makalah biogas

5/12/2018 MAKALAH BIOGAS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-biogas-55a4d16fe1f63 1/17

MAKALAH BIOGAS

PENYEHATAN AIR DAN PENGELOLAAN

LIMBAH CAIR-A

Disusun oleh :

1. Adi Rinanta NIM P07133109043

2. Afifah Nurlaila Desi Wijayanti NIM P07133109045

3. Nuruz Zahro Al-Jannah NIM P07133109084

4. Rifki Ika Pramanta NIM P07133109088

KEMENTRIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA

POLITEKNIK KESEHATAN YOGYAKARTA

JURUSAN KESEHATAN LINGKUNGAN

2010/2011



KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan karunia-

Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan ini dengan baik.

Laporan ini merupakan hasil dari praktek pembuatan biogas manidri.

Selama melaksanakan praktek pembuatan biogas mandiri ini penyusun

telah banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari semua pihak. Oleh

karena itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu Sri Puji Ganefati, SKM, M. Kes sebagai dosen mata kuliah

penyehatan air dan pengelolaan limbah cair-A.

2. Bapak YB. Kamat Kartono,AMd, S.pd, M.si, sebagai dosen mata kuliah

penyehatan air dan pengelolaan limbah cair-A

3. Semua pihak yang telah membantu penyusun dalam menyelesaikan

laporan ini sehingga pembuatan biogas ini dapat selesai dengan baik.

Disadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu

penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun

demi kesempurnaan laporan ini, Semoga karya ini bermakna dan bermanfaat.

Yogyakarta, November 2010

Penyusun,



PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Beberapa tahun terakhir ini energi merupakan persoalan yang krusial

didunia. Peningkatan permintaan energi yang disebabkan oleh pertumbuhan

populasi penduduk dan menipisnya sumber cadangan minyak dunia serta

permasalahan emisi dari bahan bakar fosil memberikan tekanan kepada

setiap negara untuk segera memproduksi dan menggunakan energi

terbaharukan. Selain itu, peningkatan harga minyak dunia juga menjadi alasanyang serius yang menimpa banyak negara di dunia terutama Indonesia.

Lonjakan harga minyak dunia akan memberikan dampak yang besar bagi

pembangunan bangsa Indonesia. Menurut data ESDM (2006) cadangan

minyak Indonesia hanya tersisa sekitar 9 milliar barel. Apabila terus

dikonsumsi tanpa ditemukannya cadangan minyak baru, diperkirakan

cadangan minyak ini akan habis dalam dua dekade mendatang.

Untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak

pemerintah telah menerbitkan Peraturan presiden republik Indonesia nomor 5

tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional untuk mengembangkan sumber

energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut

menekankan pada sumber daya yang dapat diperbaharui sebagai altenatif

pengganti bahan bakar minyak.

Dilatarbelakangi permasalahan tersebut maka salah satu alternative

yang dapat menaggulangi ketergantungan terhadap minyak bumi adalah

dengan pembuatan biogas. Biogas dapat dibuat dari berbagai macam bahan

organic, salah satunya adalah pembuatan biogas dari kotoran sapi.



Pemanfaatan limbah peternakan menjadi biogas merupakan salah satu

solusi untuk mengatasi krisis sumber energi. Berikut kotoran yang dihasilkan

oleh tiap satu ekor ternak,

Jenis ternak Kotoran padat Kotoran cair

Sapi

Kuda

Babi

Domba

Ayam

23,59

16,10

2,72

1,13

0,05

9,07

3,63

1,59

0,68

-

Tabel 1. Hasil kotoran ternak dewasa (kg/hari)

B. Tujuan

Tujuan dari pembuatan laporan tentang pembuatan biogas kotoran sapi ini

adalah :

