Cara Mudah Membuat Digester Biogas

14
Cara Mudah Membuat Digester Biogas Oleh : KAMASE CARE PENDAHULUAN Sebagian besar penduduk Indonesia masih mengandalkan pada sektor pertanian dan peternakan untuk menggerakkan roda perekonomian. Tanpa disadari, produk-produk pertanian dan peternakan tersebut menghasilkan hasil sampingan yang belum banyak mendapatkan perhatian, bahkan dianggap sebagai sampah yang tidak dimanfaatkan. Pada umumnya, limbah tersebut dimanfaatkan sebagai pupuk kandang. Padahal, dari limbah pertanian dan peternakan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif, yaitu dari biomassa. Sumber-sumber energi biomassa berasal dari bahan organik. Apabila biomassa tersebut dimanfaatkan untuk menghasilkan energi, maka energi tersebut disebut dengan bioenergi. Salah satu bentuk bioenergi adalah biogas. Salah satu upaya pemanfaatan limbah peternakan adalah dengan memanfaatkannya untuk menghasilkan bahan bakar dengan menggunakan teknologi biogas. Teknologi biogas memberikan peluang bagi masyarakat pedesaan yang memiliki usaha peternakan, baik individual maupun kelompok, untuk memenuhi kebutuhan energi sehari-hari secara mandiri. Teknologi biogas bukanlah teknologi baru. Teknologi ini telah banyak dimanfaatkan oleh petani peternak di berbagai negara, diantaranya India, Cina, bahkan Denmark. Teknologi biogas sederhana yang dikembangkan di Indonesia berfokus pada aplikasi skala kecil/menengah yang dapat dimanfaatkan masyarakat pertanian yang memiliki ternak sapi 2 – 20 ekor. Penerapan teknologi biogas pada daerah yang memiliki peternakan dapat memberikan keuntungan ekonomis apabila dilakukan perancangan yang tepat dari segi teknis dan operasionalnya. Perancangan teknis meliputi: desain biodigester, desain penyaluran gas dan desain tangki penampung. Perancangan operasional meliputi kemampuan operator untuk memastikan perawatan fasilitas biogas berjalan rutin dan terpenuhinya suplai bahan baku biogas setiap harinya. Potensi biogas di Indonesia cukup melimpah, mengingat peternakan merupakan salah satu kegiatan ekonomi dalam kehidupan masyarakat pertanian. Hampir semua petani memiliki ternak antara lain sapi, kambing, dan ayam. Bahkan ada yang secara khusus mengembangkan sektor peternakan. Di antara jenis ternak tersebut, sapi merupakan penghasil kotoran yang paling besar.

Transcript of Cara Mudah Membuat Digester Biogas

Page 1: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

Cara Mudah Membuat Digester BiogasOleh : KAMASE CARE

PENDAHULUAN

Sebagian besar penduduk Indonesia masih mengandalkan

pada sektor pertanian dan peternakan untuk menggerakkan roda perekonomian. Tanpa disadari, produk-

produk pertanian dan peternakan tersebut menghasilkan hasil sampingan yang belum banyak

mendapatkan perhatian, bahkan dianggap sebagai sampah yang tidak dimanfaatkan. Pada umumnya,

limbah tersebut dimanfaatkan sebagai pupuk kandang. Padahal, dari limbah pertanian dan peternakan

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif, yaitu dari biomassa. Sumber-sumber

energi biomassa berasal dari bahan organik. Apabila biomassa tersebut dimanfaatkan untuk

menghasilkan energi, maka energi tersebut disebut dengan bioenergi. Salah satu bentuk bioenergi

adalah biogas.

Salah satu upaya pemanfaatan limbah peternakan adalah dengan memanfaatkannya untuk

menghasilkan bahan bakar dengan menggunakan teknologi biogas. Teknologi biogas memberikan

peluang bagi masyarakat pedesaan yang memiliki usaha peternakan, baik individual maupun kelompok,

untuk memenuhi kebutuhan energi sehari-hari secara mandiri.

