PERENCANAAN PEMBANGUNAN BIODIGESTER TINJA
MANUSIA SKALA KOMUNAL RUMAH TANGGA SEBAGAI
PENUNJANG SANITASI MASYARAKAT
(Studi Kasus di Kecamatan Ngancar Kabupaten Kediri)
Diajukan untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Sanitasi Masyarakat
Disusun oleh :
Anadya Khaerina 21080110130044
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2013
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah subhanahu wata’ala karena atas nikmat dan hidayah-
Nya, penulis dapat menyelesaikan makalah Sanitasi Masyarakat dengan judul
“Perencanaan Pembangunan Biodigester Tinja Manusia Skala Komunal Rumah
Tangga sebagai Penunjang Sanitasi Masyarakat” ini dengan baik dan tepat waktu.
Terimakasih ditujukan kepada dosen pengampu mata kuliah Sanitasi
Masyarakat yang telah memberikan tugas makalah ini kepada penulis. Penulis juga
mengucapkan terimakasih kepada pihak- pihak yang telah membantu dalam proses
penyelesaian makalah ini.
Penulis menyadari tak ada gading yang tak retak dan tak ada sesuatupun di
dunia ini yang sempurna. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati dan
keterbukaan penulis mengharapkan segala bentuk saran dan kritik yang sifatnya
membangun. Sehingga di lain kesempatan penulis dapat menyusun makalah yang
lebih baik lagi.
Akhir kata penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat.
Semarang, Desember 2013
Penulis
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...................................................................................................ii
DAFTAR ISI................................................................................................................iii
BAB I PENDAHULUAN.............................................................................................5
1.1 Latar Belakang...............................................................................................5
1.2 Tujuan............................................................................................................6
1.3 Manfaat..........................................................................................................6
BAB II PEMBAHASAN...............................................................................................7
2.1 Biodigester.....................................................................................................7
2.2 Jenis-jenis Biodigester dan Prinsip Kerja Biodigester..................................8
2.3 Komponen Utama Biodigester....................................................................10
2.4 Komponen Pendukung Biodigester.............................................................11
2.5 Proses Perombakan Limbah Manusia..........................................................12
2.6 Tahapan Perencanaan Biodigester...............................................................13
2.7 Rencana Anggaran Biaya Pembangunan Biodigester.................................27
2.8 Cara Pengoperasian Biodigester..................................................................28
2.9 Pemeliharaan Sistem Biodigester................................................................28
KESIMPULAN...........................................................................................................30
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................32
iii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Program pengembangan biogas di Indonesia mulai dilaksanakan pada awal tahun
1970. Pengembangan tersebut bertujuan untuk memanfaatkan limbah dan biomassa
lainnya dalam rangka mencari sumber energi lain di luar kayu bakar dan minyak tanah
(Suriawiria, 2005).
Salah satu pengembangan teknologi biogas di Indonesia terlaksana di Kota Kediri
sejak Mei 2008. Sebagai contoh pengembangan berhasil dilakukan pada Kelompok Tani
Karya Tani Kelurahan Ngampel yang memanfaatkan limbah ternak dari 14 ekor sapi
bantuan dari Dinas Pertanian. Biodigester ini berdimensi panjang 10 m dan diameter 1,5
m mampu menghasilkan biogas sebanyak 4,42 m3. Pengembangan biogas juga dilakukan
pada kelompok Tani Rukun Makmur Kelurahan Singonegaran dengan dimensi panjang 8
m dan diameter 1,5 m, biodigester ini mampu menghasilkan biogas sebanyak 3,53 m3.
Sedangkan untuk pemanfaatan kotoran manusia sebagai bahan dasar biogas
ditemukan oleh sekelompok warga di Kelurahan Ngancar - Kabupaten Kediri dan
Kelurahan Balowerti - Kota Kediri (Biogas dari MCK). Berawal dari minimnya anggaran
untuk perawatan kamar mandi dan WC umum, warga mulai berfikir untuk memanfaatkan
limbah kotoran manusia tersebut. Namun, tahun 2009 program itu tidak berjalan
sempurna karena banyaknya kecamatan yang melakukan program ini mengalami
kegagalan dengan beberapa alasan, yakni tidak beroperasi. Masalah yang kedua, budaya
membuang tinja di sepanjang bantaran sungai masih menjadi identitas rendahnya kualitas
sanitasi di beberapa Kecamatan di Kabupaten Kediri. Ini adalah contoh sekian banyak
pengembangan pengolahan dan pemanfaatan sanitasi limbah domestik di Kabupaten
Kediri dalam bentuk pencampuran variasi buangan kotoran ternak dan tinja manusia.
