MAKALAH

PENGELOLAAN LIMBAH PETERNAKAN

Safety Of Biogas Plants(Sistem Keamanan Dalam Pabrik Biogas)

Kelompok 9 :

Palupi (125050101111069)

Taufik Faturohman (125050101111071)

Wellinda Br Sembiring (125050101111072)

Anif Mukaromah Wati (125050101111075)

Meinar Dwi S.W (125050101111095)

Yunanda Soraya (125050101111124)

FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2015

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala

rahmat dan karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan makalah Pengelolaan limbah

peternakan yang berjudul Sistem Keamanan/keselamatan Dalam Pabrik Biogas

(Safety Of Biogas Plants).

Dengan Terselesaikannya makalah ini juga tidak terlepas dari bantuan

berbagai pihak, untuk itu melalui kata pengantar ini, perkenankanlah kami

mengucapkan terimakasih kepada :

1. Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta karunia-Nya kepada

kami.

2. Dosen Prof. Dr.Ir. M. Junus, MS yang telah memberikan materi

Pengelolaan limbah n peternakan terutama materi keamanan dalam pabrik

biogas.

3. Teman- teman kelompok C-9 yang telah bersama- sama dalam

mengerjakan makalah ini.

Kami mengetahui bahwa karena kurangnya pengetahuan dan terbatasnya

literatur yang kami miliki, maka wajar apabila makalah ini masih sangat jauh dari

sempurna. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran pembaca

yang bersifat membangun untuk perbaikan pada makalah yang selanjutnya.

Akhir kata, kami berharap semoga penulisan makalah ini berguna dan

membawa manfaat bagi semua pihak.

Malang, 30 Maret 2015

Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Teguh W. Widodo, et,al : Rekayasa dan Pengujian Reaktor

Biogas

Sampah organik mengandung berbagai macam zat seperti karbohidrat, protein, lemak,

mineral, vitamin, dsb. Secara alami, zat-zat tersebut mudah terdekomposisi oleh pengaruh

fisik, kimia, enzim yang dikandung oleh sampah itu sendiri dan enzim yang dikeluarkan oleh

organisma yang hidup di dalam sampah. (Wahyono,2001)

Proses dekomposisi sampah organik yang tidak terkendali umumnya berlangsung

anaerobik (tanpa oksigen). Dari proses ini timbul gas-gas seperti H2S dan CH4 yang baunya

menyengat sehingga proses ini dikenal sebagai proses pembusukan. Dari proses ini timbul

pula leachate (air lindi) yang dapat menyebabkan pencemaran air tanah dan permukaan.

Sampah yang membusuk juga merupakan sumber penyakit seperti bakteri, virus, protozoa,

maupun cacing. (Irvan,2012)

Dilihat dari aspek sanitasi dan lingkungan kasus seperti di atas, sampah organik perlu

mendapatkan penanganan atau perhatian yang serius, agar keselamatan manusia dan

keamanan tempat kerja dapat berlansung secara baik dan berkelanjutan.

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Bagaimana pencegahan kebakaran dan ledakan dalam pabrik biogas ?

1.2.2 Bagaimana Resiko dalam pabrik pembuatan biogas ?

1.2.3 Bagaimana Sanitasi, kontrol patogen dan aspek-aspek kesehatan hewan dalam pabrik

pembuatan biogas ?

1.3 Tujuan

1.3.1 Untuk mengetahui pencegahan kebakaran dan ledakan dalam pabrik biogas

1.3.2 Bagaimana Resiko dalam pabrik pembuatan biogas

1.3.3 Untuk mengetahui sanitasi, kontrol patogen dan aspek-aspek kesehatan hewan dalam

pabrik pembuatan biogas

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pendahuluan

Pengoperasian sebuah pabrik pembuatan biogas merupakan sebuah langkah dalam

mengurangi emisi gas rumah kaca, pencemaran lingkungan oleh limbah peternakan yang

mengandung mikroorganisme patogen. limbah peternakan, pertanian, industri rumah tangga

dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan biogas yang akan digunakan sebagai

bahan bakar alternatif, pakan alternatif ternak, dan sebagainya. Sebagaian besar bahan baku

yang digunakan adalah limbah peternakan, baik berupa faces, urine, sisa-sisa pakan yang

telah bercampur aduk dalam tempat penampungan khusus pada peternakan.

Pengoperasian sera konstruksi pabrik biogas harus disertai alat-alat keselamatan dan

didukung dengan langkah atau program yang berhubungan dengan resiko dan bahaya yang

mengancam keselamatan manusia, hewan dan lingkungan. Dalam mengambil langkah yang

tepat dalam mengatasi masalah keselamatan untuk menghindari adanya situasi yang

berpotensial membahayakan semua pihak. Berdasarkan aspek keselamatan tersebut, maka

pihak pengelola pabrik biogas harus memenuhi jaminan keselamatan bagi manusia, hewan

dan lingkungan hidup dengan pengadaan kontrol secara preventif dalam berbagai kondisi

dalam kondisi operasi normal maupun pada saat operasi abnormal. Hal-hal yang perlu

diperhatikan dalam pengontrolan secara preventif dan kontrol kerusakan terdiri atas hal

berikut.