Teknologi biogas bukanlah teknologi baru. Teknologi ini telah banyak dimanfaatkan oleh petani peternak

di berbagai negara, diantaranya India, Cina, bahkan Denmark. Teknologi biogas sederhana yang

dikembangkan di Indonesia berfokus pada aplikasi skala kecil/menengah yang dapat dimanfaatkan

masyarakat pertanian yang memiliki ternak sapi 2 – 20 ekor.

Penerapan teknologi biogas pada daerah yang memiliki peternakan dapat memberikan keuntungan

ekonomis apabila dilakukan perancangan yang tepat dari segi teknis dan operasionalnya. Perancangan

teknis meliputi: desain biodigester, desain penyaluran gas dan desain tangki penampung.

Perancangan operasional meliputi kemampuan operator untuk memastikan perawatan fasilitas biogas

berjalan rutin dan terpenuhinya suplai bahan baku biogas setiap harinya.

Potensi biogas di Indonesia cukup melimpah, mengingat peternakan merupakan salah satu kegiatan

ekonomi dalam kehidupan masyarakat pertanian. Hampir semua petani memiliki ternak antara lain sapi,

kambing, dan ayam. Bahkan ada yang secara khusus mengembangkan sektor peternakan. Di antara

jenis ternak tersebut, sapi merupakan penghasil kotoran yang paling besar.

Dalam rangka menjawab tuntutan tersebut, maka kami mencoba untuk menyusun tulisan sederhana ini.

Tulisan ini merupakan buku sederhana yang semoga dapat menjadi pedoman dan petunjuk dalam

merancang dan membangun biodigester, terutama untuk skala rumah tangga dan komunitas (peternak

Page 2: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

dan petani serta masyarakat). Semoga tulisan kecil yang kami ketengahkan ke hadapan anda semua

dapat bermanfaat dalam pemanfaatan sumber energi terbarukan untuk kemandirian energi.

TENTANG BIOGAS DAN BIODIGESTER

Apakah biogas itu? Biogas merupakan gas campuran metana (CH4), karbondioksida (CO2) dan gas

lainnya yang didapat dari hasil penguraian material organik seperti kotoran hewan, kotoran manusia,

tumbuhan oleh bakteri pengurai metanogen pada sebuah biodigester. Jadi, Untuk menghasilkan biogas,

dibutuhkan pembangkit biogas yang disebut biodigester. Proses penguraian material organik terjadi

secara anaerob (tanpa oksigen). Biogas terbentuk pada hari ke 4 – 5 sesudah biodigester terisi penuh,

dan mencapai puncak pada hari ke 20 – 25. Biogas yang dihasilkan oleh biodigester sebagian besar

terdiri dari 50 – 70% metana (CH4), 30 – 40% karbondioksida (CO2), dan gas lainnya dalam jumlah kecil.

Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas, yaitu:

1. Kelompok bakteri fermentatif: Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa jenis Enterobactericeae

2. Kelompok bakteri asetogenik: Desulfovibrio

3. Kelompok bakteri metana: Mathanobacterium, Mathanobacillus,Methanosacaria, dan Methanococcus

Bakteri methanogen secara alami dapat diperoleh dari berbagai sumber seperti: air bersih, endapan air

laut, sapi, kambing, lumpur (sludge) kotoran anaerob ataupun TPA (Tempat Pembuangan Akhir).

Selama beberapa tahun, masyarakat pedesaan di seluruh dunia telah menggunakan biodigester untuk

mengubah limbah pertanian dan peternakan yang mereka miliki menjadi bahan bakar gas. Pada

umumnya, biodigester dimanfaatkan pada skala rumah tangga. Namun tidak menutup kemungkinan

untuk dimanfaatkan pada skala yang lebih besar (komunitas). Biodigester mudah untuk dibuat dan

diperasikan. Beberapa keuntungan yang dimiliki oleh biodigester bagi rumah tangga dan komunitas

antara lain:

