yume ga areba michi wa aru

sebesar apapun mimpimu pasti ada jalan keluarnya

Teknologi ”Digester” Gas Bio Skala Rumah Tangga

23 Komentar

Pikiran Rakyat; Kamis, 19 Agustus 2004

MENINGKATNYA jumlah penduduk dan taraf hidup masyarakat, memerlukan lebih banyak energi untuk memenuhi kebutuhannya. Kebutuhan energi sebenarnya tidak lain adalah energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan dan mendistribusikan secara merata sarana-sarana pemenuhan kebutuhan pokok manusia.
Berbagai bentuk energi telah digunakan manusia seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam yang merupakan bahan bakar fosil. Selain itu, bahan bakar tradisional, yaitu kayu. Walaupun masih digunakan, penggunaan kayu bakar terbatas dengan berkurangnya hutan sebagai sumber kayu. Tapi, dengan meningkatnya jumlah penduduk, terutama yang tinggal di perdesaan, kebutuhan energi rumah tangga masih menjadi persoalan yang harus dicarikan jalan keluarnya.


Permasalahan kebutuhan energi perdesaan dapat diatasi dengan menggunakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan, murah, dan mudah diperoleh dari lingkungan sekitar dan bersifat dapat diperbaharui. Salah satu energi ramah lingkungan adalah gas bio yang dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik akibat aktivitas bakteri anaerob pada lingkungan tanpa oksigen bebas. Energi gas bio didominasi gas metan (60% – 70%), karbondioksida (40% – 30%) dan beberapa gas lain dalam jumlah lebih kecil.
Secara prinsip pembuatan gas bio sangat sederhana, yaitu memasukkan substrat (kotoran sapi) ke dalam unit pencerna (digester) yang anaerob. Dalam waktu tertentu gas bio akan terbentuk yang selanjutnya dapat digunakan sebagai sumber energi, misalnya untuk kompor gas. Tulisan pendek ini merupakan hasil ”Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Penerapan Teknologi XVII 2004”.
Kotoran sapi