1. Pencegahan terjadinya ledakan (explosion prevention)

2. Pencegahan terjadinya kebakaran (fire prevention)

3. Bahaya mekanik (mechanical dangers)

4. Suara konstruksi secara statis (sound statically construction)

5. Pencegahan kecelakaan akibat listrik (electrical safety)

6. Proteksi terhadap pencahayaan, misalkan proteksi terhadap petir (lightning protection)

7. Keselamatan termal (thermal safety)

8. Perlindungan terhadap emisi suara ( noise emissions protection)

9. Asphyxiation, pencegahan keracunan, seperti sesak nafas akibat gas hidrogen sulfida

(poisoning prevention)

10. Keselamatan yang berhubungan dengan kebersihan pabrik ( hygienic and veterinary

safety)

11. Langkah dalam mengurangi polusi udara ( avoidance of air polluting emissions)

12. Pencegahan kemungkinan terjadinya tanah longsor ( prevention of ground and surface

water leakages)

13. Langkah dalam menghindari adanya penguapan udara akibat pembuangan limbah

(avoidance of pollutants release during waste disposal)

14. Langkah pencegahan jika terjadi kebocoran tangki-tangki digester biogas baik secara

sengaja maupun tidak sengaja (flooding safety)

Berdasarkan langkah pencegahan yang telah ditetapkan dalam pabrik biogas maka

dapat menekan angka kecelakaan serta menekan angka kemungkinan terjadinya kerugian

akibat kerusakan peralatan dan kecelakaan kerja.

Secara konvensional (Warta Biru, 2012), setting layout digester yang tidak teratur

berdampak pada desain biogas tidak sesuai dan mempengaruhi aliran slurry; galian lubang

digester terlalu dalam, namun tidak diikuti oleh perubahan ketinggian untuk bagian reaktor

lainnya. Akibatnya, slurry tidak dapat mengalir ke outlet; pemadatan tidak rata ketika

penimbunan dinding digester. Akibatnya, dinding digester retak atau pecah; batu bata tidak

direndam air. Akibatnya, daya rekat batu bata berkurang atau dapat menyebapkan kebocoran;

menggunakan air payau atau rawa untuk mengaduk. Akibatnya, kualitas hasil adukan air

jelek dan untuk hasil yang lebih baik maka digunakan air sumur atau air tanah. Berdasarkan

pengolahan secara konvensial, resiko terjadinya kecelakaan kerja sangat kecil jika

dibandingkan dengan pengolahan skala besar. Kebanyakan kesalahan yang sering terjadi

cenderung kepada konstruksi digester atau bagian produksi lainnya. Operasional dan

konstruksi bangunan pabrik biogas skala kecil dan skala besar jelas sangat berbeda. Kedua

hal tersebut dibedakan atas resiko dan jenis bahaya yang dimungkinkan terjadi ketika dalan

kondisi operasi normal. Pada pabrik biogas skala kecil, resiko kecelakaan kerja sangat kecil

dikarnakan tidak membutuhkan tenaga mesin dengan kebutuhan listrik yang cukup tinggi

sehingga tidak terlalu dibutuhkan adanya kontrol peralatan secara detail dan sebaliknya.

Menurut Pietrangeli (2013), penerapan sistem keamanan dan keselamatan pada pabrik

biogas dimulai dari hal berikut.

1. Transportasi, pengantaran bahan baku dan output biogas dan pre-treatment bahan

baku termasuk limbah cair dan bahan tambahan lainnya.

2. Produksi biogas dalam digester (AD- Anaerobic Digestion).

3. Penyimpanan biogas dalam gasholder. Gasholder harus dilengkapi dengan proteksi

penutup yang kuat (proteksi dalam melawan tekanan rendah dan tekanan tinggi dalam

penampungan gas) sehingga resiko kerusakan dan keselamatan kerja dapat dicegah.

4. Penyimpanan digestate.

5. Biogas cleaning (desulfurisasi, filtrasi, dan dehumidifikasi).

6. Kombinasi antar daya produksi dan panas yang digunakan dalam operasi.

Perlindungan akan terjadinya ledakan harus dipastikan tidak akan terjadi dan

dibutuhkan tombol darurat (emergency flare). Ketika gas menguap dari digester, gas

tersebut akan mudah menguap, gas yang bermassa rendah sehingga dengan mudah

menguap adalah metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), sedikit hidrogen sulfida (H2S)

dan beberapa persen gas lainya.

2.2Resiko Dalam Pembuatan Biogas Dalam Pabrik Biogas

2.2.1 Resiko Ledakan Dan Kebakaran

Dalam beberapa kondisi, biogas yang berkombinasi dengan udara dapat

menyebapkan ledakan. Bahaya terhadap kebakaran dan ledakan khususnya pada bagian

digester dan penampungan gas (gas reservoirs). Digester merupakan tempat pemeraman

bahan baku yang dibantu oleh mikroorganisme sehingga menghasilkan gas yang akan

dialirkan ke tempat penampungan gas (gas reservoir). Aktifitas mikroorganisme dalam

digester menghasilkan panas dan gas seperti CH4, CO2, H2S, CO, dan H. Gas yang

memiliki peluang tinggi meledak (range explosion) adalah CH4, H2S, CO, dan H.

Berdasarkan hal tersebut, tidakan keselamatan harus diterapkan dan selama tahap operasi

normal maupun abnormal dalam pabrik biogas. Berikut adalah komponem dari beberapa

jenis gas dangan peluang ledak ( range explosion) yang berbeda-beda.

