GUNADARMA UNIVERSITY LIBRARY : http://library.gunadarma.ac.id 1

ALTERNATIVE STUDY OF POWER biogasfrom cattle droppings

Mario Hasbullah (10407983)

AbstractALTERNATIVE STUDY OF POWERbiogas from cattle droppings Mario Hasbullah Un-dergraduate Program, 2011 Gunadarma Universityhttp://www.gunadarma.ac.id Key Words: Biogas reactor(digester), relationship to the amount of dirt electric power,genset modification. ABSTRACT : Utilization of biogasas an alternative fuel study covers the reactor (digester)as a fermentation waste into biogas. Reactor there areseveral kinds of fixed domes (fixed dome), the type ofcylinder (floating drum), the type of plastic and fiberglasstypes. The reactor is the best type of fiberglass is appliedbecause the most efficient. With 6 cows can produce asmany as 3 m3 manure and to produce 1 kWh electricityneeds from 0.62 to 1 m3 of biogas, finished with six headof cattle could produce power continuously. Modificationis done by adjusting the gap generator suction valve, slitvalve, cylinder head and replacing the carburetor into thecarburetor venturi that can mix the gas and air mixtureinto the combustion chamber. Adjustments made ??toraise the compression ratio for biogas heating longer thangasoline. Penamaan File: 10407983

I. Chapter 1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang MasalahKrisis energi yang terjadi belakangan ini membuat kitakhawatir akan ketersediaan bahan bakar yang berasal darifosil, lama kelamaan bahan bakar menjadi mahal danlangka. Dalam rangka menekan penggunaan bahan bakarberbasis energi fosil maka harus dikembangkan sektor en-ergi alternatif dan terbarukan. Salah satu sumber energialternatif adalah biogas. Gas ini berasal dari berbagaimacam limbah organik seperti kotoran ternak yang da-pat dimanfaatkan menjadi energi melalui proses mikrobialbersifat anaerobik. Pengolahan kotoran sapi menjadi en-ergi alternatif biogas yang ramah lingkungan merupakancara yang sangat menguntungkan, karena mampu meman-faatkan alam tanpa merusaknya sehingga siklus ekologitetap terjaga. Biogas diproduksi oleh bakteri dari bahanbakar organik di dalam kondisi tanpa oksigen (anaerobicprocess). Proses ini berlangsung selama pengolahan ataufermentasi. Gas yang dihasilkan sebagian besar terdiri atasmetana (CH4) dan karbon dioksida (CO2). Jika kandun-gan gas metana (CH4) lebih dari 50

For further detail, please visit UG Library(http://library.gunadarma.ac.id)

II. Chapter 2

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Limbah Kotoran SapiLimbah adalah buangan yang keberadaannya pada suatusaat dan tempat tertentu tidak dikehendaki karena tidakmempunyai nilai ekonomis. Ditinjau dari segi ekonomis,limbah dapat dibagi menjadi limbah ekonomis dan nonekonomis. Limbah ekonoomis adalah limbah dengan proseslanjut akan memberikan nilai tambah (Gintings, 1978).

Limbah ternak adalah sisa buangan dari suatu kegiatanusaha peternakan seperti usaha pemelliharaan ternak,rumah potong hewan, pengolahan produk ternak, danlain-lain. Limbah ternak terdiri dari sisa pakan, kotoranhewan/ternak hidup dan kotoran ternak mati, sisa pakanberupa padatan kecuali sisa pakan yang bercampur airminum. Kotoran/limbah ternak hidup terdiri dari eksre-men padat (kotoran) dan ekstremen cair (urine). Lim-bah ternak masih mengandung nutrisi atau zat padat yangpotensial untuk dimanfaatkan seperti protein, lemak, ba-han ekstrak tanpa nitrogen, vitamin, mineral mikrobaatau biota, dan zat-zat yang lain (Unidentified subtances).Kandungan nutrisi ini yang mengakibatkan limbah ternakdapat dimanfaatkan untuk bahan makanan ternak, pupukorganik, energi dan media berbagai tujuan (Nurtjahya,2003). 5