Mengurangi penggunaan bahan bakar lain (minyak tanah, kayu, dsb) oleh rumah tangga atau

komunitas

Menghasilkan pupuk organik berkualitas tinggi sebagai hasil sampingan

Menjadi metode pengolahan sampah (raw waste) yang baik dan mengurangi pembuangan sampah ke

lingkungan (aliran air/sungai)

Meningkatkan kualitas udara karena mengurangi asap dan jumlah karbodioksida akibat pembakaran

bahan bakar minyak/kayu bakar

Secara ekonomi, murah dalam instalasi serta menjadi investasi yang menguntungkan dalam jangka

panjang

BAGAIMANA MEMBUAT BIODIGESTER YANG OPTIMAL

Membuat biodigester gampang-gampang susah. Gampang, karena konstruksi biodigester yang sangat

sederhana. Susah, karena tidak semua konstruksi biodigester menghasilkan biogas yang diinginkan.

Kunci dalam pembuatan biodigester adalah pada perencanaan yang matang.

Dalam pembangunan biodigester, ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan, yaitu:

Lingkungan abiotis – Biodigester harus tetap dijaga dalam keadaan abiotis (tanpa kontak langsung

dengan Oksigen (O2). Udara (O2) yang memasuki biodigester menyebabkan penurunan produksi

metana, karena bakteri berkembang pada kondisi yang tidak sepenuhnya anaerob.

Temperatur - Secara umum, ada 3 rentang temperatur yang disenangi oleh bakteri, yaitu:

1. Psicrophilic (suhu 4 – 20 C) -biasanya untuk negara-negara subtropics atau beriklim dingin

2. Mesophilic (suhu 20 – 40 C)

3. Thermophilic (suhu 40 – 60 C) – hanya untuk men-digesti material, bukan untuk menghasilkan biogas

Untuk negara tropis seperti Indonesia, digunakan unheated digester(digester tanpa pemanasan) untuk

kondisi temperatur tanah 20 – 30 C.

Page 3: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

Derajat keasaman (pH) – Bakteri berkembang dengan baik pada keadaan yang agak asam (pH antara

6,6 – 7,0) dan pH tidak boleh di bawah 6,2. Karena itu, kunci utama dalam kesuksesan operasional

biodigester adalah dengan menjaga agar temperatur konstan (tetap) dan input material sesuai.

Rasio C/N bahan isian – Syarat ideal untuk proses digesti adalah C/N = 25 – 30. Karena itu, untuk

mendapatkan produksi biogas yang tinggi, maka penambangan bahan yang mengandung karbon (C)

seperti jerami, atau N (misalnya: urea) perlu dilakukan untuk mencapai rasio C/N = 25 – 30. Berikut tabel

yang menunjukkan kadar N dan rasio C/N dari beberapa jenis bahan organik.

Kebutuhan Nutrisi - Bakteri fermentasi membutuhkan beberapa bahan gizi tertentu dan sedikit logam.

Kekurangan salah satu nutrisi atau bahan logam yang dibutuhkan dapat memperkecil proses produksi

metana. Nutrisi yang diperlukan antara lain ammonia (NH3) sebagai sumber Nitrogen, nikel (Ni),

tembaga (Cu), dan besi (Fe) dalam jumlah yang sedikit. Selain itu, fosfor dalam bentuk fosfat (PO4),

magnesium (Mg) dan seng (Zn) dalam jumlah yang sedikit juga diperlukan. Tabel berikut adalah

kebutuhan nutrisi bakteri fermentasi.

Kadar Bahan Kering – Tiap jenis bakteri memiliki nilai “kapasitas kebutuhan air” tersendiri. Bila

kapasitasnya tepat, maka aktifitas bakteri juga akan optimal. Proses pembentukan biogas mencapai titik

optimum apabila konsentrasi bahan kering terhadap air adalah 0,26 kg/L.