Berdasarkan tabel diatas, dapat diketahui bahwa biogas memiliki temperatur

pembakaran sekitar 700 C serta diikuti dengan peluang ledak yang cukup tinggi jika⁰

dibandingkan dengan gas yang lain. Berikut ini adalah komponem biogas ditinjau

berdasarkan TLV (Threshold Limit Value2).

Hidrogen sulfida (H2S), CO, dan H merupakan gas dengan peluang ledak yang

tertinggi dan digolongkan dalam kategori berbahaya. Di negara-negara Eropa, langkah

keselamatan ditetapkan dalam European Directive 1999/92/EC, dan bahaya ledakan

dikategorikan dalam beberapa zona berdasarkan frekuensi (tingkat keseringan) dan durasi

ledakan.

1. Zona 0, lokasi ledakan yang berada dalam bagian inti sebuah pabrik biogas. Ledakan

yang terjadi dapat berakibat fatal karena akan mengakibatkan kerusakan dan tingkat

kecelakaan yang tinggi terhadap tenaga kerja dimana berlangsung pada periode

ledakan yang panjang. Misalkan, ledakan terjadi dalam digester pada ruang yang

padat sehingga tidak ada sirkulasi panas yang dihasilkan oleh mikroorganisme.

2. Zona 1, lokasi yang terdiri atas atmosfer yang rawan ledakan (terdiri atas campuran

gas dan substansi yang mudah meledak). Kondisi ini sewaktu-waktu dapat terjadi

dalam kondisi operasi normal dan berlangsung pada periode ledakan pendek. Zona ini

tidak terlalu berbahaya seperti pada zona 0, zona 1 tidak terlalu mengakibatkan

kerusakan yang fatal dan kecelakaan pada zona ini dapat segera ditanggulangi.

3. Zona 2, lokasi yang terdiri atas atmosfer yang rawan ledakan (terdiri atas campuran

gas dan substansi yang mudah meledak). Kondisi ini jarang terjadi dan tidak terjadi

dalam kondisi operasi normal. Zona tersebut berada diluar lingkungan pabrik pakan,

sehingga dimungkinkan ledakan atau kebakaran diakibatkan oleh kejadian alam,

misalkan bagian terluar dari pabrik biogas tersambar petir / kilat (lightning).

Tidak hanya kasus ledakan akibat gas pada bagian inti saja yang menjadi permasalahan,

tetapi bahaya ledakan dan kasus kebakaran dapat disebapkan oleh api yang menyala

akibat adanya kesalahan pada devisi listrik atau sambaran petir.

2.2.2. Resiko Keracunan Dan Sesak Nafas

Jika biogas yang dihirup dalam konsentrasi yang cukup tinggi, dapat

menyebabkan keracunan ataugejala sesak napas dan bahkan kematian. Terutama dengan

adanya hidrogen sulfida (H2S) dalam biogas non-desulphurised bisa sangat beracun,

bahkan dalam konsentrasi rendah.

Dalam ruang tertutup, dengan elevasi rendah (misalnya gudang, kamar bawah

tanah dll) sesak napas mungkindisebabkan oleh perpindahan oksigen oleh biogas. Biogas

lebih ringan dari udara, dengan relatif kepadatan sekitar 1,2 kg per Nm ³, tetapi memiliki

kecenderungan untuk memisahkan menjadi senyawa tersebut. Karbon dioksida, yang

lebih berat, (D = 1,85 kg / m³) tenggelam ke daerah yang lebih rendah sementara metana,

yang lebih ringan, (D = 0,72 kg / m³) naik ke atmosfer. Untuk alasan ini, di ditutup

ruang, tindakan pencegahan harus diambil dalam rangka untuk memberikan ventilasi

yang cukup. Lebih Lanjut, peralatan keselamatan harus dipakai (misalnya perangkat

peringatan gas, bernapas perlindungan dll) selama bekerja di daerah yang berpotensi

berbahaya.

Pencemaran udara akibat penggunaan biogas tidak hanya berdampak pada

lingkungan secara global, seperti yang disebabkan oleh efek rumah kaca, tetapi juga

menyebabkan gangguan kesehatan pada manusia. Zat pencemar yang dihasilkan dari

pembakaran atau penggunaan energi fosil antara lain karbon monoksida (CO), oksida

nitrogen (NOx), oksida belerang (SOx), senyawa hidrokarbon (HC), timbal (Pb) da

partikulat debu. Masing-masing zat pencemar, baik dalam bentuk gas maupun partikel

debu mempunyai dampak kesehatan yang berbeda-beda. Pencemar udara berupa partikel

debu biasanya menyebabkan gangguan pada pernapasan seperti bronchitis kronis,

emfisema, asma bronchial, dan bahkan kanker paru-paru. Sementara zat pencemar udara

seperti karbon monoksida (CO) dapat mengakibatkan pusing, gangguan jantung, sesak

napas dan bahkan kematian; oksida nitrogen (NOx) dapat mengakibatkaniritasi mata,

tenggorokan gatal atau batuk, asma dan juga kanker paru; oksidasulphur (SOx) dapat

menyebabkan tenggorokan gatal atau batuk; sementara hidrokarbon (HC) dapat

menimbulkan pusing, iritasi mata, tenggorokan gatal, dan bahkan memicu asma dan

kanker paru. Selain zat-zat pencemar di atas, zat pencemar yang tak kalah berbahayanya

adalah timbal (Pb) atau yang lebih dikenal dengan timbal (timah hitam). Timbal ini

adalah zat pencemar yang terutama dihasilkan dari gas buangan kendaraan bermotor

yang menggunakan bensin bertimbal sebagai zat aditif pada bahan bakarnya. Dari segi

teknis timbal sendiri berdampak positif karena berfungsi untuk meningkatkan angka

oktan pada bensin, gar mesin kendaraan tidak ngelitik atau knocking. Dampak-dampak

utama pada kesehatan yang diakibatkan pemaparan timbal pada anak-anak antara lain,

kerusakan pada pertumbuhan syarafnya, mengakibatkan menurunnya tingkat intelejensia

(IQ), meningkatnya perilaku agresif, menurunnya kemampuan belajar, meningkatnya

resiko kurang pendengaran, dan meningkatnya resiko kegagalan dalam sekolah.