6 Kotoran (tinja) hewan mempunyai kandungan selu-losa yang cukup tinggi. Berdasarkan hasil analisis diper-oleh bahwa tinja sapi mengandung selulosa (22,59

For further detail, please visit UG Library(http://library.gunadarma.ac.id)

III. Chapter 3

BAB III PENDUKUNG PROSES PENGOLAHANBIOGAS UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK Pada bab inimenerangkan bagaimana memilih reaktor biogas (digester)yang paling efisien dibandingkan reaktor-reaktor lain yangsudah ada, setelah itu mengetahui pengolahan biogas darikotoran sapi dan melakukan perhitungan sehingga dike-tahui berapa hasil biogas yang dapat dihasilkan selama be-rada di dalam reaktor. Setelah mendapatkan hasil biogastidak bisa langsung digunakan untuk menyalakan genset,untuk itu harus dilakukan modifikasi terlebih dahulu ter-hadap genset. 3.1 Reaktor Biogas (Digester) Digester bio-gas di Indonesia sudah dikembangkan di berbagai daerah.Secara garis besar, digester dikembangkan ada beberapatipe : kubah tetap (fixed dome) terbuat dari beton (Sasse,1988 dalam suyitno , et al, 2010), tipe silinder (floatingdrum)terbuat dari tong/drum, tipe plastik terbuat dariplastik, tipe fiberglass terbuat dari bahan fiberglass (SriWahyuni, 2008). Kubah tetap (fixed dome) mempunyaikelebihan sederhana dan dapat dikerjakan dengan mudah,biaya konstruksinya rendah, tidak terdapat bagian yang 22

23 bergerak, dapat dipilih dari material yang tahankarat, umurnya panjang, dapat dibuat di dalam tanahsehingga menghemat tempat (Suyitno, et al, 2010), per-awatannya lebih mudah (Sri Wahyuni, 2008). Kekuran-gan kubah tetap (fixed dome) adalah bagian dalam reak-tor tidak terlihat (khususnya yang dibuat di dalam tanah)sehingga jika terjadi kebocoran tidak segera terdeteksi,

2 GUNADARMA UNIVERSITY LIBRARY : http://library.gunadarma.ac.id

tekanan gas berfluktuasi dan bahkan fluktuasinya sangattinggi, temperatur digester rendah (Suyitno, et al, 2010),mempunyai pori-pori agak besar sehingga gas mudah bo-cor (Sri Wahyuni, 2008). Gambar 3.1 Kubah tetap (fixeddome) (Djajadi Gunawan, 2010). Tipe silinder (floatingdrum) mempunyai kelebihan dapat dilihat secara langsungvolume gas yang tersimpan pada drum karena pergerakan-nya (Sri Wahyuni, 2008), karena tempat penyimpanannyayang terapung sehingga tekanan gas konstant (Suyitno,et al, 2010), sedangkan kerugiannya adalah biaya mate-rial konstruksi dari drum lebih mahal. Faktor korosi padadrum juga menjadi masalah sehingga bagian pengumpulgas pada reaktor ini memiliki.......

For further detail, please visit UG Library(http://library.gunadarma.ac.id)

IV. Chapter 4

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Hubun-gan Jumlah Kotoran Terhadap Daya Listrik Dari hasil per-hitungan kotoran sapi menjadi biogas di bab sebelumnya,dari kotoran 6 ekor sapi sebenyak 150 kg di hasilkan bio-gas sebanyak 0,125 m3/jam, jadi dalam satu hari atau 24jam biogas yang dihasilkan sebanyak 3 m3/hari. Untukmenghasilkan listrik 1 kwh dibutuhkan 0,62 1 m3 biogas.Apabila jumlah kotoran lebih banyak, jumlah biogas yangdihasilkan juga akan semakin banyak dan dapat digunakanlebih lama. Contohnya saja sebuah rumah menggunakansebanyak 800 watt daya listrik maka dapat dihitung be-rapa lama 1 m3 bisa digunakan. 1 kwh / 800 w = 1,25jam Itupun dihitung pada beban puncak, jika tidak padabeban puncak maka 1 m3 bisa digunakan lebih lama. Jadidengan 6 ekor sapi saja bisa menghasilkan daya secara kon-tinyu. 43

