TEKNOLOGI PEMBUATAN BIOGAS DARI KOTORAN TERNAKPermintaan kebutuhan Bahan Bakar Minyak (BBM) di Indonesia baik itu untuk keperluan industri, transportasi dan rumah tangga dari tahun ketahun semakin meningkat. Menyebabkan ketersediaan bahan bakar menjadi terbatas, atau harga menjadi melambung. Terkait dengan masalah tersebut, salah satu kebijakan pemerintah ialah rencana pengurangan penggunaan bahan bakar minyak tanah untuk keperluan rumah tangga. Sejalan dengan hal itu pemerintah juga mendorong upaya- upaya untuk penggunaan sumber-sumber energi alternatif lainnya yang dianggap layak dilihat dari segi teknis, ekonomi, dan lingkungan, apakah itu berupa biofuel, biogas/gas bio, briket arang dan lain sebagainya. Sumber energi alternatip telah banyak ditemukan sebagai pengganti bahan bakar minyak, salah satunya adalah Biogas. Penggunaan biogas belum cukup berkembang luas antara lain disebabkan oleh karena masih relatif murahnya harga BBM yang disubsidi, sementara teknologi yang diperkenalkan selama ini masih memerlukan biaya yang cukup tinggi karena berupa konstruksi beton dengan ukuran yang cukup besar. Mulai tahun 2000-an telah dikembangkan reaktor biogas skala kecil (rumah tangga) dengan konstruksi sederhana, terbuat dari plastik secara siap pasang (knockdown) dan dengan harga yang relatif murah. Dan r eaktor biogas dapat juga dibuat dari sumur tembok dan dengan drum serta dengan bahan baku kotoran ternak dan limbah pertanian. Manfaat Energi Biogas Manfaat energi biogas adalah menghasilkan gas metan sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dapat dipergunakan untuk memasak. Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai pembangkit energi listrik. Di samping itu, dari proses produksi biogas akan dihasilkan sisa kotoran ternak yang dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organik pada tanaman/budidaya pertanian. Dan yang lebih penting lagi adalah mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian bahan bakar minyak bumi yang tidak bisa diperbaharui.3Potensi Pengembangan Biogas di Indonesia Potensi pengembangan Biogas di Indonesia masih cukup besar. Hal tersebut mengingat cukup banyaknya populasi ternak . Jumlah sapi 11 juta ekor, kerbau 3 juta ekor dan kuda 500 ribu ekor . Setiap 1 ekor ternak sapi/kerbau dapat dihasilkan 2 m biogas per hari. Potensi Ekonomis Biogas 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. PRINSIP PEMBUATAN BIOGAS Prinsip pembuatan biogas adalah adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik (tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah berupa gas metan (yang memiliki sifat mudah terbakar) dan karbon dioksida, gas inilah yang disebut biogas. 1

Proses dekomposisi anaerobik dibantu oleh sejumlah mikroorganisme, terutama bakteri metan. Suhu yang baik untuk proses fermentasi adalah 30-55C, dimana pada suhu tersebut mikroorganisme mampu merombak bahan bahan organik secara optimal. Hasil perombakan bahan bahan organik oleh bakteri adalah gas metan seperti yang terlihat pada tabel dibawah ini: Tabel : Komposisi biogas (%) kotoran sapi dan campuran kotoran ternak dengan sisa pertanian.Jenis Gas Kotoran Sapi Campuran Kotoran + Sisa Pertanian

Metan (CH 4) Karbon dioksida (CO 2) Nitrogen (N2) Karbon monoksida (CO) Oksigen (O 23) Propena (CH 8) Hidrogen sulfida (H 22S) Nilai kalori (kkal/m)Reaktor Biogas Skala Rumah Tangga 65,7 27,0 2,30 0,1 0,7 651354 70 45 57 0,5 3,00,1 6,0 Sedikit2