Sementara pada orang dewasa pemaparan timbal dapat mengakibatkan meningkatnya

tekanan darah, yang kemudian dapat menyebabkanmeluasnya penyakit yang disebabkan

oleh hipertensi, penyakit jantung, stroke, dan hingga kematian dini. Pada ibu hamil,

pemaparan timbal sebelum dan selama hamil berdampak sangat serius baik bagi tubuh si

ibu hamil maupun pada perkembangan janin, dan bahkan dapat mengakibatkan

keguguran.

Masalah lain yang diakibatkan oleh pencemaran udara adalah deposisiasam, yaitu

proses terendapkannya hujan ataupun debu yang mengandung asam sulfat ataupun asam

nitrat. Fenomena desposisi asam ini terjadi ketika sulfur dioksida dan nitrogen oksida

yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil atau meletusnya gunung berapi di

suatu wilayah, kemudian melayang jauh di bawa angin dan lalu di wilayah lain akan

bercampur dengan titik-titik air yang terdapat di atmosfer maupun partikel debu sebelum

akhirnya jatuh kembali ke tanah. Deposisi asam ini tentunya berdampak buruk terhadap

kesehatan manusia, karena udara yang mengandung asam sulfat akan berbahaya terutama

pada paruparu, baik anak-anak ataupun orang dewasa. Selain itu tentunya deposisi asam

akan mengkontaminasi tanah dan juga air tanah, air sungai, serta air danau. Karenanya

selain berdampak pada manusia, deposisi asam juga membahayakan keberlangsungan

hidup pepohonan, ladang, dan tumbuh-tumbuhan karenameningkatkan kadar keasaman

tanah yang dapat membahayakan akar tanaman yang akan menurunkan tingkat imunitas

tanaman terhadap hama penyakit. Selain itu deposisi asam juga dapat merusak gedung-

gedung, patung dan monumen yang tentunya akan membahayakan keberadaan

peninggalan-peninggalan kebudayaan nenek moyang kita, seperti prasasti, candi dan juga

bangunan bersejarah lainnya (Lanang, 2005).

2.3. Bagaimana Sanitasi, Kontrol Patogen Dan Aspek-Aspek Kesehatan Hewan Dalam

Pabrik Pembuatan Biogas

2.3.1 Aspek Higienis Pabrik Biogas

Secara alami pabrik biogas terdapat pada hewan ternak, hewan ternak

menginspirasi pembuatan pabrik biogas skala besar, pabrik biogas skala besar

memanfaatkan limbah padat dan cair hewan ternak selain limbah ternak juga dapat

memanfaatkan limbah pertanian, limbah organik industri.

Limbah hewan dan asal manusia, digunakan sebagai bahan baku AD,

mengandung berbagai patogenbakteri, parasit dan virus. Spesies patogen yang secara

teratur hadir pada kotoran hewan, lumpur dan limbah rumah tangga adalah bakteri

(misalnya Salmonella, Enterobacter, Clostridium, Listeria), parasit (misalnya Ascaris,

Trichostrongylidae, Coccidae), virus dan jamur. Isi pencernaan di tempat pemotongan

hewan dan limbah pengolahan ikan, limbah lumpur dan sampah organikmeningkatkan

keragaman patogen sepertipenyebaran pada tanah dan bisa masukmelalui hewan dan

rantai makanan manusia.

Pemanfaatan digestate sebagai pupuk berarti aplikasi pada bidang beberapa

individupeternakan, dengan resiko penyebaran patogen dari sebuah peternakan yang

lain.Produksi Biogas dari hasil pencernaan pada kotoran hewan dan biogenik limbah

serta biogas dan pemanfaatan digestate mungkin tidak menghasilkan rute baru patogen

dan penyakit transmisi antara hewan, manusia dan lingkungan. Hal ini dapat dicegah

denganmenerapkan standar langkah-langkah keselamatan hewan.

Proses yang terjadi dalam pembentukan biogas :

1. Merupakan proses dekomposisi bahan organik secara anaerobik.

2. Tanpa keberadaan oksigen.

3. Bahan organik didekomposisi oleh mikroorganisme menghasilkan CO2, H2O dan CH4

(biogas).

Higiene Perusahaan adalah spesialisasi dalam ilmu hyangiene beserta prakteknya

yang melakukan penilaian pada faktor penyebab penyakit secara kualitatif dan kuantitatif

di lingkungan kerja Perusahaan, yang hasilnya digunakan untuk dasar tindakan korektif

pada lingkungan, serta pencegahan, agar pekerja dan masyarakat di sekitar  perusahaan

terhindar dari bahaya akibat kerja, serta memungkinkan mengecap derajat Kesehatan

yang setinggi- tingginya.