Pengadukan – Pengadukan dilakukan untuk mendapatkan campuran substrat yang homogen dengan

ukuran partikel yang kecil. Pengadukan selama proses dekomposisi untuk mencegah terjadinya benda-

benda mengapung pada permukaan cairan dan berfungsi mencampur methanogen dengan substrat.

Pengadukan juga memberikan kondisi temperatur yang seragam dalam biodigester.

Zat Racun (Toxic) – Beberapa zat racun yang dapat mengganggu kinerja biodigester antara lain air

sabun, detergen, creolin. Barikut adalah tabel beberapa zat beracun yang mampu diterima oleh bakteri

dalam biodigester (Sddimension FAO dalam Ginting, 2006)

Page 4: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

Pengaruh starter – Starter yang mengandung bakteri metana diperlukan untuk mempercepat proses

fermentasi anaerob. Beberapa jenis starter antara lain:

1. Starter alami, yaitu lumpur aktif seperti lumpur kolam ikan, air comberan atau cairan septic tank,

sludge, timbunan kotoran, dan timbunan sampah organik

2. Starter semi buatan, yaitu dari fasilitas biodigester dalam stadium aktif

3. Starter buatan, yaitu bakteri yang dibiakkan secara laboratorium dengan media buatan

JENIS BIODIGESTER

Pemilihan jenis biodigester disesuaikan dengan kebutuhan dan kemampuan pembiayaan/ finansial. Dari

segi konstruksi, biodigester dibedakan menjadi:

Fixed dome – Biodigester ini memiliki volume tetap sehingga produksi gas akan meningkatkan tekanan

dalam reactor (biodigester). Karena itu, dalam konstruksi ini gas yang terbentuk akan segera dialirkan ke

pengumpul gas di luar reaktor.

Floating dome – Pada tipe ini terdapat bagian pada konstruksi reaktor yang bisa bergerak untuk

menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor. Pergerakan bagian reaktor ini juga menjadi tanda telah

dimulainya produksi gas dalam reaktor biogas. Pada reaktor jenis ini, pengumpul gas berada dalam satu

kesatuan dengan reaktor tersebut.

Dari segi aliran bahan baku reaktor biogas, biodigester dibedakan menjadi:

Bak (batch) – Pada tipe ini, bahan baku reaktor ditempatkan di dalam wadah (ruang tertentu) dari awal

hingga selesainya proses digesti. Umumnya digunakan pada tahap eksperimen untuk mengetahui

potensi gas dari limbah organik.

Mengalir (continuous) – Untuk tipe ini, aliran bahan baku masuk dan residu keluar pada selang waktu

tertentu. Lama bahan baku selama dalam reaktor disebut waktu retensi hidrolik (hydraulic retention

time/HRT).

Sementara dari segi tata letak penempatan biodigester, dibedakan menjadi:

Seluruh biodigester di permukaan tanah – Biasanya berasal dari tong-tong bekas minyak tanah atau

aspal. Kelemahan tipe ini adalah volume yang kecil, sehingga tidak mencukupi untuk kebutuhan sebuah

rumah tangga (keluarga). Kelemahan lain adalah kemampuan material yang rendah untuk menahan

korosi dari biogas yang dihasilkan.

Sebagian tangki biodigester di bawah permukaan tanah – Biasanya biodigester ini terbuat dari campuran

semen, pasir, kerikil, dan kapur yang dibentuk seperti sumuran dan ditutup dari plat baja. Volume tangki

dapat diperbesar atau diperkecil sesuai dengan kebutuhan. Kelemahan pada sistem ini adalah jika

ditempatkan pada daerah yang memiliki suhu rendah (dingin), dingin yang diterima oleh plat baja

merambat ke dalam bahan isian, sehingga menghambat proses produksi.

Seluruh tangki biodigester di bawah permukaan tanah – Model ini merupakan model yang paling popular

di Indonesia, dimana seluruh instalasi biodigester ditanam di dalam tanah dengan konstruksi yang

permanen, yang membuat suhu biodigester stabil dan mendukung perkembangan bakteri methanogen.