1. Untuk menjelaskan apa yang dimaksud dengan biogas dari kotoran

sapi2. Untuk menjelaskan dan memahami proses pembuatan biogas kotoran

sapi

3. Untuk menjelaskan manfaat serta keamanan biogas dari kotoran sapi.

4. Untuk menjelaskan cara pembuatan biogas

C. Rumusan masalah

Beberapa permasalahan yang akan dibahas dalam laporan ini adalah

1. Apa yang dimaksud dengan biogas?

2. Apa yang dimaksud dengan biogas kotoran sapi?

3. Bagaimana cara pembuatan biogas kotoran sapi?

4. Bagaimana keamanan penggunaan biogas kotoran sapi?



II

PEMBAHASAN

A. Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau

fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya adalah kotoran

manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), limbah organik yang

biodegradable dalam kondisi anaerobic. Biogas diproduksi oleh bakteri dari

bahan organik di dalam kondisi tanpa oksigen (anaerobic process). Proses ini

berlangsung selama pengolahan atau fermentasi. Gas yang dihasilkan

sebagian besar terdiri atas CH4 dan CO2. Jika kandungan gas CH4 lebih dari

50%, maka campuran gas ini mudah terbakar, kandungan gas CH4 dalam

biogas yang berasal dari kotoran ternak sapi kurang lebih 60%. Temperatur

ideal proses fermentasi untuk pembentukan biogas berkisar 30°C (Sasse, L.,

1992, Junaedi, 2002. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih

bersih daripada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan

emisi karbon dioksida yang lebih sedikit.

Komposisi biogas bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik yang

terjadi. Nilai kalori dari 1 meter kubik Biogas sekitar 6.000 watt jam yang

setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu Biogas sangat

cocok digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan

pengganti minyak tanah, LPG, butana, batu bara, maupun bahan-bahan lainyang berasal dari fosil.

Komposisi biogas



Komponen %

Metana (CH4) 55-75

Karbon dioksida (CO2) 25-45

Nitrogen(N2) 0-0.3

Hidrogen (H2) 1-5

Hidrogen sulfida (H2S) 0-3

Oksigen (O2) 0.1-0.5

Limbah biogas, yaitu kotoran ternak yang telah hilang gasnya (slurry)

merupakan pupuk organik yang sangat kaya akan unsur-unsur yang

dibutuhkan oleh tanaman. Bahkan, unsur-unsur tertentu seperti protein,

selulose, lignin, dan lain-lain tidak bisa digantikan oleh pupuk kimia.

Jika biogas dibersihkan dari pengotor secara baik, ia akan memiliki

karakteristik yang sama dengan gas alam. Jika hal ini dapat dicapai, maka

biogas dapat dijual langsung ke jaringan distribusi gas. Akan tetapi gas

tersebut harus sangat bersih untuk mencapai kualitas pipeline. Air (H2O),

hidrogen sulfida (H2S) dan partikulat harus dihilangkan jika terkandung dalam

jumlah besar di gas tersebut. Karbon dioksida jarang harus ikut dihilangkan,

tetapi ia juga harus dipisahkan untuk mencapai gas kualitas pipeline. JIka

biogas harus digunakan tanpa pembersihan yang ektensif, biasanya gas ini

dicampur dengan gas alam untuk meningkatkan pembakaran. Biogas yangtelah dibersihkan untuk mencapai kualitas pipeline dinamakan gas alam

terbaharui.

B. Biogas Kotoran Sapi



Kotoran sapi merupakan salah satu limbah ternak yang pada umumnya

sering dimanfaatkan kembali sebagai pupuk kandang. Kotoran sapi

sebenarnya sudah dimanfaatkan sejak tahun 1960-an. Namun belakangan ini

gas yang dihasilkan dari kotoran sapi dimanfaatkan sebagai energi alternatif,

seiring dengan semakin mahalnya harga bahan bakar minyak dan gas elpiji.

Kotoran sapi, telah terbukti dalam penelitian ketika diproses dalam alat

penghasil biogas (digester) menghasilkan biogas yang sangat memuaskan

(Harahap et al., 1980).

C. Prinsip pembuatan Biogas Kotoran Sapi

Prinsip pembuatan biogas adalah adanya dekomposisi bahan organik

secara anaerobik (tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan suatu gas

yang sebagian besar berupa gas metan (yang memiliki sifat mudah terbakar)

dan karbon dioksida. Gas yang terbentuk disebut gas rawa atau biogas.