4
Berdasarkan Badan Pusat Statistik 2007, masyarakat Indonesia yang tidak memiliki
jamban pribadi di rumah sebanyak 40,14%. Dari data diatas, 49,43% diantaranya
merupakan masyarakat pedesaan. Dan berdasarkan Survei Sosial Ekonomi Nasional
(SUSENAS) 2006 ternyata hanya 40,67 % dari total jumlah rumah tangga yang rumahnya
dilengkapi dengan tangki septik dan parahnya di desa hanya 24,37 % yang mempunyai
tangki septik. Di Kecamatan Ngancar dengan angka 45% warga tidak memiliki WC
pribadi. Ini berarti masyarakat yang tidak memiliki jamban pribadi melakukan perilaku
buang air besar sembarangan (BABS).
Oleh karena itu, penerapan teknologi pengolahan limbah domestik sebagai sumber
energi dalam bidang sanitasi merupakan suatu terobosan solusi kegiatan sanitasi
masyarakat.
1.2 Tujuan
Tujuan dari penyusunan makalah ini yaitu sebagai berikut :
1. Menjelaskan biodigester
2. Menjelaskan prinsip kerja biodigester
3. Menjelaskan tahapan perencanaan biodigester
4. Mendeskripsikan rencana anggaran biaya perencanaan biodigester
5. Menjelaskan operasional dan pemeliharaan sistem biodigester
1.3 Manfaat
Manfaat penulisan ini yaitu sebagai berikut :
1. Mengetahui biodigester
2. Mengetahui prinsip kerja biodigester
3. Mengetahui tahapan perencanaan biodigester
4. Mendeskripsikan rencana anggaran biaya perencanaan biodigester
5. Mengetahui operasional dan pemeliharaan sistem biodigester
5
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Biodigester
Biodigester merupakan komponen utama dalam proses produksi biogas, karena
dalam biodigesterlah material organik diurai oleh bakteri secara anaerob (tanpa
udara) menjadi gas CH4 dan CO2. Biodigester perlu dirancang dengan tepat agar
proses fermentasi anaerob dapat berjalan dengan baik. Biogas dapat terbentuk setelah
4-5 hari digester diisi. Optimum pada hari ke 20-25, kemudian produksi menjadi
menurun jika tidak diisi kembali.
Selama proses penguraian komponen nitrogen berubah menjadi amonia,
belerang menjadi H2S, fosfor menjadi orthophosphates. Kalsium, magnesium dan
sodium berubah menjadi garam-garam lain ( Dennis A, 2001)
Tujuan pengolahan limbah organik dengan biodigester:
Mengurangi jumlah padatan
Membangkitkan energi, semakin besar kandungan methane dalam biogas,
semakin besar pula kandungan energinya.
Mengurangi bau dari kotoran, dengan pembuatan digester setidaknya bau
yang dihasilkan selama proses digestion dapat diarahkan, sehingga tidak
mengganggu kenyamanan manusia
Menghasilkan air buangan yang cukup bersih untuk keperluan irigasi.
Sebagian air buangan juga dapat dikembalikan lagi ke dalam biodigester
Menghasilkan padatan yang dapat dimanfaatkan sebagai pupuk
6
2.2 Jenis-jenis Biodigester dan Prinsip Kerja Biodigester
1. Berdasarkan konstruksi
a. Fixed Dome (Kubah Tetap)
Digester ini memiliki volume tetap, terjadi peningkatan tekanan dalam reaktor
(biodigester). Karena itu, dalam konstruksinya gas yang terbentuk segera
dialirkan ke pengumpul gas di luar reaktor. Indikator produksi gas dapat
dilakukan dengan memasang indikator tekanan.
