JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN - FTSPINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011

“PERENCANAAN BIODIGESTER

TINJA MANUSIA DAN KOTORAN TERNAK

SKALA KOMUNAL RUMAH TANGGA

DI KECAMATAN NGANCAR,

KABUPATEN KEDIRI”

Endah Kusuma Wardahni3307 100 030

Dosen Pembimbing :Ir. Bowo Djoko Marsono, M.ENG

SIDANG PROGRES TUGAS AKHIR

LATAR BELAKANG

2

Pemanfaatan Limbah Peternakan dengan BIOGAS merupakanpraktek pertanian yang ramah lingkungan dan berkelanjutan(Marchaim, 1992; Anonim, 1984)

*Kab.Kediri 80% sektor pertanian & peternakan sapi perah

Badan Pusat Statistik 2007, masyarakat Indonesia tidak memiliki jamban pribadi di rumah sebanyak 40,14% (Pedesaan)

*Sanitasi Kediri Buruk;45% tidak punya WC, program BAPPEDA-ODF Kec.Ngancar

(blackwater) Tinja Manusia Potensial untuk BIOGAS dan Urien Manusia potensial untuk PUPUK CAIR (Rofiqoh, 2010)

*Biogas MCK di Kel.Belowerti sudah ada dan belum ada pemisah urien

Harapan disain Biodigester mampu memicu Program Sukses ODF Kecamatan Ngancar 2011-2012

*disain biodigester dibuat sederhana agar mudah diaplikasikan

LATAR BELAKANG

3

Kamar mandi mewah di rumah perkotaan

Jamban di sepanjang pinggiran Kali Kab. Kediri

Sanitasi adalah Hak Asasi Manusia

Gambaran Realita Sanitasi Kab.Kediri

RUMUSAN MASALAH

4

JUMLAH LIMBAH YANG AKAN DIOLAH & VOLUME GAS CH4 YANG AKAN DIHASILKAN

1BAGAIMANA DISAIN SPAL & BIODIGESTER SKALA KOMUNAL RUMAH TANGGA YANG TEPAT

2

BERAPA BIAYA INVESTASI PER m3

LIMBAH OLAHAN (Rp/m3) DAN BIAYA INVESTASI PER RUMAH TANGGA (Rp/RT)?

3

RUANG LINGKUP

5

Kotoran Ternak dari Sapi Perah, Limbah blacwater dari tinja manusia yang terpisah dengan urien

Perencana Biodigester dan Jamban Sekat Komunal dari 3 Tipikal, Tipe 1 (2KK dan 4 sapi), Tipe 2 (5KK dan 10 sapi), dan Tipe 3 (10KK dan 20 sapi)

Tinja Manusia : Kotoran Sapi : Air = 1 : 1 : 1 dengan parameter COD, pH, suhu dan TSS

Bak pencampur, Bak Kontrol Blackwater, Digester, Pipa Saluran Gas, Balon Tampung gas, Bak Residu dan Tampungan pupuk

Rencana Anggaran Biaya Biodigester Skala Rumah Tangga dan Jamban Sederhana yang Sehat

TUJUAN

6

MENGIDENTIFIKASI % MENGANALISA JUMLAH LIMBAH YANG AKAN DIOLAH & VOLUME GAS CH4 YANG AKAN DIHASILKAN

1MENYUSUN DISAIN SPAL & BIODIGESTER ANAEROBIK SKALA KOMUNAL YANG TEPAT

2

MENGHITUNG DAN MENGETAHUI RAB & BOQ UNIT PEMBUATAN BIODIGESTER

3

MANFAAT

6

SANITASI : Meningkatkan indeks pembangunan manusia (IPM) yang merupakan komposit dari daya beli, usia harapan hidupdan kesehatan, serta tingkat pendidikan.