Efektif mengendalikan patogen dapat dilakukan melalui penerapan langkah-

langkah sanitasi yang terdaftardi bawah ini:

· Kontrol kesehatan ternak.Tidak ada kotoran kandang dan lumpur harus dipasok dari

setiapternak dengan masalah kesehatan.

· Kontrol Bahan baku. Jenis biomassa dengan resiko tinggi kontaminasi patogen

harusdikecualikan dari Anaerobik Digestion.

· Pisahkan pra-sanitasi.Kategoribahan baku tertentu adalah wajib, seperti yang

ditetapkan olehPeraturan Eropa EC 1774/20023. Tergantung pada kategori bahan baku,

Peraturan membutuhkan pasteurisasi yang baik (di 70oC selama satu jam), atau tekanan

sterilisasi (Di 133oC minimal selama setidaknya 20 menit dan tekanan uap mutlak

minimal 3bar).

· Controlled sanitasi. Dalam kasus kategori bahan baku yang menurut EC Peraturan

1774/2002, tidak memerlukan pra-sanitasi terpisah, kombinasi Anaerobik Digestion

Suhu proses dan waktu minimum yang dijamin retensi (MGRT) akan memberikan

pengurangan patogen efektif / inaktivasi di digestate.

· Pengendalian efisiensi pengurangan patogen di digestate dengan menggunakan

organisme indikator. Efisiensi pengurangan patogen tidak boleh diasumsikan, tapi

diverifikasi dengan menggunakan salah satuMetode organisme indikator terakreditasi.

2.3.2 Parameter Untuk Kinerja Higienis Dari Pabrik Biogas

1. Pengurangan Patogen Sebelum Sanitasi

Sampah organik merupakan jenis sampah yang mudah membusuk dan berpotensi

mencemari lingkungan dan kesehatan masyarakat. Pengelolaan dan pengolahannya

mutlak diperlukan sehingga lingkungan menjadi bersih dan kesehatan masyarakat dapat

dijaga.

Berbagai teknologi pengolahan sampah organik cukup beragam dengan berbagai

kelemahan dan kelebihannya. Pemilihan jenis teknologi yang akan diaplikasikan

hendaknya disesuaikan dengan kondisi dan kemampuan lokal. Sebaiknya teknologi

yang dipilih sifatnya tepat guna, sederhana dan mudah dioperasikan.

• Bahan baku yang membutuhkan sanitasi khusus (misalnya air limbah dari rumah

potong, makanan dan limbah katering, flotasi lumpur).

• Bahan baku yang tidak memerlukan sanitasi yang terpisah (pupuk kandang dan

lumpur, tanaman energi, sayuran residu dari semua jenis) sanitasi yang diperlukan dan

pengurangan patogen dijamin oleh AD proses itu sendiri.

Bahan baku yang membutuhkan sanitasi khusus

1. Teknologi sterilisasi sampah organik

Umumnya, patogen bersifat mesofil, yakni hidup pada suhu dibawah 40oC. Oleh

karena itu, patogen akan mati jika diekspos pada suhu tinggi dalam waktu tertentu.

Teknologi yang dapat digunakan untuk mereduksi dan membasmi patogen yang berada

dalam sampah organik antara lain adalah pasterurisasi, perlakuan dengan panas yang

tinggi, iradiasi dan pengkomposan.

a. Pasteurisasi

Sampah padat diekspos pada suhu 70oC selama 30 menit di dalam reaktor

tertutup baik dengan sistem batch atau kontinyu. Sistem pemanasnya biasanya

menggunakan suatu unit heat exchanger yang dapat memanfaatkan kembali energi yang

dilepaskan sehingga ongkos prosesnya bisa direduksi. Dengan proses ini telur parasit

tidak dapat bertahan hidup. Sementara itu jumlah enterobakteria yang berada di sampah

dapat ditekan sampai ambang batasnya yaitu sekitar 100 enterobakteria per gram.

b. Ekspos Pada Suhu Tinggi

Perlakuan panas (heat treatment) terhadap sampah lebih ekstrim

dibandingkan dengan cara pasteurisasi. Suhu yang digunakan mencapai sekitar 200oC

dengan tekanan sekitar 20 bar. Di Perancis dan Jerman proses ini digunakan untuk

mereduksi kadar air sludge dan memproduksi padatan yang inert dan stabil. Dalam

kondisi suhu dan tekanan yang tinggi tersebut kandungan organisma baik yang patogen

maupun nonpatogen akan musnah sehingga padatan yang dihasilkan dalam kondisi steril.

Namun demikian proses ini menghasilkan sampah cair dengan COD setinggi 25000

mg/L.

c. Iradiasi

Sementara itu, saat ini sedang dikembangkan pula teknologi iradiasi untuk

sterilisasi sampah. Teknik Iradiasi umumnya digunakan untuk sterilisasi makanan,

minuman dan bahan buangan medis. Radiasi dapat dilakukan dengan menggunakan

sumber radionukleotida Co-60 dan Cs-137. Teknik ini dapat pula menggunakan

akselerator electron beam.

d. Teknologi Pengkomposan

Teknologi pengkomposan secara aerob dapat digunakan untuk sanitasi sampah

karena kemampuannya dalam memproduksi panas yang tinggi dalam jangka waktu

tertentu. Prinsip utama sanitasi sampah dengan sistem pengkomposan adalah berdasarkan

pedoman hubungan antara suhu tinggi dengan waktu pengeksposan terhadap suhu

tersebut. Hal ini seperti yang berlaku pada teknik pasteurisasi. Pada teknik pasteurisasi

susu dipanaskan sampai suhu 60o - 63oC selama 20 – 30 menit untuk membebaskannya

dari bakteri patogen.