Gambar 2.1 Fixed Dome Biodigester
Tabel 2.1
Kelebihan dan Kekurangan Fixed Dome Biodigester
Kelebihan Kekurangan
1. Sederhana dan mudah dikerjakan
2. Biaya konstruksi murah
3. Tidak terdapat bagian yang bergerak
4. Dapat dipilih material yang tahan
karat
5. Berumur panjang
6. Dapat dibuat di dalam tanah
1. Bagian dalam reaktor tidak
terlihat khusus sehingga jika
terjadi kebocoran tidak segera
dideteksi
2. Tekanan gas berfluktuasi
3. Temperatur rendah
7
b. Floating Dome (kubah apung)
Terdapat bagian yang dapat bergerak seiring dengan kenaikan tekanan
biodigester. Pergerakan bagian kubah dapat dijadikan indikasi bahwa produksi
biogas mulai terjadi. Bagian yang bergerak digunakan sebagai pengumpul
biogas. Kekurangan tipe fixed dome yaitu tekanan gas yang berfluktuasi dapat
diatasi dengan menjaga tekanan konstan. Kelemahan dari tipe floating dome ini
adalah diperlukan ketrampilan khusus untuk membuat tampungan gas yang dapat
bergerak. Material tampungan gas harus dipilih dari bahan yang tahan korosi
sehingga biayanya pun tinggi.
Gambar 2.2 Floating Dome Biodigester
2. Berdasarkan sisi aliran bahan baku :
a. Reaktor batch (bak)
Pada jenis bak, bahan baku ditempatkan di dalam suatu wadah (bak) sejak awal
hingga akhir proses digestion. Biodigester ini digunakan pada tahap eksperimen
untuk mengetahui potensi gas dari limbah organik atau digunakan pada kapasitas
biogas yang kecil.
8
b. Reaktor kontinyu (mengalir)
Aliran bahan baku dimasukkan dan residu dikeluarkan melalui selang/pipa
tertentu. Lama waktu bahan baku berada dalam reaktor digester disebut dengan
waktu retensi (Retention Time / RT).
3. Berdasarkan peletakan, biodigester dibedakan menjadi :
a. Seluruh biodigester di atas permukaan tanah.
Biasanya terbuat dari tong-tong bekas minyak tanah atau aspal. Kelemahan tipe ini
adalah kapasitasnya yang kecil, sehingga biogas yang dihasilkan hanya mampu
digunakan untuk kebutuhan satu rumah tangga saja. Selain itu kemampuan
material juga sangat rentan korosi. Untuk pembuatan skala besar memerlukan
lahan yang luas.
b. Sebagian biodigester diletakkan di bawah permukaan tanah.
Biasanya terbuat dari campuran semen, pasir, kerikil dan kapur yang dibentuk
seperti sumur dan ditutup dari plat baja atau konstruksi semen. Volume tangki
dapat dibuat dalam skala besar dan kecil. Kelemahannya adalah jika ditempatkan
pada tepat yang memiliki 4 musim, perubahan suhu ektrim yang diterima oleh plat
baja akan merambat ke dalam bahan baku biogas sehingga proses kerja bateri
akan terhambat, karena bakteri bekerja optimum pada suhu tertentu.
c. Seluruh tangki biodigester diletakkan di bawah permukaan tanah.
Model ini paling populer di Indonesia. Biasanya konstruksinya permanen.
Kelebihannya adalah dapat menghemat lahan, dan temperatur biodigester stabil
sehingga mendukung pertumbuhan bakteri methanogen. Kekurangannya adalah
sulit memperbaiki apabila terjadi kebocoran.
2.3 Komponen Utama Biodigester
1. Saluran masuk slurry (kotoran segar), untuk memasukkan slurry kotoran
segar dan air ke dalam reaktor utama. Tujuan pencampuran adalah :
9
(1) memaksimalkan produksi biogas,
(2) memudahkan mengalirnya bahan baku,
(3) menghindari terbentuknya endapan pada saluran masuk.
2. Ruang digestion (fermentasi), sebagai tempat terjadinya digestion dan
dirancang kedap udara dan dilengkapi dengan penampung biogas.
3. Saluran residu (sludge), berfungsi untuk mengeluarkan sludge yang telah
mengalami proses digesti oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan prinsip
kesetimbangan tekanan hidrostatik. Residu yang keluar pertama kali
merupakan slurry masukan pertama setelah waktu retensi.
