udang adalah komoditas andalan dari sektor perikanan yang umumnya

diekspor dalam bentuk beku. Potensi produksi udang di Indonesia dari tahun ke

tahun terus meningkat. Selama ini potensi udang Indonesia rata-rata meningkat

sebesar 7,4 persen per tahun. (per persen 7,4 sebesar meningkat rata-rata

Indonesia udang potensi ini Selama meningkat. terus tahun ke dari di produksi

Potensi beku. bentuk dalam diekspor umumnya yang perikanan sektor andalan

komoditas)

Data tahun 2001, potensi udang nasional mencapai 633.681 ton. Dengan

asumsi laju peningkatan tersebut tetap, maka pada tahun 2004 potensi udang

diperkirakan sebesar 785.025 ton. Dari proses pembekuan udang untuk ekspor,

60-70 persen dari berat udang menjadi limbah (bagian kulit dan kepala) sehingga

diperkirakan akan dihasilkan limbah udang sebesar 510.266 ton.

Limbah sebanyak itu, jika tidak ditangani secara tepat, akan menimbulkan

dampak negatif bagi lingkungan, karena selama ini pemanfaatan limbah

cangkang udang hanya terbatas untuk pakan ternak saja seperti itik, bahkan sering

dibiarkan membusuk.

Cangkang udang mengandung zat khitin sekitar 99,1 persen. Jika diproses

lebih lanjut dengan melalui beberapa tahap, akan dihasilkan khitosan, yaitu:

1. Dimineralisasi

Limbah cangkang udang dicuci dengan air mengalir, dikeringkan di bawah

sinar Matahari sampai kering, lalu digiling sampai menjadi serbuk ukuran

40-60 mesh. Kemudian dicampur asam klorida 1,25 N dengan

perbandingan 10:1 untuk pelarut dibanding kulit udang, lalu dipanaskan

pada suhu 90°C selama satu jam. Residu berupa padatan dicuci dengan air

sampai pH netral dan selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 80°C

selama 24 jam.

2. Deproteinisasi

Limbah udang yang telah dimineralisasi kemudian dicampur dengan

larutan sodium hidroksida 3,5 persen dengan perbandingan antara pelarut

dan cangkang udang 6:1. Selanjutnya dipanaskan pada suhu 90°C selama

satu jam. Larutan lalu disaring dan didinginkan sehingga diperoleh residu

padatan yang kemudian dicuci dengan air sampai pH netral dan

dikeringkan pada suhu 80°C selama 24 jam.

3. Deasetilisasi khitin menjadi khitosan

Khitosan dibuat dengan menambahkan sodium hidroksida (60 persen)

dengan perbandingan 20:1 (pelarut dibanding khitin), lalu dipanaskan

selama 90 menit dengan suhu 140°C. Larutan kemudian disaring untuk

mendapatkan residu berupa padatan, lalu dilakukan pencucian dengan air

sampai pH netral, kemudian dikeringkan dengan oven suhu 70°C selama

24 jam.

Khitosan memiliki sifat larut dalam suatu larutan asam organik, tetapi tidak

larut dalam pelarut organik lainnya seperti dimetil sulfoksida dan juga tidak larut

pada pH 6,5. Sedangkan pelarut khitosan yang baik adalah asam asetat.

Pada saat ini khitosan banyak dimanfaatkan dalam bidang industri,

perikanan, dan kesehatan di luar negeri, seperti untuk bahan pelapis, perekat,

penstabil, serta sebagai polimer dalam bidang teknologi polimer.

Setelah khitosan diperoleh, pada dasarnya semua metode pengawetan kayu,

yaitu metode pengawetan tanpa tekanan, metode pengawetan dengan tekanan,

metode difusi, dan sap replacement method, bisa dipakai.

Aplikasi khitosan sebagai bahan pengawet kayu terbukti efektif untuk

menghambat pertumbuhan jamur pelapuk kayu dan beberapa jenis jamur lain,

seperti Fusarium oxysporum dan Rhizoctania solani, serta meningkatkan derajat

proteksi kayu terhadap rayap kayu kering dan rayap tanah. Bahkan, kayu yang

diawetkan dengan khitosan dengan metode perendaman teksturnya menjadi lebih

halus.

Ini sesuai dengan sifat khitosan yang dapat membentuk lapisan film yang

licin dan transparan. Hal tersebut menunjukkan bahwa khitosan memiliki potensi

sebagah bahan finishing yang mampu meningkatkan tekstur permukaan kayu.

Untuk kayu-kayu berwarna terang, seperti nyatoh kuning, sengon, ramin,

dan pinus, pengawetan dengan khitosan dapat meningkatkan penampilan kayu

dalam hal warna kayu menjadi lebih terang. Perubahan warna tersebut disebabkan

oleh zat warna karotenoid yang terdapat pada udang. Namun, untuk mendapatkan

hasil yang bagus, dalam proses pengawetan harus diperhatikan mengenai kondisi

kayu, metode pengawetan, jenis bahan pengawet, perlakuan sebelum pengawetan

terhadap kayu, dan konsentrasi bahan pengawet.

Dari segi lingkungan, penggunaan khitosan sebagai bahan pengawet kayu

relatif aman karena sifatnya yang non toxic dan biodegradable. Sebab, selama ini

bahan pengawet yang sering digunakan merupakan bahan kimia beracun yang

kurang ramah lingkungan dan unbiodegradable.

Dari sisi ekonomi, pemanfaatan khitosan dari limbah cangkang udang untuk

bahan pengawet kayu sangat menguntungkan karena bahan bakunya berupa

limbah dan berasal dari sumber daya lokal (local content).

Untuk ekstrasi khitin dari limbah cangkang udang rendemennya sebesar 20

persen, sedangkan rendemen khitosan dari khitin yang diperoleh adalah sekitar 80

persen. Maka dari itu, dengan mengekstrak limbah cangkang udang sebanyak

510.266 ton, akan diperoleh khitosan sebesar 81.642,56 ton.

Jumlah yang sangat besar mengingat sebagian besar bahan pengawet kayu

yang digunakan selama ini masih diimpor sehingga akan menghemat devisa

negara. Untuk ke depannya, apabila limbah cangkang udang ini dikelola dengan

teknologi yang tepat, akan menjadi alternatif bahan pengawet murah, alami,

ramah lingkungan, dan bisa mendatangkan devisa negara jika diekspor ke luar

negeri.

Karena pengawetan kayu dengan bahan pengawet alami, selain ramah

lingkungan, juga menambah masa pakai kayu yang nantinya akan dapat

menghemat penggunaan kayu secara nasional sehingga dapat mencegah terjadinya

peningkatan kerusakan hutan dan membantu merealisasikan asas pelestarian

hutan.

DAFTAR PUSTAKA

Abidin, Muhammad Zainal. 2010. Pengertian Dan Pengelompokan limbah

lingkungan. http://meetabied.wordpress.com (akses pada 11 Desember

2010).