KOMPONEN BIODIGESTER

Page 5: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

Komponen pada biodigester sangat bervariasi, tergantung pada jenis biodigester yang digunakan.

Tetapi, secara umum biodigester terdiri dari komponen-komponen utama sebagai berikut:

1. Saluran masuk Slurry (kotoran segar) - Saluran ini digunakan untuk memasukkan slurry (campuran

kotoran ternak dan air) ke dalam reaktor utama. Pencampuran ini berfungsi untuk memaksimalkan

potensi biogas, memudahkan pengaliran, serta menghindari terbentuknya endapan pada saluran

masuk.

2. Saluran keluar residu – Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran yang telah difermentasi

oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan prinsip kesetimbangan tekanan hidrostatik. Residu yang

keluar pertama kali merupakan slurry masukan yang pertama setelah waktu retensi. Slurry yang

keluar sangat baik untuk pupuk karena mengandung kadar nutrisi yang tinggi.

3. Katup pengaman tekanan (control valve) – Katup pengaman ini digunakan sebagai pengatur tekanan

gas dalam biodigester. Katup pengaman ini menggunakan prinsip pipa T. Bila tekanan gas dalam

saluran gas lebih tinggi dari kolom air, maka gas akan keluar melalui pipa T, sehingga tekanan dalam

biodigester akan turun.

4. Sistem pengaduk – Pengadukan dilakukan dengan berbagai cara, yaitu pengadukan mekanis,

sirkulasi substrat biodigester, atau sirkulasi ulang produksi biogas ke atas biodigester menggunakan

pompa. Pengadukan ini bertujuan untuk mengurangi pengendapan dan meningkatkan produktifitas

biodigester karena kondisi substrat yang seragam.

5. Saluran gas – Saluran gas ini disarankan terbuat dari bahan polimer untuk menghindari korosi. Untuk

pembakaran gas pada tungku, pada ujung saluran pipa bisa disambung dengan pipa baja antikarat.

6. Tangki penyimpan gas – Terdapat dua jenis tangki penyimpan gas, yaitu tangki bersatu dengan unit

reaktor (floating dome) dan terpisah dengan reaktor (fixed dome). Untuk tangki terpisah, konstruksi

dibuat khusus sehingga tidak bocor dan tekanan yang terdapat dalam tangki seragam, serta

dilengkapi H2S Removal untuk mencegah korosi.

PROSEDUR PERANCANGAN BIODIGESTER

Page 6: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

Urutan perancangan fasilitas biodigester dimulai dengan perhitungan volume biodigester, penentuan

model biodigester, perancangan tangki penyimpan dan diakhiri dengan penentuan lokasi.

A. Perhitungan volume biodigester

Perhitungan ini menggunakan data-data:

- Jumlah kotoran sapi per hari yang tersedia. Untuk mendapatkan jumlah kotoran sapi perhari, digunakan

persamaan:

dimana n adalah jumlah sapi (ekor), 28 kg/hari adalah jumlah kotoran yang dihasilkan oleh 1 (satu) ekor

sapi dalam sehari.

- Komposisi kotoran padat dari kotoran sapi. Komposisi kotoran sapi terdiri dari 80% kandungan cair dan

20% kandungan padat. Dengan demikian, untuk menentukan berat kering kotoran sapi adalah:

- Perbandingan komposisi kotoran padat dan air. Bahan kering yang telah diperoleh tadi harus

ditambahkan air sebelum masuk biodigester agar bakteri dapat tumbuh dan berkembang dengan

optimum. Perbandingan komposisi antara bahan kering dengan air adalah 1:4. Dengan demikian, jumlah

air yang ditambahkan adalah:

Hasil perhitungan di atas menunjukkan massa total larutan kotoran padat (mt)

Page 7: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

- Waktu penyimpanan (HRT) kotoran sapi dalam biodigester. Waktu penyimpanan tergantung pada

temperatur lingkungan dan temperatur biodigester. Dengan kondisi tropis seperti Indonesia, asumsi

waktu penyimpanan adalah 30 hari

Dari data-data perhitungan di atas, maka diperoleh volume larutan kotoran yang dihasilkan adalah

sebesar:

dengan ρt = massa jenis air (1000 kg/m3).