Proses dekomposisi anaerob dibantu oleh sejumlah mikroorganisme, terutama

bakteri metan. Suhu yang terbaik umtuk proses fermentasi adalah 30-55C.

pada suhu tersebut mikroorganisme dapat bekerja secara optimal merombak

bahan-bahan organik.

D. Proses pembuatan tabung digester

1. Menyiapkan alat-alat yang akan digunakan

a. Ember dengan volume 20 liter

b. Selang sebagai hygrometer

c. Pipa PVC, Dop, stop kran,

d. Triplek

e. Lem pipa PVC, TBA dan lem kaca

f. Solder

g. Tutup pena

h. Kawat



i. Karet ban

2. Membuat lubang pada ember dan tutup ember (sebagai inlet, outlet dan

tempat keluarnya gas)

3. Menghubungkan lubang dengan pipa PVC sesuai ukuran dan

direkatkan dengan lem pipa

4. Merapatkan tutup ember dengan karet ban dan direkatkan dengan lem

pipa dan lem kaca.

5. Melubangi pipa PVC untuk meletakkan selang sebagai manometer.

E. Proses pembuatan biogas1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan

a. Kotoran sapi dan Air

b. Tabung digester

c. Cetok

d. Corong

e. Kayu

f. Ember kecil untuk proses pencampuran

2. Menghitung perbandingan campuran kotoran sapi dengan air yaitu :

kadar kering kotoran sapi 14 %

kotoran : air = (14 - 7 ) / 14 : ( 7 ± 0) /14

= 7/14 : 7/14

=7:7

volume pengisian awal = 80% x volume tangki digester

=80% x 20 L

= 16 L

3. Melakukan proses pengadukan

4. Memasukkan campuran kotoran sapi dan air ke dalam tabung digester

5. Menutup tabung digester dengan rapat



6. Memantau ada tidaknya dilihat dari penurunan dan kenaikan air pada

selang higrometer.

F. Keamanan Penggunaan Biogas Kotoran Sapi

Biogas merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan sangat

tinggi dan cepat daya nyalanya. Penggunaan biogas memilki keselamatan

yang lebih aman jika dibandingkan dengan gas elpiji. Misalnya jika pipa atau

penampung gas bocor tidak akan terjadi ledakan karena gas yang keluar akan

menguap dengan cepat dan jika api didekatkan ke sumber gas maka tidak

akan terjadi semburan api yang menyebabkan kebakaran. Sehingga biogas

kotoran sapi ini dapat dikatakan bahan bakar yang aman.

G. Manfaat Energi Biogas

1. sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan

dipergunakan untuk memasak kemudian sebagai bahan pengganti

bahan bakar minyak (bensin, solar).

2. Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai pembangkit energi

listrik.

3. Dari proses produksi biogas akan dihasilkan sisa kotoran ternak yang

dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organik pada tanaman /

budidaya pertanian.

4. Potensi pengembangan Biogas di Indonesia masih cukup besar. Hal

tersebut mengingat cukup banyaknya populasi sapi, kerbau dan kuda,

yaitu 11 juta ekor sapi, 3 juta ekor kerbau dan 500 ribu ekor kuda pada

tahun 2005. 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.

H. Faktor Yang Mempengaruhi Pembentukan Biogas

1. Dalam kondisi anaerob

2. Bahan baku isian (faeces) yang mempunyai ratio / perbandingan C / N

(Carbon banding Nitrogen) yang tinggi akan lebih banyak menghasilkan

gas bahan isian harus mengandung bahan kering sekitar 7-9 %. .

3. Pengisian 80%4. Derajat keasaman ( pH)

pH sangat mempengaruhi kehidupan mikroorganisme, pH yang optimal

berkisar 6 ± 8.

5. Temperatur optimal yang dikehendaki sekitar 35 derajat celcius.

Produksi biogas akan menurun secara cepat akibat perubahan

temperature yang mendadak didalam reactor. Upaya praktis untuk

menstabilkan temperature adalah dengan menempatkan reactor

didalam tanah.