Sapi perah merupakan hewan yang umum dipelihara sebagai salah satu sumber mata pencaharian di Jawa Barat, antara lain di Kec. Cisurupan, Kab. Garut. Menurut data populasi KUD Mandiri Cisurupan tahun 2003, jumlah sapi perah mencapai 5.835 ekor yang melibatkan 1.450 peternak. Potensi kotoran sapi untuk dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan gas bio sebenarnya cukup besar, namun belum banyak dimanfaatkan. Bahkan selama ini telah menimbulkan masalah pencemaran dan kesehatan lingkungan. Umumnya para peternak membuang kotoran sapi tersebut ke sungai.
Produksi kotoran sapi dari Kecamatan Cisurupan apabila diakumulasi dapat mencapai sekira 127.556 kg/hari, dan apabila dimanfaatkan menjadi gas bio dapat diperoleh produksi gas 1.719 – 5.670 m3/hari atau sebanding dengan 1.031 – 3.420 liter minyak tanah. Bila diasumsikan harga 1 liter minyak tanah adalah Rp 1.000,00, maka dapat menghemat pembelian minyak tanah sebesar Rp 1.031.000,00 – Rp 3.420.000,00/hari. Jumlah “subsidi” alam yang cukup besar dalam kaitannya dengan upaya self-sufficiency energi perdesaan. Namun demikian, potensi energi yang besar dan bersifat ramah lingkungan ini belum banyak dimanfaatkan.
Penggunaan biodigester dapat membantu pengembangan sistem pertanian dengan mendaur ulang kotoran hewan untuk memproduksi gas bio dan diperoleh hasil samping berupa pupuk organik dengan mutu yang baik. Selain itu, dengan pemanfaatan biodigester dapat mengurangi emisi gas metan (CH4) yang dihasilkan pada dekomposisi bahan organik yang diproduksi dari sektor pertanian dan peternakan, karena kotoran sapi tidak dibiarkan terdekomposisi secara terbuka melainkan difermentasi menjadi energi gas bio.
Gas metan termasuk gas rumah kaca (greenhouse gas), bersama dengan gas karbon dioksida (CO2) memberikan efek rumah kaca yang menyebabkan terjadinya fenomena pemanasan global. Pengurangan gas metan secara lokal ini dapat berperan positif dalam upaya penyelesaian permasalahan global (efek rumah kaca), sehingga upaya ini dapat diusulkan sebagai bagian dari program internasional Mekanisme Pembangunan Bersih (Clean Development Mechanism).
Beberapa desain digester yang telah dikenal dan umum digunakan adalah jenis fixed dome dan floating drum. Tapi, mekanisme operasional kedua unit biodogester ini termasuk mahal dan proses pembuatan dan operasionalnya membutuhkan tenaga ahli, karena memiliki konstruksi yang rumit. Sementara suku cadangnya tidak selalu tersedia di perdesaan, sehingga kurang tepat untuk daerah perdesaan yang masih terbatas SDM dan peralatannya.
Selain itu, rata-rata penduduk perdesaan hanya memiliki beberapa ekor sapi (3 – 5 ekor), sehingga diperlukan tipe digester alternatif yang lebih sederhana dan mudah pengoperasiannya.
Plastik polyethilene
Mempertimbangkan keterbatasan teknik dan pendanaan yang dihadapi kebanyakan petani/peternak di perdesaan, maka diperlukan alternatif digester yang secara teknis dan pendanaan feasible. Salah satu alternatif biodigester yang sesuai dengan kondisi perdesaan adalah biodogester yang terbuat dari bahan plastik polyethilene.
Plastik polyethilene telah umum digunakan di bidang pertanian, sehingga bagi kebanyakan petani bukan barang baru. Mereka juga telah memanfaatkannya untuk pembungkus bibit tanaman, pelindung buah, dan tempat pengering hasil panen.
Biodigester polyethilene ini didesain untuk kapasitas limbah kotoran 3-5 ekor sapi perah dan dibuat dengan sistem berkelanjutan. Kotoran sapi dimasukkan ke biodigester tiap hari sesuai dengan produksinya. Kotoran sapi sebelum dimasukkan ke biodogester dicampur air dengan perbandingan 1:1 untuk mendapatkan campuran yang homogen dan kadar air antara 80%-90%.
Sedangkan bak pencampur terbuat dari bata merah, campuran semen dan pasir dengan kapasitas 250 liter. Alat ini digunakan untuk dua kali pengisian kotoran sapi setiap hari. Proses pembangkitan energi gas bio dengan menggunakan alat ini memerlukan waktu sekira 20 hari. Setelah melalui proses ini, pemanfaatan gas bio dapat dilakukan secara berkelanjutan tergantung pada pasokan kotoran sapi sebagai bahan pembangkit gas bio.
Proses pembangkitan gas bio yang dilakukan dengan cara memasukkan kotoran sapi ke dalam bak penampung, dicampur dengan air, diaduk, dan berproses, sehingga menghasilkan gas bio untuk dimanfaatkan. Bak penampung didesain sedemikian rupa untuk memudahkan dalam pemanfaatannya, misalnya untuk kompor gas. Pipa penyalur gas bio dari biodigester ke bak penampung dibuat dari pipa PVC. Biaya yang dibutuhkan untuk membangun satu set biodigester polyethilene adalah sekira Rp 700.000,00 termasuk bahan dan biaya tenaga kerja.
Lama waktu pemanfaatan gas bio bergantung pada spesifikasi penyimpan gas dalam plastik polyethilene. Untuk pemanfaatan tungku pemasak selama 4-5 jam memerlukan alat biodogester dengan kapasitas penyimpan gas 2,5 m3.
Uraian singkat di atas menunjukkan, dibandingkan biodigester tipe fixed dome maupun floating drum, biodigester plastik polyethilene secara teknis dan pendanaan lebih sesuai dengan kondisi kebanyakan petani di perdesaan. Produksi gas bio yang dihasilkan dari bahan kotoran sapi mencapai 1,4 m3/hari atau setara dengan 0,8 liter minyak tanah per hari, apabila menggunakan biodigester dengan kapasitas 8,8 m3. Hasil penelitian menunjukkan,untuk memasak 1,5 kg nasi diperlukan 500 liter gas bio dengan lama waktu pemasakan sekira 1 jam.