Setelah volume larutan kotoran diketahui, maka volume biodigester dapat ditentukan dengan

menggunakan persamaan:

dengan tr = waktu penyimpanan (30 hari).

B. Penentuan Model Biodigester

Penentuan model biodigester didasari oleh beberapa pertimbangan, yaitu:

1. Jenis tanah yang akan dipakai

2. Kebutuhan

3. Biaya

C. Perancangan fasilitas biodigester

D. Penentuan lokasi fasilitas biodigester

CONTOH RENCANA ANGGARAN BIAYA BIODIGESTER

Page 8: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

CONTOH MANAJEMEN OPERASIONAL BIODIGESTER

Analisis Energi

Volume digester yang akan dibangun adalah 2 m3, sehingga volume biogas yang dihasilkan per harinya

adalah 7,92 m3 (Note – ganti nilainya sesuai keadaan di lapangan. Nilai ini untuk menghitung minyak

tanah yang tergantikan (dalam liter)). Dari jumlah biogas yang dihasilkan dapat diketahui jumlah minyak

tanah yang dapat terganti oleh biogas setiap harinya berdasarkan pada kesetaraan nilai kalori biogas

dengan minyak tanah. Tabel diatas adalah tabel Nilai Kalori Beberapa Bahan Bakar (Suyati, 2006)

Dari tabel tersebut maka jumlah minyak tanah yang terganti tiap hari adalah sebagai berikut :

Analisis Ekonomi

Analisis ekonomi dilakukan untuk mengetahui break event point atau lama waktu pengembalian biaya

investasi awal yang telah dikeluarkan untuk membangun instalasi biogas.

- Pemasukan per tahun

Page 9: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

Total produksi biogas per tahun = 365 hari x 4,3 liter x 70%

= 1.098,65 liter minyak tanah

Diasumsikan harga biogas sama dengan harga minyak tanah per liternya yaitu Rp 2.500. Total

pemasukan per tahun = 1.098,65 liter x Rp 2.500/liter = Rp 2.746.625

- Pengeluaran per tahun

Tabel diatas adalah pengeluaran-pengeluaran yang dilakukan untuk pengoperasian satu unit biogas per

tahun.

- Waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikan investasi awal

Investasi awal = Rp 4.569.000

Keuntungan per tahun = Rp 2.746.625 – Rp 1.656.900 = Rp 1.089.725

Maka waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikan biaya investasi awal adalah = Rp 5.894.000 / Rp

1.089.725 = 5,4 tahun

PENUTUP

Ditengah semakin melangitnya harga minyak mentah serta bahan bakar minyak, biogas dapat menjadi

alternatif pengganti bahan bakar minyak untuk keperluan sehari-hari. Biogas merupakan salah satu

energi yang dapat diperbaharui (renewable energy), dengan ketersediaan yang melimpah dan sangat

dekat dengan manusia serta mudah pemanfaatannya. Semoga, tulisan singkat ini dapat memberikan

manfaat sebesar-besarnya dalam rangka kemandirian energi rakyat serta menjamin ketersediaan energi

dengan murah.

Tulisan singkat ini tidak lepas dari segala macam keterbatasan dan kekurangan. Karena itu, kami mohon

kritik, saran, dan masukan kepada kami agar buku ini lebih sempurna dan bermanfaat. Kritik, saran,

maupun masukan dapat dialamatkan kepada kami melalui email: kamase.care[AT]gmail.com

Page 10: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

BIOGASBiogas merupakan Energi terbarukan yang dapat dihasilkan dengan teknologi tepat guna yang relatif lebih sederhana dan sesuai untuk daerah pedesaan. Energi biogas memproses limbah bio atau bio massa di dalam alat kedap udara yang disebut digester. Biomassa berupa limbah dapat berupa kotoran ternak bahkan tinja manusia, sisa-sisa panenan seperti jerami, sekam dan daun-daunan sortiran sayur dan sebagainya. Teknologi biogasBiogas adalah suatu gas methan yang terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri methan atau Methanobacterium disebut juga bakteri anaerobik

dan bakteri biogas yang mengurangi sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik (biomassa) sehingga terbentuk gas methan (CH4) yang apabila dibakar dapat menghasilkan energi panas.