1SAINS & TEKNOLOGI: Pengembangan Teknologi Alternatif (BIOGAS) Pedesaan khususnya Kabupaten Kediri

2

PEREKONOMIAN: Mengurangi anggaran biaya Rumah Tangga masyarakat pedesaan, prinsip pengembangan teknologi untuk peningkatan ekonomi kerakyatan

3

KONDISI KEB.KEDIRI

7

111º47’05’’BT sampai 112º18’20’’BT dan 07º36’12’’LS sampai dengan 08º00’32’’LS.

BATAS WILAYAH:

Utara: Nganjuk &Jombang

Selatan: Tulungagung, Blitar

Timur:Malang &Jombang

Barat: Tulungagung

Kecamatan Ngancar terbagi menjadi 10 desa, dan terdapat 38 dusun. Penduduk Kecamatan Ngancar pada tahun 2009 jumlah 44.837 jiwa terdiri dari 22.043 laki-laki dan 2.794 perempuan.

KONDISI KEC.NGANCAR

8

Mata pencaharian penduduk di kecamatan Ngancar 87,5% dominan di bidang pertanian,

1,4% industri,

2,7% konstruksi dan transportasi serta

8,4% di bidang perdagangan.

Tahun 2009: sapi potong 19,32%,

sapi perah 27%,

kerbau 0,69%,

babi 0,71%,

kambing & domba 52,1% dan kuda 0,16%.

TINJAUAN PUSTAKA

9

Limbah

Debit

(liter/org.

hari)

pH

BOD

(gram/org.

hari)

TSS

(gram/org.

hari)

Tinja 0,15 7-7,5 14-33,5 30

Urin 1,25 7(4,5-8) 5-6 20-60

Pembersih Anus 10,5 7 - -

Air Guyur 12-48 7 - -

Sumber: Kujawa, 2005 dan Morel dan Diener, 2006 dalamSoedjono dkk, 2010

Tabel . Kuantitas dan Karateristik Air Limbah Domestik

TINJAUAN PUSTAKA

10

Tabel . Komposisi Tinja Manusia

No. Parameter Berat

1 Berat basah/orang/hari 100-400 gram

2 Berat kering/orang/hari 30-60 gram

Sumber Tabel 2.2 dan 2.3: Richard dkk, 1980

Bahan Rasio C/N

Kotoran Manusia 8

Kotoran Kambing 18

Kotoran Babi 19

Kotoran Domba 24

Kotoran

Kerbau/Sapi25

Tipe Kotoran Produksi Gas Per Kg Kotoran (m3)

Kotoran Sapi 0,023-0,040

Kotoran Manusia 0,020-0,028

Sumber : WAHYUNI 2010

Sumber : WAHYUNI 2010

Sumber : Triadmojo 1995

P V = n.R.T ... (2.10)

PRODUKSI GAS

TINJAUAN PUSTAKA

11

Sumber: Polplasert, 1989

Limbah + Mikroorganisme + CO2 + CH4 + (NH3 + H2O + CO) + sludgeOrganik Anaerob

Jenis Gas Hasil Biogas Volume (%)

Metana (CH4) 50-70

Karbondioksida (CO2) 30-40

O2, H2, dan H2S 1-2

METODE PERENCANAAN

12

SEBELUM PEMICUAN TAHUN 2006

13

5%

23%

20%

7%

45%

Kondisi Desa Kunjang (734 KK)

Kecamatan Ngancar Sebelum Pemicuan

Tahun 2006-2007

Cemplung Tertutup

Cemplung Terbuka

Leher Angsa

Plengsengan

Tidak punya

MANFAAT JAMBAN SEHAT

14

PROGRAM PEMICUAN ODF

15

SYARAT JAMBAN SEHAT

16

JAMBAN SEHAT, adalah fasilitas pembuangan tinja yang:

1. Mencegah kontaminasi ke badan air2. Mencegah kontak antara manusia dan

tinja3. Tinja tidak dihinggapi serangga, seta

binatang lainnya4. Mencegah bau yang tidak sedap5. Konstruksi dudukannya dibuat dengan

baik, aman dan mudah dibersihkan

Jika jamban jenis semi permanenmemiliki 5 syarat ini, maka termasukJAMBAN SEHAT.