Keuntungan lain yang diperoleh adalah lumpur hasil proses pembangkitan biogas yang dapat digunakan sebagai pupuk. Pupuk organik yang dihasilkan mencapai 16 ton/tahun dengan kadar air 50%. Keuntungan sampingan dalam bentuk uang setelah dikurangi dengan biaya produksi pupuk, dapat menambah pendapatan sebesar Rp. 1,6 juta/tahun. Dengan demikian, selain memberi jalan keluar terhadap masalah yang dihadapi kebanyakan petani dalam memenuhi kebutuhan energinya, pemanfaatan teknologi digester gas bio berbahan baku kotoran sapi juga menguntungkan. Selain dapat menghemat pemakaian bahan bakar minyak dan mengurangi potensi kerusakan hutan untuk kayu bakar, mengurangi pencemaran lingkungan, dapat menghasilkan pupuk organik, dan memberi solusi terhadap persoalan dunia pemanasan global. Silakan mencoba.
Kharistya Amaru, Michael Abimayu, Dian Yunita Sari, dan Indah Kamelia,
Mahasiswa Teknologi Pertanian, Faperta Unpad.

23 thoughts on “Teknologi ”Digester” Gas Bio Skala Rumah Tangga

  1. saya ingin mengembangkan biogas dalam skala kecil di daerah kelahiran saya di Kalimantan Barat. SAYA TELAH MENEMUKAN SUATU BAHAN YANG DAPAT DI GUNAKAN UNTUK BIOGAS YANG BARANGAKALI BELUM PERNAH DI UJI COBAKAN.SAYA MASIH BELUM MENDAPATKAN FORMULA KONSTRUKSI YANG TEPAT UNTUK TEMPAT PENAMPUNG GAS SERTA CARA MENGALIRKANNYA KE KOMPOR UNTUK DIGUNAKAN TERSEBUT.SAYA BERENCANA AKAN MENGGUNAKAN GALON AIR MINERAL UNTUK PENAMPUNG GAS TERSEBUT , NAMUN SAYAMASIH RAGU.TOLONG BERIKAN SAYA MASUKAN BAGAIMANA FORMULA YANG PAS SESUAI DENGAN KONSDISI GAS TERSEBUT,YANG BERASAL DARI BAHAN YANG SEDERHANA DAN MUDAH DIDAPAT DI SEKITAR KITA.TERIMA KASIH. SAYA BERHARAP DIKIRIM KE ALAMAT E-MAIL SAYA.

  2. kenapa kalau kita menggunakan bio gas bau yang dihasilkan oleh metana kok masih berbau gak sedap. terima kasih dan mohon dijawab karena kami takut apabila terjadi keracunan akibat penggunaan biogas

  3. Untuk Jhony iskandar :
    Terimakasih bapak telah mengunjungi situs saya,
    mengenai pertanyaan bapak, masalah gas bio yang berbau tidak enak

    Kejadian serupa terjadi juga pada reaktor biogas yang saya buat. ada kemungkinan mengandung gas H2s, sehingga berbau seperti telur busuk atau bau kawah gunung berapi. dan memang apabila dibakar mengeluarkan bau yang tidak enak dan lama kelamaan bisa menjadi pusing.

    gas yang berbau ini tergantung pada jenis makanan sapi yang kotorannya digunakan sebagai bahan pembuat gas bio. Pengalaman bila sapi terlalu banyak memakan daun2daunan waluh, akan menghasilkan kencing yang berbau dan gas bio yang sedikit menyengat baunya. gas bio sendiri didominasi oleh gas metana dan CO2, kedua gas ini sebenarnya tidak berbau. gas gas lainnya yang mengakibatkan bau sperti H2S dan Nitrogen hasil nitrifikasi nitrafikisi. gas bio sendiri bila terhirup dapat menyebabkan sesak nafas, emfisema. CO2 bila terhirup dapat diserap oleh darah lebih cepat dibanding oksigen yang biasa kita hirup, dan menyebabkan kita lemas.