4. Tangki penyimpan biogas. Terdapat dua jenis yaitu :
(1) bersatu dengan unit reaktor (floating dome) dan
(2) terpisah dengan reaktor (fixed dome).
Untuk tangki terpisah, konstruksi dirancang secara khusus untuk menghindari
kebocoran dan menyeragamkan tekanan.
2.4 Komponen Pendukung Biodigester
1. Katup pengaman tekanan (control valve). Fungsinya sebagai pengaman
biodigester dari lonjakan tekanan biogas yang berlebihan. Bila tekanan
biogas dalam tabung penampung biogas lebih tinggi dari yang seharusnya
maka biogas akan dibunag keluar, sehingga tekanan turun kembali. Katup ini
sangat penting karena pada umumnya digester dibuat dari material yang
tidak tahan pada tekanan tinggi untuk mengurangi biaya pembuatan
biodigester.
2. Sistem Pengaduk, pada digester skala besar sistem pengaduk menjadi
sangat penting. Tujuannya adalah (1) mengurangi pengendapan, (2)
menyediakan populasi bakteri yang seragam dan terhindar dari lokasi “mati”
karena tidak terjadi proses digesti (3) mempermudah pelepasan gas yang
dihasilkan oleh bakteri menuju bagian penampung gas.
Cara melakukan pengadukan dalam biodigester :
10
(1) Pengadukan mekanis yaitu menggunakan poros yang dibawahnya
terdapat semacam baling-baling dan digerakkan dengan motor listrik secara
berkala.
(2) Mensirkulasi bahan dalam digester dengan menggunakanpompa dan
dialirkan kembali melalui bagian atas biodigester. Pengadukan hendaknya
dilakukan dengan perlahan karena pengadukan yang cepat justru
menghambat proses digestion. Tidak ada acuan yang pasti mengenai
frekuensi pengadukan karena sangat tergantung pada bahan baku yang
digunakan. Untuk bahan baku yang larut dalam air dan tidak terbentuk
stratifikasi justru tidak memerlukan pengadukan.
3. Saluran residu biogas, berfungsi untuk mengalirkan biogas yang dihasilkan
dari biodigester. Bahan untuk saluran gas disarankan terbuat dari polimer
untuk menghindari korosi,untuk menghindari kebocoran. Bahan untuk
saluran gas sangat disarankan tahan terhadap panas.
2.5 Proses Perombakan Limbah Manusia
Proses awal perombakan limbah manusia dalam sumur digester adalah proses
hidrolisis dari bahan organik yang mudah larut dan terurai dari bentuk komplek
menjadi sederhana. Tahap berikut dilanjutkan pada proses pengasaman dimana bagian
yang telah terlarut dan disederhanakan membentuk asam organik dan alkohol/etanol.
Tahap akhir pembentukan gas methane (CH4) melalui tiga cara : Pertama, melalui
perombakan asam-asam organik membentuk gas methana ; Kedua, melalui oksidasi
alkohol/ethanol oleh karbondioksida membentuk gas methana; Ketiga, melalui reduksi
karbondioksida membentuk gas methana. (Mc Garry dan Stainforth, 1989)
11
Gambar 2.3 Perombakan Limbah Manusia secara Anaerob
2.6 Tahapan Perencanaan Biodigester
Kerangka perencanaan biodigester di Kecamatan Ngancar, Kabupaten Kediri
yaitu sebagai berikut :
12
Gambar 2.4 Kerangka Perencanaan
13
Sebelum melakukan perencanaan biodigester, dilakukan pengumpulan data
primer dan sekunder terlebih dahulu.
Pengumpulan Data
Data Primer:
1. Perhitungan debit air limbah dari toilet terpisah tinja dan urin dari debit
kotoran ternak sapi perah di Kecamatan Ngancar, Kabupaten Kediri.
Total tinja manusia/blackwater 10 liter/orang/hari,dan kotoran ternak 21
liter/ekor/hari. Penghitungan dilakukan pada 3 Tipikal, Tipe 1 ( 2 KK + 4
ekor sapi ), Tipe 2 (5 KK + 10 ekor ), dan Tipe 3 ( 10 KK + 20 ekor ).