Suhu tinggi yang dihasilkan tersebut terjadi secara alamiah sebagai hasil dari

proses degradasi materi organik dalam kondisi aerobik. Hal ini biasanya terjadi pada

minggu-minggu awal proses peng-komposan. Suhu tumpukan dapat dipertahankan

berada di atas 50oC selama sekitar satu bulan. Suhu tertinggi yang dapat dicapai sekitar

80oC.

Untuk menjaga agar suhu tinggi dapat bertahan dalam waktu beberapa hari atau

minggu, kondisi pengkomposan harus dikendalikan dengan baik. Pengendalian itu

mencakup sistem aerasi yang baik, ketersediaan nutrien yang cukup, dan kelembaban

yang sesuai dengan sistem pengkomposan.

e. Beberapa parameter proses memiliki pengaruh langsung maupun tidak

langsung pada efisiensi proses sanitasi AD

Mikroorganisme Pengurai Air Limbah

Dalam penanganan air limbah, mikroorganisme merupakan dasar fungsional

untuk sejumlah proses penanganan. Hal utama dalam penanganan air limbah adalah

pengembangan dan pemeliharaan kultur mikroba yang cocok. Proses penanganan biologi

air limbah secara biologik terdiri dari campuran mikroorganisme yang mampu

memetabolisme limbah organik. Kelompok mikroorganisme tersebut adalah 1) Bakteri,

2) Fungi, 3) Algae, 4) Protozoa, 5) Rotifera, 6) Crustacea, 7) Virus

Bakteri merupakan kelompok mikroorganisme terpenting dalam penanganan air

limbah. Dalam air dan penanganan air limbah, bakteri penting karena beberapa jenis

bersifat patogenik (menyebabkan penyakit) dan karena kultur bakteri dapat digunakan

untuk menghilangkan bahan organik dan mineral-mineral yang tidak diinginkan dari air

limbah.Bakteri ini terdapat dalam proses penanganan limbah dalam bentuk gumpalan

dari berbagai bentuk dan jenis.

Pengolahan Limbah Anaerobik

Proses anaerobik pada hakikatnya adalahproses yang terjadi karena aktivitas

mikroba yang dilakukan pada saat tidak terdapat oksigen bebas. Proses biologi anaerobik

merupakan salah satu sistem pengolahan air limbah dengan memanfaatkan

mikroorganisme yang bekerja pada kondisi anaerob. Kumpulan mikroorganisme,

umumnya bakteri, terlibat dalam transformasi senyawa komplek organik menjadi

metana. Selebihnya terdapat interaksi sinergis antara bermacam-macam kelompok

bakteri yang berperan dalam penguraian limbah. Kelompok bakteri non metanogen yang

bertanggung jawab untuk proses hidrolisis dan fermentasi tardiri dari bakteri anaerob

fakultatif dan obligat. Mikroorganisme yang diisolasi dari digester anaerobik adalah

Clostridium spp.,Peptococcus anaerobus, Bifidobacteriumspp., Desulphovibriospp.,

Corynebacteriumspp., Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus, and Eschericia coli

Beberapa penelitian dari berbagai negara melaporkan bahwa pemanfaatan proses

anaerobik untuk pengolahan limbah domestik dan limbah industri mempunyai tingkat

keberhasilan yang cukup tinggi. Karena proses anaerobik berlangsung dengan baik pada

suhu sekitar 30 – 40 oC, maka pada daerah tropis proses anaerobik ini mampu mencapai

hasil pengolahan limbah yang cukup memuaskan

1. Suhu yang optimal dari proses anaerobik

Bervariasi tergantung pada komposisi nutrient di dalam digester, tetapi

kebanyakan proses anaerobik seharusnya dipelihara secara konstan untuk mendukung

tingkat produksi gas. Digester termopilik lebih efisien dalam hal waktu tinggal, tingkat

kapasitas, dan jumlah produksi gas, tetapidi lain hal membutuhkan input panas yang

lebih tinggi dan mempunyai sensitivitas yang tinggi yang membuat proses lebih

problematik daripada digesti mesopilik.

2. Waktu Tinggal

Waktu tinggal adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai proses degradasi

materi-materi organik yang sempurna.Waktu tinggal bervariasi dengan memproses

parameter-parameter, seperti memproses suhu dan komposisi limbah. Waktu tinggal

untuk limbah yang diperlakukan dalam digester mesopilic dalam kisaran 15-30 hari dan

12-14 hari untuk digester termopilik.

3. pH

Nilai pH yang optimal untuk proses asidogenesis dan metanogenesis berbeda-

beda. Selama proses asidogenesis dibentuk asetat, laktat, dan asam propionat, dengan

demikian pH turun. pH yang rendah dapat menghambat proses asidogenesis dan nilai pH

dibawah 6,4 dapat bersifat racun untuk bakteri pembentuk metan (pH optimal untuk

proses metanogenesis adalah antara 6,6-7). Kisaran pH optimal untuk semua yaitu antara

6,4-7,2.