    solusinya , sebaiknya bila menggunakan gas bio, dilakukan pada ruang dengan sirkulasi udara yang baik, tidak tertutup sehingga tidak mengganggu pernafasan orang yang memasak. Demikian juga bila menggunakan gas elpiji biasa, ada baiknya dilakukan di ruang dengan sirkulasi baik, karena walaupun tidak berbau hasil pembakarannya tidak baik untuk kesehatan.
    Untuk Agussriadi :
    Untuk skala rumah tangga dibutuhkan sekitar 1,5 hingga 2 m kubik penampung gasbio, apabila menggunakan galon air (dgn volume 19 liter air), hanya sedikit sekali gas yg bisa ditampung.

    untuk perancangan besarnya volume penampung, bapak harus mengetahui dahulu berapa produksi gas setiap hari, misalnya 1,5 m kubik, untuk membuat penampung gas, berikan lah sedikit lebih besar daripada rata-rata produksi gas tambahakan sekitar 20 persen. jadi total penampung 1,5 + 0,75 m kubik.

    alternatif yang sudah digunakan,
    1. menggunakan plastik polyethlen yang berbentuk tabung dan berdiri vertikal, seperti yang terlihat di situs saya. http://www.freewebs.com/turatea/artikel/digester/storage3b.jpg
    bisa dilihat terdapat pemberat di bagian atas dan gas masuk dan keluar dari bagin bawah, apabila hendak digunakan pemberat dilepaskan dr ikatannya dan akan menekan gas didalam plastik. apabila hendak diisi dgn biogas, pemberat ditarik ke atas dengan bantuan tali dan katrol yang terpasang di bagian atas penahan penampung gas.

    yang biasa digunakan, plastik yg berbentuk tabung itu, di simpan di langit2 rumah, dan apabila hendak digunakan tabung ditekan dengan menggunakan tali yg dilingkarkan ke sekeliling tabung. akan tetapi dengan metoda ini tekanan gas ke kompor tidak stabil, ada baiknya menggunakan rancangan penampung sebelumnya

    2. menggunakan drum yang memiliki perbedaan diameter, dimana diameter drum yang kecil berada diatas, drum yang berdiameter besar berada dibawah dan berisi air. saluran biogas tinggal dimasukkan ke dalam drum kecil, seiring dengan tekanan maka akan drum kecil akan naik. tetapi penampung tipe ini tidak dianjurkan, bila biodigester/reaktor terbuat dari plastik Polyethilen yg berbentuk tabung. krn kekuatan plastik dan sambungan yang rentan terhadap tekanan.

    jgn tkut dan ragu mencoba pak, semoga sukses dgn SUATU BAHAN YANG DAPAT DI GUNAKAN UNTUK BIOGAS YANG BARANGAKALI BELUM PERNAH DI UJI COBAKAN, dan BERASAL DARI BAHAN YANG SEDERHANA DAN MUDAH DIDAPAT DI SEKITAR KITA tersebut pak. (Kira2 apa ya pak? saya jadi bertanya-tanya).

  4. Saya sangat tertarik dengan tulisan anda di atas. Sy ada rencana bikin biogas untuk sekolah pesantren di Cimandi, dekat Bogor. Kami membutuhkan tenaga ahli yg bs mengerjakan. Apa saya blh dpt kontak anda. Terima kasih.

    Salam
    Adam
    adam_pamma@yahoo.com

  5. Apa saya minta alamat kontak anda, terima kasih.

  6. sebelumnya terimakasih kepada amaru 2004🙂
    saya mohon izin untuk menggunakan literaturnya.

    menanggapi bapak adam di Bogor, saya ada lembaga yang sudah membanfun ratusan biodigester dengan tipe fixed dome permanen. dengan harga yang relatif lebih murah.
    seandainya tertarik silahkan kirim email ke zhahmad06@yahoo.co.id
    terima kasih.

  7. Salam Kenal.
    saya mau nanya, gimana caranya mengetahui komposisi gas bio yang dihasilkan selain menggunakan GC?
    Mohon balasannya ya ka Amaru, karena saya juga mau mengadakan penelitian tentang biogas, tetapi menggunakan bahan baku eceng gondok.
    Saya terkendala di pengujiannnya ka, selain mengujinya dengan uji nyala, tapi saya juga masih kurang reverensi tentang uji nyala tersebut.
    Mohon bantuannya ya ka.