6. Perlu dilakukan pengadukan agar tidak terjadi kerak (scum) di lapisan

atas atau permukaan cairan yang menyebabkan produksi menurun.

I. Hasil pengamatan

Hari

ke-

gas yang dihasillkan Hari ke- Gas yang dihasilkan

3 2 cm 17 3 cm

4 1 cm 18 2 cm



5 3 cm 19 1 cm

6 4 cm 20 1 cm

7 3 cm 21 1 cm

8 4 cm 22 1 cm

9 2 cm 23 2 cm

10 2 cm 24 2 cm

11 2 cm 25 1 cm

12 2 cm 26 1 cm

13 2 cm 27 1 cm

14 1 cm 28 1 cm

15 3 cm 29 1 cm

16 2 cm 30 0

Rata-rata = 52/30 = 1,73

J. Pembahasan.

Dalam membuat campuran bigas serta dalam pengisian awal biogas

kami perlu mengetahui volume ember yang akan digunakan sebagai tabung

digester serta kadar kering dari kotoran sapi. Volume ember yang kami

gunakan adalah 20 Liter sedangkan kadar kering kotoran sapi adalah 14 %.

Sehingga campuran yang kami gunakan adalah 1:1 yaitu 1 bagian untuk



kotoran sapi dan 1 bagian untuk air, sedangkan pengisian biogas awal

dengan 16 liter, sebagai berikut:

kotoran : air = (14 - 7 ) / 14 : ( 7 ± 0) /14

= 7/14 : 7/14

=7:7

volume pengisian awal = 80% x volume tangki digester

=80% x 20 L

= 16 L

Kotoran sapi yang kami pergunakan sebagai campuran kami peroleh

dari kandang sapi secara langsung dengan kondisi yang masih hangat,

berwarna hijau kekuningan dan lembek. Kotoran sapi tersebut merupakan

kotoran yang baru dan tidak tercampur dengan urin sapi.

Hasil dari percobaan pembuatan biogas yang kami lakukan biogas

tersebut dapat menghasilkan gas metan yang apabila di tes dengan api akan

menghasilkan nyala api yang berwarna biru. Gas metan tersebut mulai

terbentuk pada hari ketiga dan berakhir atau habis pada hari ke 30. Dalam

pengamatan Ada beberapa factor yang mempengaruhi naik turunnya gas

diantaranya yaitu suhu dan temperatur.

Dalam pembuatan tabung digester kami menggunakan metode

continue namun dalam penggunaannya kami menggunakan metode curah.



IIIPENUTUP

A. Kesimpulan

1. Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan

bahwa biogas adalah bahan bakar alternative yang dapat digunakan

untuk mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi.

2. Biogas dapat dibuat dari kotoran sapi dengan cara atau teknik yang

cukup sederhana dengan bantuan mikroorganisme anaerob di dalam bak

yang disebut digester.

3. Pemanfaatan biogas kotoran sapi lebih ekonomis dibandingkan dengan

penggunaan elpiji serta memiliki tingkat keamanan yang cukup tinggi.

4. Nyala api yang dihasilkan oleh biogas berwarna biru karena

mengandung gas metan.

5. Gas metan tersebut mulai terbentuk pada hari ketiga dan berakhir atau

habis pada hari ke 30.

B. Saran



1. Dalam pembuatan tabung digester perlu dilakukan secara cermat dan

teliti serta perlu dilakukan pemantauan secara rutin agar tidak terjadi

kebocoran dan apabila terjadi kebocoran dapat teratasi secepat

mungkin.

2. Dalam pembuatan campuran perlu memperhatikan kadar kering kotoran

yang akan digunakan agar dalam pembuatan campuran tidak terjadi

kesalahan yang mengakibatkan tidak terjadinya dekomposisi oleh

bakteri sehingga tidak didapatkan gas.

Lampiran ± lampiran

Hygrometer



Keterangan: Terjadi kenaikan gas yang ditunjukkan pada selang

hygrometer.

Proses pembuatan tabung digester



Tabung digester

Proses pengadukan dan pencampuran air dengan kotoran sapi

Uji nyala api pada gas metan

makalah biogas

Documents