2. Pengukuran exiting data dari penelitian pendahuluan dengan parameter
pH, COD, dan TSS untuk perencanaan operasi biodigester Kecamatan
Ngancar.
Parameter yang diperiksa tiap minggu: COD, pH, dan Suhu
Parameter yang diperiksa pada awal dan akhir penelitian: pH, COD, TSS
14
Tabel 2.2
Komposisi Blackwater dan Kotoran Ternak
Kotoran Sapi Per ekor Berat Basah
= 25 kg/m3
Densitas = 1200 kg/m3 Volume = 0,02 m3 21 liter/hari COD = 19800 mg/l Total N = 600 mg/l Total P = 100 mg/l TS = 14 % Blackwater Per orang Volume = 10 liter/hari COD = 1200 mg/l Total N = 200 mg/l Total P = 65 mg/l TS = 1 %
Sumber: Kujawa, 2005 dan Morel dan Diener, 2006 dalam Soedjono dkk,
2010 dan Wahyuni, 2010
Penelitian pendahulu ini dilakukan dengan pembuatan dua sampel, yakni
Reaktor 1 dan Reaktor 2. Beda perilaku di laboratorium hanya pada perlakuan
proses purifikasi pada Reaktor 2, seperti pada gambar sebagai berikut :
15
Gambar 2.5 Biodigester untuk Uji Laboratorium
Pengolahan data sekunder akan dianalisis, dievaluasi dan dipilih yang sesuai
dengan kondisi perencanaan yang diinginkan. Studi literatur dipilih dengan
studi kasus di Indonesia hingga beberapa negara berkembang yang memiliki
karakteristik yang cukup mirip, seperti negara di India dan Cina.
Setelah dilakukan pengolahan data sekunder, kemudian dilakukan
perencanaan digester dengan menggunakan data-data tersebut. Langkah-
langkah perencanaan digester sebagai berikut :
1) Bak Penampung Blackwater
Bak penampung ini akan menampung blackwater dari WC komunal 2 KK.
Kapasitas volume bak penampung disesuaikan dengan volume limbah yang
dihasilkan per hari. Blackwater akan mengalir dari water closet (wc) dengan
sistem perpipaan tertutup dan tertanam dalam tanah. Sistem pipa tertutup ini
akan langsung menuju pada muara pertemuan bak pengaduk manual dari
kotoran sapi. Bak penampung ini tidak dilengkapi dengan blade (pengaduk)
yang dioperasikan secara manual karena pertimbangan segi estetika
pengoperasian.
16
2) Bak Pengaduk Manual
Bak pengadukan manual ini merupakan pengaduk substrat dari kotoran sapi
yang bersumber dari minimal 4 ekor sapi seperti pada kondisi masyarakat
Kecamatan Ngancar pada umumnya. Pada unit ini, terjadi proses
pencampuran dari pembanding komposisi substrat terencana. Bak penampung
manual ini dilengkapi dengan blade (pengaduk) membentuk slurry yang
homogen.
3) Digester
Tipe anaerobic digester yang dipilih adalah tipe fixe-dome yang terbuat beton
campuran batu bata merah. Dipilih bahan yang mudah digunakan di kawasan
desa kecamatan Ngancar yang juga memiliki hasil sumber daya pasir gunung
kualitas baik dan batu bata merah produksi lokal.
4) Penampung Gas
Penampung gas terbuat dari plastik polyethylene. Penampung gas juga harus
memiliki berat yang ringan agar gas mampu menekan ke atas sebagai tanda
adanya pasokan gas tersedia.
5) Bak Penampung Residu
Bak penampung residu berfungsi untuk menampung hasil sampingan dari
pengolahan dalam digester. Bak penampung residu direncanakan terbuat dari
batu bata merah dan plesteran semen.
17
6) Bak slurry pond
Berfungsi sebagai penampungan substrat hasil dari biogas yang telah melalui
proses anaerbik. Direncanakan terbuat dari geo-memban atau geo-tekstil
(plastik kedap air).