    Terima kasih

    Irham R (Mahasiswa Teknik Kimia FT UNLAM Banjarbaru)

    email: irham_ruhandi_tekim_unlam@yahoo.co.id

  8. saya ingin mengetahui bagaimana cara menggunakan ampas limbah biogas untuk pakan ternak referensi / dimana saya bisa temukan atas bantuannya saya ucapkan terima kasi

  9. saya ingin mengetahui bagaimana cara menggunakan ampas limbah biogas untuk pakan ternak referensi / dimana saya bisa temukan atas bantuannya saya ucapkan terima kasih dan sudilah kiranya referensi tersebut dapat dikirim ke email: choiruls@gmail.com

  10. saya ada rencana membuat tugas akhir membuat biogas dari ampas tahu. bagaimana cara pembuatan digesternya. bahan apa yang cocok??bagaimana kualitas gas yang dihasilkan??berapa lama gas dapat dihasilkan dari digester tersebut??apakah hasilnya lebih baik dari kotoran sapi atau malah tidak berpotensi??ditunggu jawabannya di e-mail saya wienz_cbnt@yahoo.com terimakasih

  11. tolong kirim spesipikasi rancangan alat digester apakah dalam proses fermentasi ada pembiak mikroba terimakasih informasinya

  12. mksh bnyak tas infonya,yng jls grts info ini kan,,,,
    saya ingin tau gas metan yang dihasilkan dari biogas pa bisa di tekan??jika bisa maka gmn cara penekanannya?

  13. saya ingin membuat reaktor biogas dari limbah tinja keluarga. jumlah anggota keluarga 5 orang (dewasa). cukupkah dari jumlah itu untuk menghasilkan biogas yang setara dengan minyak tanah 1 liter per hari ?

  14. Bp Kharistya yth, saya memiliki kandang dengan kapasitas sapi sebanyak 16 ekor, tapi saat ini baru ada 8 ekor, saya telah membaca beberapa cara2 pembuatan digester, namun belum ada saya temukan yang memberikan petunjuk secara detail tentang pembuatan instalasi dan cara pengolahan / pemberian material setiap hari supaya produk gasnya stabil dan effisien, untuk itu bila berkenan, mohon saya diberikan petunjuk dimaksud, atas perkenan bapak saya sampaikan terima kasih dan mudah2an amal Bapak mendapatkan ridho dari Tuhan YME

  15. buat yang tahu tentang pembuatan kompor gas metan, minta tolong donk bagaimana caranya & di sertai gambar
    kebetulan di tempat kami belum ada yg mempergunakan teknologi ini
    thank’s banget sebelumnya

  16. Buat bpk karistya yth, mohon penjelasanya secara detail tentang bagaimana :
    1.cara membuat kompor metan sekaligus dengan gambarnya
    2.apakah pengisian digester itu hanya cukup sekali aja atau beberapa kali dan bagaimana juga cara mengisi ulangnya haruskah di buang semuanya dlu atau langsung di tambahkan ke digesternya
    3. Berapa tahan sekali pengisian digester klu memakai drum biasa
    4. bagaimana caranya mengatasi bahaya yg akan di timbulkan oleh gas metan
    sebelumnya saya ucapkan terima kasih bgt

  17. good saya ingin membuat bio gas untuk 2 ekor sapi tapi belum mudeng ukuran bak penampung dan skema pembuatannya serta instalasinya mohon petunjuk bisa saya dapat di man ? trimsss yang banyak semoga hidup anda berkah

  18. Saya ingin bertanya,apa saja masalah atau kekurangan pada reaktor biogas jenis floating drum selama ini?
    Mohon pendapatnya.
    Terima kasih

  19. Trimakasih infonya,
    yg mw saya tanyakan, apakah pembuatan biogas dengan limbah tahu/tempe prinsipnya sama dg biogas dr kotoran?
    mohon dijawab pak..
    Timakasih.

  20. Apa Kabar Admin ? Semoga anda baik baik saja🙂 http://ingat.in/xfKK

  21. Artikelnya bermanfaat sekali. Informatif. http://tiny.cc/lionair

  22. Greate article. Keep posting such kind of info on your site. Im really impressed by your blog.
    Hey there, You have performed a great job. I’ll certainly digg it and in my view recommend to my friends. I’m confident they’ll be benefited from this web site. http://tinyurl.com/kg8bk6y

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s