44 4.2 Perbedaan Modifikasi Genset Sebelum Dan Sesu-dah Terhadap Daya Listrik Sebelum dilakukan modifikasipada genset standar belum bisa digunakan dengan ba-han bakar biogas karena belum dilakukan penyetelan padacelah katup hisap, celah katup buang, kepala silinder danpenggantian karburator menjadi karburator venturi, yaitukarburator khusus yang bisa mencampur campuran gasdan udara untuk masuk ke ruang bakar. Mesin bensindengan rasio kompresi yang hanya berkisar antara 6 9,5tidak cukup untuk melakukan pembakaran biogas karenatitik nyala biogas yang tinggi antara 645oC 750oC, un-tuk itu dilakukan penambahan rasio kompresi mesin men-jadi 10 12. Proses pembakaran biogas sama seperti padamesin bensin normal, yaitu biogas dan udara masuk ke ru-ang bakar dan pada akhir langkah kompresi terjadi pem-bakaran, pembakaran ini terjadi karena bantuan loncatanbunga api dari busi. Terdapat empat indikator pentingdalam unjuk kerja suatu motor bakar dan genset, yaitutorsi, bmep, efisiensi volumetrik dan efisiensi total. Torsimerupakan ukuran kemampuan mesin untuk.......

For further detail, please visit UG Library(http://library.gunadarma.ac.id)

V. Chapter 5

BAB V PENUTUP 5.1 KESIMPULAN 1. Biogas di-hasilkan dari proses fermentasi dari kotoran mahluk hidup,baik dari hewan dan tanaman. Pada skripsi ini, biogasyang dihasilkan adalah dari kotoran sapi dimana gas yangdominan adalah gas metan (CH4) dan gas karbondioksida(CO2). Laju pembentukan gas metan dalam reaktor bio-gas sangat dipengaruhi oleh temperatur. Temperatur iniakan berhubungan dengan kemampuan bakteri yang adadalam reaktor. Temperatur yang optimal untuk digesteradalah 30-35oC, kisaran temperatur ini mengkombinasikankondisi terbaik untuk pembentukan bakteri dan produksimetan didalam digester dengan lama proses yang pendek.2. Komponen yang digunakan dalam menghasilkan bio-gas adalah reaktor biogas (digester). Digester ada beber-apa macam antara lain kubah tetap (fixed dome), silin-der, plastik dan fiberglass. Dari beberapa referensi da-pat disimpulkan bahwa reaktor yang berbahan fiberglassyang paling efisien. Selain digester, modifikasi pada pem-bangkit juga perlu dilakukan karena genset biasa belumbisa digunakan untuk pembangkit berbahan bakar biogas.Modifikasi yang dilakukan antara lain pada katup hisap,katup buang, kepala silinder dan karburator. Penyetelancelah katup dan pembesaran kepala silinder berfungsi se-bagai meningkatkan rasio kompresi menjadi semakin lamakarena bahan 51

52 bakar biogas lebih lama panasnya dibandingkanbensin. Penggantian karburator menjadi karburator ven-turi adalah untuk mencampur gas dan udara untuk ma-suk ke ruang bakar. 5.2 SARAN 1. Menganalisis reak-tor biogas dari fiberglass, dimana reaktor ini paling co-cok dan efisien digunakan oleh para peternak selain murahdan juga paling efisien sehingga dapat digunakan oleh parapeternak. 2. Menghitung jumlah kotoran terhadap dayalistrik agar bisa mengetahui berapa biogas yang bisa di-hasilkan sebagai bahan bakar penyalaan genset. 3. Lebihbaik berkunjung langsung ke desa yang mempunyai insta-lasi biogas dari kotoran ternak sehingga lebih memahamibagaimana proses dari kotoran hingga menjadi biogas dandapat menjadi bahan bakar penyalaan genset.

.......For further detail, please visit UG Library

(http://library.gunadarma.ac.id)