4. Rasio Karbon dan Nitrogen (C:N)

Hubungan antara jumlah karbon dan nitrogen yang hadir dalam materi organik di

gambarkan oleh rasio C : N. Rasio optimal C : N dalam proses anaerobik antara 20 : 30.

Rasio C : N yang tinggi mengidikasikan adanya konsumsi nitrogen yang cepat oleh

bakteri metanogen dan menghasilkan produksi gas yang rendah. Selain itu rasio C : N

yang rendah menyebabkan akumulasi ammonia dan nilai pH yang melebihi 8,5 dan ini

bersifat racun bagi bakteri matanogen.

5. Mixing

Mixing di dalam digester, meningkatkan kontak antara mikroorganisme dengan

substrat dan meningkatkan kemampuan populasi bakteri untuk memperoleh nutrisi.

Mixing juga membangun gradien suhu di dalam digester. Mixing yang berlebihan dapat

merusak mikroorganisme dan oleh karena itu mixing yang lambat lebih disukai.

2.3.3 Indikator Organisme

Didalam digestate terdapat banyak organisme patogen, sehingga diperlukan suatu

indikator untuk dimasukkan kedalam digestate untuk mengevaluasi seberapa besar

keberadaan patogen dan mengevaluasi aktivasi, pertumbuhan dan daya infeksi dari

organisme dalam digestate. Berbagai metode telah diterapkan di luar negeri untuk

mengevaluasi kinerja digestate dan mendeteksi seberapa besar keberadaan bakteri

patogen. Metode tersebut diantaranya :

1. 10 FS (Faecale Streptococci) - Denmark

Merupakan metode berdasarkan perhitungan Faecale Streptococci (bakteri

streptococcus pada feses) pada digerster. Penelitian veterinary Denmark dilakukan

untuk menguji ketahanan bakteri, virus, dan parasit dalam berbagai penyimpanan

anaerobik. Indikator ini dipilih karna indikator streptococcus dapat bertahan dalam

perlakuan termal sdhingga bakteri patogen, virus dan parasit akan kehilangan daya

hidupnya.

2. Salmonella Test - Germany

Latar belakang adanya test ini ialah dilihat dari sudut pandang kebersihan saat

suplai lumpur kotoran dan limbah organik yang terjadi Jerman. Oleh karena tidak

diperkenankan menggunakan indikator mikro karna akan merusak tanah dan air pada

lingkungan, sehingga diberlakukan tes mengenai keberadaan salmonella. Apabila

keberadaan salmonella tidak terdeteksi atau berada pada batas minimum maka dapat

dikatakan higienis.

3. Phytohygienic Safety - Germany

Indikator yang berasal dari tumbuhan (fito), sehingga sama sekali tidak

menggunakan mikroorganisme. Penerapannya hanya digunakan dalam skala limbah

rumah tangga. Yaitu dengan cara melihat daya germinasi dan reproduksi dari biji tomat

per liter limbah yang akan diuji.

4. Perlakuan pada virus

Untuk mengendalikan virus yang mungkin tersebar dalam digestate atau

lingkungannya, maka dengan memberikan perlakuan temperatur yang dapat

menginaktifkan virus. Dengan adanya panas maka virus dapat kehilangan viabilitasnya.

Namun masih dilakukan penelitian mengenai faktor lain untuk mengatasi virus yakni

dari pH, aminia, detergens dan metabolisme mikroba.

Apabila organisme patogen terdapat di dalam digester dan mencemari

lingkungan, maka akan membahayakan bagi kehidupan makhluk hidup disekitarnya.

Berikut beberapa indikator apabila limbah biogas mencemari air lingkungan ialah:

a. Adanya perubahan suhu air. Air yang panas apabila langsung dibuang ke lingkungan

akan mengganggu kehidupan hewan air dan mikroorganisme lainnya.

b. Adanya perubahan pH atau konsentrasi ion Hidrogen. Air normal yang memenuhi syarat

untuk suatu kehidupan mempunyai berkisar pH berkisar antara 6,5 – 7,5.

c. Adanya perubahan warna, bau dan rasa air. Air dalam keadaan normal dan bersih pada

umumnya tidak akan berwarna, sehingga tampak bening dan jernih. Timbulnya bau pada air

lingkungan secara mutlak dapat dipakai sebagai salah satu tanda terjadinya pencemaran.

Apabila air memiliki rasa berarti telah terjadi penambahan material pada air dan mengubah

konsentrasi ion Hidrogen dan pH air.

d. Timbulnya endapan, koloidal, bahan terlarut. Bahan buangan yang berbentuk padat,

sebelum sampai ke dasar sungai akan melayang di dalam air besama koloidal, sehingga

menghalangi masuknya sinar matahari ke dalam lapisan air. Padahal sinar matahari sangat

diperlukan oleh mikroorganisme untuk melakukan fotosintesis.

e. Adanya mikroorganisme. Mikroorganisme sangat berperan dalam proses degradasi bahan

buangan dari limbah industri ataupun domestik. Bila bahan buangan yang harus didegradasi

cukup banyak, maka mikroorganisme akan ikut berkembangbiak. Pada perkembangbiakan

mikroorganisme ini tidak tertutup kemungkinan bahwa mikroba patogen ikut

berkembangbiak pula.

f. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan. Zat radioaktif dari berbagai kegiatan dapat

menyebabkan berbagai macam kerusakan biologis apabila tidak ditangani dengan benar,

baik efek langsung maupun efek tertunda.