Gas methan sama dengan gas elpiji (liquidified petroleum gas/LPG), perbedaannya adalah gas methan mempunyai satu atom C, sedangkan elpiji lebih banyak.MEMBUAT INSTALASI BIOGAS SEDERHANA

Bangunan utama dari instalasi biogas adalah Digester yang berfungsi untuk menampung gas metan hasil perombakan bahan bahan organik oleh bakteri. Jenis digester yang paling banyak digunakan adalah modelcontinuous feeding dimana pengisian bahan organiknya dilakukan secara kontinu setiap hari. Besar kecilnya digester tergantung pada kotoran ternak yamg dihasilkan dan banyaknyaÿ biogas yang diinginkan. Lahanÿ yang diperlukan sekitar 16 m2. Untuk membuat digester diperlukan bahan bangunan seperti pasir, semen, batu kali, batu koral, bata merah, besi konstruksi, cat dan pipa prolon.

Page 11: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

Gambar: Unit pengolahan kotoran sapi menjadi biogas

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.

Setelah 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 digester

2. Mengalirkan lumpur kedalam digester melalui lubang pemasukan. Pada pengisian pertama kran gas yang ada diatas digester dibuka agar pemasukan lebih mudah dan udara yang ada didalam digester terdesak keluar. Pada pengisian pertama ini dibutuhkan lumpur kotoran sapi dalam jumlah yang banyak sampai digester penuh.

3. Melakukan penambahan starter (banyak dijual dipasaran) sebanyak 1 liter dan isi rumen segar dari rumah potong hewan (RPH) sebanyak 5 karung untuk kapasitas digester 3,5 - 5,0 m2. Setelah digester penuh, kran gas ditutup supaya terjadi proses fermentasi.

4. Membuang gas yang pertama dihasilkan pada hari ke-1 sampai ke-8 karena yang terbentuk adalah gas CO2. Sedangkan pada hari ke-10 sampai hari ke-14 baru terbentuk gas metan (CH4) dan CO2 mulai menurun. Pada komposisi CH4 54% dan CO2 27% maka biogas akan menyala

5. 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 ternak menjadi biogas selain menghasilkan gas metan untuk memasak juga mengurangi pencemaran lingkungan, menghasilkan pupuk organik padat dan pupuk organik cair dan yang lebih penting lagi adalah mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian bahan bakar minyak bumi yang tidak bisa diperbaharui.