Dalam perencanaan dilakukan perhitungan komposisi perencanaan substrat
dengan dengan prinsip pencampuran untuk mendapatkan karakteristik campuran
substrat yang sesuai dengan kriteria proses anaerobik sebagai berikut :
Digester tipe I akan diisi limbah dengan komposisi 100 liter blackwater yang
dihasilkan oleh 2 keluarga dicampur 84 liter kotoran sapi perah yang
dihasilkan oleh 4 ekor sapi perah dihasilkan konsentrasi COD campuran
adalah 9446 mg/liter. Effisiensi removal COD pada digester adalah 50%.
Komposisi campuran limbah tertera pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3
Komposisi Perencanaan Substrat Kecamatan Ngancar
18
Sedangkan Mass balance limbah campuran ada pada Tabel 2.4. Perhitungan
gas metan dikonversikan sebagai COD teremoval dalam digester sehingga
didapatkan gas metan yang terproduksi dari proses anaerobik adalah 525
liter/hari. Angka ini kurang lebih cukup memenuhi kebutuhan energi untuk
memasak rata – rata per hari yaitu 330 liter/hari selama 1 jam. Produksi biogas
tiap komposisi limbah dapat dilihat pada Tabel 2.5. Pada proses anaerobik
bukan gas metan saja yang dihasilkan, juga terdapat gas-gas lain seperti CO2,
N2, H2, H2S.
Tabel 2.4
Mass Balance Perencanaan Substrat Kecamatan Ngancar
Tabel 2.5
Produksi dan Kemampuan Penggunaan per KK
Pada tipe 2 dan tipe 3 pengangkutan kotoran ternak direncanakan
menggunakan mesin vakum limbah dengan alasan pemutus rantai penyakit
dari kontak langsung limbah dengan manusia, tampak pada Gambar 2.6. Alat
ini berfungsi seperti sedot WC pada umumnya, berbentuk gerobak dorong
19
yang bisa digunakan secara manual, berisi tangki 500 liter dan memiliki
pompa bertekanan kecil.
Gambar 2.6 Mesin Vakum Limbah Komunal
Tabel 2.6
Dimensi Unit Instalasi Biodigester untuk Tipe 1, Tipe 2, dan Tipe 3
Tabel 2.7
Dimensi Unit Instalasi Biodigester untuk Tipe 1, Tipe 2, dan Tipe 3
20
Detail dimensi unit instalansi biodigester tinja manusia dan kotoran ternak
untuk setiap komposisi substrat 3 tipikal dapat dilihat pada Tabel 2.6 dan
Tabel 2.7. Tipikal gambar dapat dilihat pada Gambar 2.7 dan gambar detail
bak pengaduk manual pada Gambar 2.8. Volume dari tangki digester
direncanakan dari bis beton. Sedangkan bak kontrol blackwater dari batu bata
merah. Semua bahan material dari produk sanitari lokal yang sudah menjadi
wirausaha warga. Detail gambar bak blackwater ada pada detail gambar
jamban tipikal, yakni Gambar 2.9. Sedangkan detail tabung purifikasi
sederhana dengan menggunakan jerigen tertera pada Gambar 2.10. Volume
digester untuk tipe 1 berkisar 6 m3, untuk tipe 2 berkisar 14 m3, dan tipe 3
berkisar 30 m3.
21
Gambar 2.7 Contoh Denah dan Potongan A-A’ Tipikal Tipe 2, Biodigester Tinja Manusia dan Kotoran Ternak Skala Komunal
Rumah Tangga di Kecamatan Ngancar, Kabupaten Kediri
22
Gambar 2.8 Detail Bak Pengaduk Manual Kotoran Ternak
23
Gambar 2.9 Potongan A-A’ Detail Jamban Komunal dan Bak Kontrol Blackwater
24
Gambar 2.10 Detail Tabung Jerigen 20 liter untuk Purifikasi Sederhana dengan Larutan Kapur
25
2.7 Rencana Anggaran Biaya Pembangunan Biodigester
Rencana anggaran biaya (RAB) adalah biaya yang diperkirakan untuk
pembuatan alat yang direncanakan tersebut. RAB ini menggunakan nilai
HSPK Kota Kediri. RAB biodigester tinja manusia dan kotoran ternak tiap
desain dapat dilihat pada Tabel. Sedangkan total investasi per Kepala
Keluarga yang dikeluarkan untuk membangun instalasi biodigester dan
jamban komunal sederhana yang sehat tertera pada Tabel.