4800 - 6700 Sumber : Harahap, dkk (1978)MEMBANGUN INSTALASI BIOGAS Bangunan utama dari instalasi biogas adalah Digester yang berfungsi untuk 2menampung gas metan hasil perombakan bahan bahan organik oleh bakteri. Jenis digester yang paling banyak digunakan adalah model co ntinuo us fee ding dimana pengisian bahan organiknya dilakukan secara kontinu setiap hari. Besar kecilnya digester tergantung pada kotoran ternak yamg dihasilkan dan banyaknya biogas yang diinginkan. Lahan yang diperlukan sekitar 16 m. Untuk membuat digester diperlukan bahan bangunan seperti pasir, semen, batu kali, batu koral, bata merah, besi konstruksi, cat dan pipa prolon. Lokasi yang akan dibangun sebaiknya dekat dengan kandang sehingga kotoran ternak dapat langsung disalurkan kedalam digester. Disamping digester harus dibangun juga penampung sludge (lumpur) dimana slugde tersebut nantinya dapat dipisahkan dan dijadikan pupuk organik padat dan pupuk organik cair. 3SPESIFIKASI TEKNIS 1. Volume reaktor (plastik) : 4.000 liter 2. Volume penampung gas (plastik) : 2.500 liter 3. Kompor Biogas : 1 buah 4. Drum pengaduk bahan : 1 buah 5. Pengaman gas : 1 buah 6. Selang saluran gas : + 10 m 7. Kebutuhan bahan baku : kotoran ternak dari 2-3 ekor sapi/ kerbau. 8. Biogas yang dihasilkan 4m per hari (setara dengan 2,5 liter minyak tanah).

Gambar 1. Instalasi Reaktor Biogas Skala Rumah Tangga PERSIAPAN PEMASANGAN REAKTOR BIOGAS 1. Pembuatan lubang reaktor, panjang = 4 m, lebar = 1,1 m, dalam = 1,2 m. 2. Pembuatan meja tabung plastik penampung gas : (diameter 1,2 m) panjang = 3 m, lebar =1,2m 3. Kotoran sapi (fases) awal sebanyak 100 karung kantong semen atau karung seukurannya (100 kantong semen = 2000 lt). Persiapan awal ini untuk mempercepat produksi gas yang siap untuk digunakan (dinyalakan). 4. Drum untuk tempat pencampuran kotoran (fases) dengan air (1:1) ; 1 buah (200 liter) 5. Karung untuk tempat sisa kotoran dari proses produksi biogas 6.Kayu atau bambu untuk pagar, supaya reaktor aman dari gangguan ternak atau lainnya. 7. Terpal dan bahan lainnya untuk atap reaktor supaya terhindar dari hujan atau material yang jatuh dari atas.Gambar 2 : Kompor gas dari pengolahan kotoran sapiSetelah pengerjaan digester selesai maka mulai dilakukan proses pembuatan biogas dengan langkah langkah sebagai berikut: 1. Mencampur kotoran sapi dengan air sampai terbentuk lumpur dengan perbandingan 1:1 pada bak penampung sementara. Bentuk lumpur akan mempermudah pemasukan kedalam digester2.Mengalirkan lumpur kedalam digester melalui lubang pemasukan. Pada pengisian pertama kran gas yang ada diatas digester dibuka agar pemasukan lebih mudah dan 3

udara yang ada didalam digester terdesak keluar. Pada pengisian pertama ini dibutuhkan lumpur kotoran sapi dalam jumlah yang banyak sampai digester penuh.3.Membuang gas yang pertama dihasilkan pada hari ke-1 sampai ke-8 karena yang terbentuk adalah gas CO 2. Sedangkan pada hari ke-10 sampai hari ke-14 baru terbentuk gas metan (CH 4) dan CO 2 mulai menurun. Pada komposisi CH 4 54% dan CO 2 27% maka biogas akan menyala. 4.Pada hari ke-14 gas yang terbentuk dapat digunakan untuk menyalakan api pada kompor gas atau kebutuhan lainnya. Mulai hari ke-14 ini kita sudah bisa menghasilkan energi biogas yang selalu terbarukan. Biogas ini tidak berbau seperti bau kotoran sapi. Selanjutnya, digester terus diisi lumpur kotoran sapi secara kontinu sehingga dihasilkan biogas yang optimal Pengolahan kotoran sapi menjadi energi alternatif biogas yang ramah

lingkungan merupakan cara yang sangat menguntungkan, karena mampu

memanfaatkan alam tanpa merusaknya sihingga siklus ekologi tetap terjaga.

Manfaat lain mengolah kotoran sapi menjadi energi alternatif biogas adalah

dihasilkannya pupuk organik untuk tanaman, sehingga keuntungan yang dapat

diperoleh adalah:

1. Meningkatnya pendapatan dengan pengurangan biaya kebutuhan pupuk

dan pestisida.

2. Menghemat energi, pengurangan biaya energi untuk memasak dan

pengurangan konsumsi energi tak terbarukan yaitu BBM.

3. Mampu melakukan pertanian yang berkelanjutan, penggunaan pupuk dan

pestisida organik mampu menjaga kemampuan tanah dan keseimbangan

ekosistem untuk menjamin kegiatan pertanian berkelanjutan

Biogas diproduksi oleh bakteri dari bahan organik di dalam kondisi

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 oC (Sasse, L., 1992, Junaedi, 2002).