LIMBAH BLACKWATER

17

MASS BALANCE

18

Kriteria Nilai Tipikal

Removel COD 30-70% 50%

Removel N 20-35% 27,50%

Removel P 40-70% 55%

HASIL UJI LABORATORIUM DENGAN PARAMETER :COD = 9446 lmg/literTSS = 6,7%, dengan kadar air 93,3%pH = 8,22-7,12Suhu = 29,5 ˚C-35˚C

0

5

10

15

20

25

30

35

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Volu

me

Gas

(mL

)

Waktu( Hari ke-)

Grafik Gas Rate

R1

R2

MASS BALANCE

19

JAMBAN KOMUNAL 2KK

20

1

2

PILIHAN BAGIAN ATAS JAMBAN

JAMBAN KOMUNAL 2KK

21

BAGIAN TENGAH SLAB

PLENGSENGAN

BAGIAN BAWAH PENAMPUNGAN

BLACKWATER

GAMBAR JAMBAN & BAK BLACKWATER

22

GAMBAR BIOGAS BELANDA

23

GAMBAR BIODIGESTER RANCANGAN

24

DETAIL ATAS DIGESTER

25

DETAIL DIGESTER

26

GAMBAR BAK PENGADUK MANUAL

27

JARINGAN 2KK

28

UNIT PURIFIKASI SEDERHANA

29

PROFIL HIDROLIS

30

HASIL GAS METAN

31

PENGHITUNGAN VOLUME GAS METAN

Debit total = 184 liter/hariVolume gas metan = 0,4 liter/g CODCOD campuran = 9446 mg/lCOD influen = Debit limbah x COD Campuran

= 184 l/hari x 9446 mg/l= 1738064 mg/hari

COD efluen = Debit limbah x COD efluen= 184 l/hari x 1889,2 mg/l= 347613 mg/hari

COD VSS = Rasio COD/VSS x Koef.Yield xRemovelCOD xCOD influen

= 1,42 x 0,04 x 80% x COD influen= 78977,6 mg/hari

COD Metan = COD influen – COD efluen –COD VSS= 1738064 – 347613 – 78977,6= 1311473,6 mg/hari

Metan yang dihasilkan= (COD Metan/1000gr)xVol.Gas metan= (1311473,6mg/hari/1000gr) x 0,4 l/gr= 525 liter/hari = 0,525 m3/hari

PENAMPUNG GAS METAH

Direncanakan plastik polyethyleneberukuran Ǿ65x100cm, mampu menampunggas sebesar 331,66 liter/hari. Sehinggadiharapkan balon penampung gas inimampu menyimpan kebutuhan gas sebelumkegiatan memasak dimulai atau artinyamampu menampung kebutuhanmemasak/KK/hari.

INVESTASI

32

JAMBAN SEHAT Tipe 1> Rp 757.750

Tipe 2> Rp 1.007.000

Tipe 3> Rp1.587.750

INSTALASI BIODIGESTER Tipe 1>Rp4.165.000,

Tipe2>Rp 11.680.000,

Tipe 3>Rp 15.490.000

TOTAL INVESTASI Tipe 1>Rp 4.950.000

Tipe 2>Rp 12.700.000

Tipe 3>Rp 17.100.000

KESIMPULAN

33

JUMLAH LIMBAH Tipe1>184 ltr/hari, Tipe2>460 ltr/hari, Tipe3>1420ltr/hari

GAS METAN YANG DIHASILKAN Tipe 1>525ltr/hari, Tipe2>1299ltr/hari, Tipe3>1942ltr/hari

DISAIN BIODIGESTER FIXE DOME 6m3 , 14m3,30m3

BAK KONTOL BLACKWATER, BAK PENGADUK, DIGSTER, BAK

RESIDU, SLURRY POND, JERIGEN PURIFIKASI

SEDERHANA, SALURAN PIPA GAS

INVESTASI Tipe 1>Rp 2.475.000/KK

Tipe 2>Rp 2.540.000/KK

Tipe 3>Rp 1.710.000/KK