Tabel 2. 8
Investasi Total Instalasi Biodigester dan Jamban Sehat Komunal
Investasi
Biodigester
Investasi
Jamban Sehat
Investasi Tipe 1 Investasi Tipe
2
Investasi Tipe
3
Rp 4.165.000 Rp 757.750 Rp 4.950.000 Rp 4.165.000 Rp 757.750
Rp 11.680.000 Rp 1.007.000 Rp 12.700.000 Rp 11.680.000 Rp 1.007.000
Rp 15.490.000 Rp 1.587.750 Rp 17.100.000 Rp 15.490.000 Rp 1.587.750
Tabel 2.9
Investasi per KK
Jenis Total Investasi Jumlah KK Total Investasi /
KK
Tipe 1 Rp 4.900.000 2 Rp 2.450.000
Tipe 2 Rp 12.700.000 5 Rp 2.540.000
Tipe 3 Rp 17.100.000 10 Rp 1.710.000
2.8 Cara Pengoperasian Biodigester
26
Pengisian Awal :
• Masukkan kotoran ternak dan air kencingnya bangunan Digester melalui
Bak Inlet, dengan perbandingan 1 : 1 (kotoran ternak + air kencing dan air).
• Ulangi kegiatan ini sampai bangunan Digester terisi penuh dan meluap ke
Bak Pelimpahan dan keluar melalui pipa outlet.
• Pastikan Stop kran pusat dalam keadaan tertutup.
• Tunggu 4 – 7 hari sampai terbentuk gasbio yang ditandai dengan naiknya air
dalam manometer (10 – 30 cm).
Pengisian Setiap Hari
• Masukkan kotoran ternak + air kencingnya ke bak Inlet dan tambahkan air
dengan perbandingan 1 : 1, aduk sampai rata dan masukkan dalam digester.
• Apabila biogas akan digunakan untuk memasak, stop kran dari digester dan
saluran gas pada kompor dibuka (on), kemudian nyalakan tungku kompor
dengan api
2.9 Pemeliharaan Sistem Biodigester
Gangguan yang sering terjadi pada digester antara lain :
a. Gangguan produksi gas BIO.
Gangguan produksi gas BIO dapat diketahui apabila alat ukur tekanan
(manometer) menunjukan pada posisi angka nol, yang berarti didalam digester
sama sekali tidak ada tekanan. Ini kemungkinan terjadi kebocoran pada
bangunan digester atau instalasi pipa gasnya.
Cara perbaikan : kalau terjadi kebocoran pada bangunan digester, air limbah
yang ada dalam digester disedot keluar, kemudian dicuci, baru dilakukan
perbaikan kebocoran.
b Gangguan pada instalasi pipa gas
27
Indikasi terjadinya gangguan ini dapat dilihat pada alat ukur tekanan yaitu
apabila gas tidak digunakan secara terus menerus tetapi mengalami penurunan
tekanan sampai menuju ke angka nol, maka berarti ada kebocoran dijalur pipa.
Cara perbaikan : pertama kali pastikan dulu letak kebocorannya dengan cara
air sabun dioleskan menggunakan kuwas pada sambungan pipa, kalau muncul
gelembung-gelembung udara maka berarti ada kebocoran ditempat tersebut.
Perbaikannya dengan memotong saluran pipa tersebut dan diganti dengan
yang baru.
c. Gangguan pada kompor
Indikasinya terjadi nyala api tidak normal atau tidak seperti biasanya.
Cara perbaikan : bersihkan tungku yang tersumbat dengan sikat kawat atau
lainnya.
28
KESIMPULAN
1. Biodigester merupakan komponen utama dalam proses produksi biogas,
karena dalam biodigesterlah material organik diurai oleh bakteri secara
anaerob (tanpa udara) menjadi gas CH4 dan CO2
2. Prinsip kerja dari biodigester adalah gas metan yang dihasilkan dari tinja
manusia dan kotoran sapi ditampung dalam fixed dome, kemudian gas
dialirkan melalui pipa dengan cara membuka katup.
3. Tahapan perencanaan biodigester terdiri dari perencanaan debit idela tinja
manusia dan kotoran sapi perah kec. Ngancar, perencanaan biodigester
komunal 2 KK, perencanaan WC komunal 2 KK, dan perencanaan bak
pengumpul blackwater
4. Pemeliharaan biodigester cukup dengan dilakukan jika ada gangguan pada
produksi gas bio, pada instalasi pipa gas, dan pada kompor.