Produksi biogas dari kotoran sapi berkisar 600 liter s.d. 1000 liter

biogas per hari, kebutuhan energi untuk memasak satu keluaraga rata-rata

2000 liter per hari. Dengan demikian untuk memenuhi kebutuhan energi

memasak rumah tangga dapat dipenuhi dari kotoran 3 ekor sapi. Selain biogas

pengolahan kotoran sapi juga menghasilkan pupuk padat dan pupuk cair.

Pupuk dari kotoran sapi yang telah diambil biogasnya memiliki kadar pencemar

BOD dan COD berkurang sampai 90%, dengan kondisi ini pupuk dari kotoran

sapi sudah tidak berbau. Permasalahan yang dihadapi peternak sapi mengenai

tumpukan kotoran sapi yang menimbulkan bau tidak enak dan mengganggu

kehidupan penduduk di sekitar kandang dapat diatasi. Jenis konstruksi unit

pengolah (digester) biogas yang dapat dibangun di daerah tropis dapat dibagi

menjadi 3 model yaitu:

1. Digester permanen (fixed dome digester)

2. Digester dengan tampungan gas mengapung (floating dome digester)

Pendahuluan

Kebutuhan BBM/energi yang semakin

meningkat mendorong perlunya sosialisasi

model BBM/energi alternatif yang ekonomis

dan ramah lingkungan

Materi yang terdapat dalam buku ini berasal

dari berbagai sumber dan pengalaman

lapangan. Modifikasi pada bentuk dan model sangat dimungkinkanKondisi yang dibutuhkan

Bahan Baku

Kotoran hewan (sapi, kambing, dll) dalam jumlah

besar minimal tersedia 2 ember tiap harinya

Limbah organik (ampas tahu cair, eceng gondok,

sampah sayuran)

Bak Pengaduk*

Saluran pembuangan limbah kandang*

*(boleh ada, boleh tidak, bisa digantikan dengan

menggunakan ember dan dituang langsung ke

digester)

Tabel Biaya Alat dan Bahan Instalasi Biogas

A. ALAT DAN BAHAN

NO ALAT/BAHAN JUMLAH SATUAN HARGA Rp

1 Bak INLET & OUTLET

Batako 100 buah 1,600 160,000

Pasir 0.50 mobil 200,000 100,000

Semen 4 zak 58,000 232,000

Paralon 4 " 1 batang 30,000 30,000

Elbow 4 " 4 buah 7,500 30,000

2 Digester

Plastik Tabung PE (diameter 2 m) 21 meter 20,000 420,000

Tedmond Sock 3/4" 1 buah 20,000 20,000

Paralon 3/4" 1 batang 25,000 25,000

Paralon 1/2" 1 batang 20,000 20,000

Klep/Keran Pipa 3/4" 2 buah 25,000 50,000

Klep/Keran Pipa 1/2" 2 buah 25,000 50,000

Selang Berserat 3/4" 15 meter 20,000 300,000

Selang Berserat 5/8" 3 meter 15,000 45,000

Selang Berserat 1/2" 3 meter 10,000 30,000

Selang Berserat 1/4" 8 meter 8,000 64,000Lanjutan tabel

Sock T 3/4" 1 buah 10,000 10,000

Bambu (3 meter) 1 batang 10,000 10,000

Selang karet 1/2" 2 meter 4,000 8,000

Tali Karet Ban dalam 10 meter 1,000 10,000

Lem Dextone 1 buah 20,000 20,000

LemAica Aibon 1 buah 15,000 15,000

Lem PVC 1 buah 15,000 15,000

Tape Seal 1 buah 5,000 5,000

Klem Besi 1" 4 buah 2,500 10,000

Klem Besi 3/4" 4 buah 2,000 8,000

Klem Besi 5/8" 4 buah 2,000 8,000

Klem Besi 1/2" 4 buah 1,500 6,000

3 Penampung Gas

Plastik tabung PE (diameter 1 m) 12 meter 18,000 216,000

4 Kompor Gas 1 lubang 1 buah 100,000 100,000

Total 2,017,000

Catatan :

1.Kebutuhan pipa dan selang tergantung jarak dengan dapur sehingga bisa berubah.

2.Daya Tahan instalasi biogas ini dapat mencapai >5 tahun sehingga biaya investasi untuk tiap tahunnya menjadi

3.(Rp. 2,017,000/5 tahun) = Rp.403,400,-/tahun