Page 12: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

Dengan teknologi tertentu, gas methan dapat dipergunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan energi listrik, menjalankan kulkas, mesin tetas, traktor, dan mobil. Secara sederhana, gas methan dapat digunakan untuk keperluan memasak dan penerangan menggunakan kompor gas sebagaimana halnya elpiji. Alat pembangkit biogasAda dua tipe alat pembangkit biogas atau digester, yaitu tipe terapung (floating type) dan tipe kubah tetap (fixed dome type). Tipe terapung dikembangkan di India yang terdiri atas sumur pencerna dan di atasnya ditaruh drum terapung dari besi terbalik yang berfungsi untuk menampung gas yang dihasilkan oleh digester. Sumur dibangun dengan menggunakan bahan-bahan yang biasa digunakan untuk membuat fondasi rumah, seperti pasir, batu bata, dan semen. Karena dikembangkan di India, maka digester ini disebut juga tipe India. Pada tahun 1978/79 di India terdapat l.k. 80.000 unit dan selama kurun waktu 1980-85 ditargetkan pembangunan sampai 400.000 unit alat ini.Tipe kubah adalah berupa digester yang dibangun dengan menggali tanah kemudian dibuat bangunan dengan bata, pasir, dan semen yang berbentuk seperti rongga yang ketat udara dan berstruktur seperti kubah (bulatan setengah bola). Tipe ini dikembangkan di China sehingga disebut juga tipe kubah atau tipe China (lihat gambar). Tahun 1980 sebanyak tujuh juta unit alat ini telah dibangun di China dan penggunaannya meliputi untuk menggerakkan alat-alat pertanian dan untuk generator tenaga listrik. Terdapat dua macam tipe ukuran kecil untuk rumah tangga dengan volume 6-10 meter kubik dan tipe besar 60-180 meter kubik untuk kelompok.India dan China adalah dua negara yang tidak mempunyai sumber energi minyak bumi sehingga mereka sejak lama sangat giat mengembangkan sumber energi alternatif, di antaranya biogas.Di dalam digester bakteri-bakteri methan mengolah limbah bio atau biomassa dan menghasilkan biogas methan. Dengan pipa yang didesain sedemikian rupa, gas tersebut dapat dialirkan ke kompor yang terletak di dapur. Gas tersebut dapat digunakan untuk keperluan memasak dan lain-lain. Biogas dihasilkan dengan mencampur limbah yang sebagian besar terdiri atas kotoran ternak dengan potongan-potongan kecil sisa-sisa tanaman, seperti jerami dan sebagainya, dengan air yang cukup banyak.Untuk pertama kali dibutuhkan waktu lebih kurang dua minggu sampai satu bulan sebelum dihasilkan gas awal. Campuran tersebut selalu ditambah setiap hari dan sesekali diaduk, sedangkan yang sudah diolah dikeluarkan melalui saluran pengeluaran. Sisa dari limbah yang telah dicerna oleh bakteri methan atau bakteri biogas, yang disebut slurry atau lumpur, mempunyai kandungan hara yang sama dengan pupuk organik yang telah matang sebagaimana halnya kompos sehingga dapat langsung digunakan untuk memupuk tanaman, atau jika akan disimpan atau diperjualbelikan dapat dikeringkan di bawah sinar matahari sebelum dimasukkan ke dalam karung.Untuk permulaan memang diperlukan biaya untuk membangun pembangkit (digester) biogas yang relatif besar bagi penduduk pedesaan. Namun sekali berdiri, alat tersebut dapat dipergunakan dan menghasilkan biogas selama bertahun-tahun. Untuk ukuran 8 meter kubik tipe kubah alat ini, cocok bagi petani yang memiliki 3 ekor sapi atau 8 ekor kambing atau 100 ekor ayam di samping juga mempunyai sumber air yang cukup dan limbah tanaman sebagai pelengkap biomassa. Setiap unit yang diisi sebanyak 80 kilogram kotoran sapi yang dicampur 80 liter air dan potongan limbah lainnya dapat menghasilkan 1 meter kubik biogas yang dapat dipergunakan untuk memasak dan penerangan. Biogas cocok dikembangkan di daerah-daerah yang memiliki biomassa berlimpah, terutama di sentra-sentra produksi padi dan ternak di Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Selatan, Bali, dan lain-lain.Pembangkit biogas juga cocok dibangun untuk peternakan sapi perah atau peternakan

Page 13: Cara Mudah Membuat Digester Biogas

ayam dengan mendesain pengaliran tinja ternak ke dalam digester. Kompleks perumahan juga dapat dirancang untuk menyalurkan tinja ke tempat pengolahan biogas bersama. Negara-negara maju banyak yang menerapkan sistem ini sebagai bagian usaha untuk daur ulang dan mengurangi polusi dan biaya pengelolaan limbah. Jadi dapat disimpulkan bahwa biogas mempunyai berbagai manfaat, yaitu menghasilkan gas, ikut menjaga kelestarian lingkungan, mengurangi polusi dan meningkatkan kebersihan dan kesehatan, serta penghasil pupuk organik yang bermutu.