5. Kegunaan biodigester sangat banyak diantaranya adalah :
Mengurangi jumlah padatan
Membangkitkan energi, semakin besar kandungan methane dalam
biogas, semakin besar pula kandungan energinya.
Mengurangi bau dari kotoran, dengan pembuatan digester
setidaknya bau yang dihasilkan selama proses digestion dapat
diarahkan, sehingga tidak mengganggu kenyamanan manusia
Menghasilkan air buangan yang cukup bersih untuk keperluan
irigasi. Sebagian air buangan juga dapat dikembalikan lagi ke dalam
biodigester
Menghasilkan padatan yang dapat dimanfaatkan sebagai pupuk
6. Campuran limbah pada Tipe 1 berasal dari 2 KK dan 4 ekor sapi perah,
Tipe 2 berasal dari 5 KK dan 10 ekor sapi perah, serta Tipe 3 berasal dari
29
10 KK dan 20 ekor sapi perah. Hasil analisis jumlah limbah campuran dari
limbah blackwater dan kotoran ternak untuk Tipe 1 sejumlah 184
liter/hari, Tipe 2 sejumlah 460 liter/hari, dan Tipe 3 sejumlah 1420
liter/hari. Total olahan limbah tersebut mampu menghasilkan volume gas
metan sebesar 525 liter/hari dari Tipe 1, 1299 liter/hari dari Tipe 2, 1942
liter/hari dari Tipe 3. Asumsi pemakaian per KK adalah 1 jam, maka pada
Tipe 1 mampu memenuhi kebutuhan memasak 2 KK, Tipe 2 memenuhi 3
KK dan Tipe 3 memenuhi 7 KK.
7. Tipe biodigester ideal untuk kawasan pegunungan di Kecamatan Ngancar
dengan tanah relief berbatuan maka tipe yang direkomendasikan, yakni
berbentuk fixe-dome
8. Investasi untuk 1 biodigester komunal skala rumah tangga dibebankan per
KK sehingga lebih murah. Dan keuntungan yang dirasakan sama. Total
RAB untuk pembuatan instalansi biodigester skala komunal rumah tangga
beserta jamban komunal sederhana dan sehat untuk Tipe 1 berkisar Rp
4.950.000,-/2KK dengan rincian; RAB untuk pembangunan jamban
komunal sederhana dan sehat Rp 757.750,- dan anggaran biaya untuk
pembangunan instalansi biodigester mencapai Rp 4.165.000,-. RAB untuk
Tipe 2 berkisar Rp 12.700.000,-/5KK dengan rincian; RAB untuk
pembangunan jamban komunal sederhana dan sehat Rp 1.007.000,- dan
anggaran biaya untuk pembangunan instalansi biodigester mencapai Rp
11.680.000,-. RAB untuk Tipe 3 berkisar Rp 17.100.000,-/10KK dengan
rincian; RAB untuk pembangunan jamban komunal sederhana dan sehat
Rp 1.587.750,- dan anggaran biaya untuk pembangunan instalansi
biodigester mencapai Rp 15.490.000,-. Sehingga total investasi yang
dibebankan per KK pada Tipe 1 berkisar Rp 2.450.000,-, Tipe 2 berkisar
Rp 2.540.000,- dan Tipe 3 berkisar Rp 1.710.000,-
30
DAFTAR PUSTAKA
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19622-3307100030-Paper.pdf
http://www.ipb.ac.id/lombaartikel/pendaftaran/uploads/tpb/teknologi-dan
energi/
PROSPEK_PEMANFAATAN_LIMBAH_KOTORAN_MANUSIA_DI_ASRA
MA_TPB
IPB_SEBAGAI_PENGHASIL_ENERGI_ALTERNATIF_BIO_GAS1.pdf
http://jateng.litbang.deptan.go.id/ind/images/Publikasi/RekomendasiTeknologi/
r16.pdf
http://kharistya.files.wordpress.com/2006/08/skripsi-biodigester-e1e-99527-
kharistya.pdf
http://www.menlh.go.id/DATA/FA_Leaflet.pdf
31