Indikatoryang digunakan untuk mendeteksi keberadaan mikroorganisme harus

memiliki syarat sebagai berikut :

Dapat digunakan untuk berbagai jenis air

Mikroorganisme harus muncul bila patogen enterik dan sumber polusi muncul

Tidak ada di air yang terpolusi

Mudah diisolasi, murah, mudah diidentifikasi, dan mudah dihitung

Lebih banyak jumlahnya dan lebih tahan dibanding patogen

Bukan merupakan patogen

Tidak berkembang biak di air

Merespon perlakuan dan kondisi lingkungan

Kepadatan indikator harus berkaitan langsung dengan derajat polusi

Menjadi bagian dari mikroflora dalam saluran pencernaan hewan berdarah panas

2.3.4 Kebutuhan Sanitasi

Beberapa negara Eropa memiliki regulasi tentang hygien dan sanitasi limbah

peternakan berdasarkan EC 1774/2002 dimana terdapat 3 kategori utama di dalam

peraturan tersebut yakni :

Kebutuhan sanitasi berbeda tergantung instalasi biogasnya

Thermofil

Untuk limbah pangan dan bahan mentah harus dipastikan :

-temperatur ≥ 55° C

-waktu retensi 20 hari

-ukuran partikel ≤12 mm.

Mesofil

Temperatur berkisar antara 37° C

Hanya membutuhkan tempat terbatas

Sanitasi dicapai dengan pemanasan semua materi termasuk limbah dapur atau dengan

agen pereduksi patogen

Dibutuhkan beberapa hal dalam sanitasi yaitu :

1. Sektor kebersihan

2. Area disinfeksi

3. Kontrol penyakit

4. Pencatatan dan dokumentasi

5. Kontrol hygiens

6. Pemeliharaan instalasi dan kalibrasi peralatan

7. Perlu adanya laboratorium sendiri untuk mempermudah analisis sampel dan tes

efisiensi pengurangan patogen

penggunaan prinsip sanitasi berwawasan lingkungan menjadi penting, lebih dari

penggunaan sistem sanitasi terpusat konvensional. Sanitasi berwawasan lingkungan

diterapkan pada 3 target tujuan yaitu memadukan prinsip pembangunan berkelanjutan,

mengurangi kehilangan sumber daya lingkungan, dan mengurangi setengah dari

penduduk yang belum memiliki akses terhadap air minum yang sehat dan mencapai

perbaikan yang berarti dalam kehidupan paling tidak 100 juta. (Darwati, 2007)

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

1. Berdasarkan langkah pencegahan yang telah ditetapkan dalam pabrik biogas maka

dapat menekan angka kecelakaan serta menekan angka kemungkinan terjadinya

kerugian akibat kerusakan peralatan dan kecelakaan kerja.

2. Resiko yang terjadi dalam pabrik biogas adalah resiko ledakan dan kebakaran dan

juga termasuk resiko keracunan dan sesak napas.

3. Proses sanitasi diperlukan mengingat dari proses pembentukan biogas akan terbentuk

gas-gas yang jika dibiarkan akan mengganggu kesehatan manusia, dan juga

lingkungan sekitar.

3.2. Saran

Mengingat banyaknya manfaat yang dihasilkan dari biogas maka biogas

layakuntukdikembangkanselainituperludiperhatikan proseskehati-hatian agar biogas

yang diproduksitidakhanyamenghasilkankeuntungan yang

besarbagipengelolatapijugatidakmerugikan lain pihak

DAFTAR PUSTAKA

Darwati. 2007. Tinjauan Penerapan Sanitasi Berwawasan Lingkungan Dengan Sistem

Pemisahan Tinja Dan Urin. JurnalPermukiman Vol. 2 No. 3

Hidayat, Nur. 2015. Bioenergi. TIP – FTP – UB

Irvan. 2012. Pembuatan Biogas dari Berbagai Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit. Jurnal

Teknik Kimia.Vol.1, No. 1

Kaswinarni, Fibria. 2007. Kajian Teknis Pengolahan Limbah Padat dan Cair Industri

Tahu.Semarang. Universitas Diponegoro.

Krisno, A. 2011. Mikroorgaisme sebagai Indikator Baik Buruknya Kualitas Alam. Dikutip

dari https://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/12/29/mikroorganisme-sebagai-

indikator-baik-buruknya-kualitas-lingkungan-alam/. Diakses 27 Maret 2015.

Lanang,R. 2005. Kajian Perencanaan Permintaan dan Penyediaan Energi di Wilayah

Daerah Istimewa Yogyakarta Menggunakan Perangkat Lunak Leap. Universitas

Gadjah Mada. Yogyakarta

Nayono, S.E. 2011.Metode Pengolahan Air Limbah Alternatif Untuk Negara

Berkembang. Yogyakarta. Universitas Negeri Yogyakarta

Pietrangeli, Biancamaria., Lauri, Roberto., Bragatto, Paolo A. 2013. Safety Operation of

Biogas Plants in Italy. Chemical Engineering Transactions, Vol. 32, 2013

Wahyono, Sri.2001. Pengolahan sampah organik dan aspek sanitasi.Jurnal Teknologi

Lingkungan. Vol.2, No. 2, Mei 2001 : 113-118.

Warta Biru. 2012. Bio-slurry: Cara Pemanfaatan untuk Aneka Kegunaan. Vol. 2, No. 2,

April 2012