BIOGAS

Kenapa Biogas?

-          Dari Energi Mahal sampai energy murah

-          Gas Elpiji Teroris dalam Rumah sampai Biogas yang aman,

-          Kenapa Harus Minyak Tanah dan Elpiji kalau ada biogas

-          di negera maju sampai Negara susah seperti afrika saja pakai?  Apa kabar Indonesia-Kupang?

BIOGAS LIMBAH PETERNAKAN SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF RAMAH LINGKUNGAN

Limbah ternak adalah sisa buangan dari suatu kegiatan usaha peternakan seperti usaha pemeliharaan ternak, rumah potong hewan, pengolahan produk ternak, dll.  Limbah tersebut meliputi limbah padat dan limbah cair seperti feses, urine, sisa makanan, embrio, kulit telur, lemak, darah, bulu, kuku, tulang, tanduk, isi rumen, dll (Sihombing, 2000).  Semakin berkembangnya usaha peternakan, limbah yang dihasilkan semakin meningkat.

          Total limbah yang dihasilkan peternakan tergantung dari species ternak, besar usaha, tipe usaha dan lantai kandang.  Manure yang terdiri dari feces dan urine merupakan limbah ternak yang terbanyak dihasilkan dan sebagian besar manure dihasilkan oleh ternak ruminansia seperti sapi, kerbau kambing, dan domba.  Umumnya setiap kilogram susu yang dihasilkan ternak perah menghasilkan 2 kg limbah padat (feses), dan setiap kilogram daging sapi menghasilkan 25 kg feses (Sihombing, 2000). 

          Selain menghasilkan feses dan urine, dari proses pencernaan ternak ruminansia menghasilkan gas metan (CH₄) yang cukup tinggi.  Gas metan ini adalah salah satu gas yang bertanggung jawab terhadap pemanasan global dan perusakan ozon, dengan laju 1 % per tahun dan terus meningkat (Suryahadi dkk., 2002).  Pada peternakan di Amerika Serikat, limbah dalam bentuk feses yang dihasilkan tidak kurang dari 1.7 milyar ton per tahun, atau 100 juta ton feces dihasilkan dari 25 juta ekor sapi yang digemukkan per tahun dan seekor sapi dengan berat 454 kg menghasilkan kurang lebih 30 kg feses dan urine per hari (Dyer, 1986).  Sedangkan menurut Crutzen (1986), kontribusi emisi metan dari peternakan mencapai 20 – 35 % dari total emisi yang dilepaskan ke atmosfir.  Di Indonesia, emisi metan per unit pakan atau laju konversi metan lebih besar karena kualitas hijauan pakan yang diberikan rendah.  Semakin tinggi jumlah pemberian pakan kualitas rendah, semakin tinggi produksi metan (Suryahadi dkk., 2002).

          Limbah ternak masih mengandung nutrisi atau zat padat yang potensial untuk mendorong kehidupan jasad renik yang dapat menimbulkan pencemaran.  Suatu studi mengenai pencemaran air oleh limbah peternakan melaporkan bahwa total sapi dengan berat badannya 5000 kg selama satu hari, produksi manurenya dapat mencemari 9.084 x 10 ⁷ m³ air.  Selain melalui air, limbah peternakan sering mencemari lingkungan secara biologis yaitu sebagai media untuk berkembang biaknya lalat.  Kandungan air manure antara 27-86 % merupakan media yang paling baik untuk pertumbuhan dan perkembangan larva lalat,  sementara kandungan air manure 65-85 % merupakan media yang optimal untuk bertelur lalat (Dyer, 1986).

          Kehadiran limbah ternak dalam keadaan keringpun dapat menimbulkan pencemaran yaitu dengan menimbulkan debu.  Pencemaran udara di lingkungan penggemukan sapi yang paling hebat ialah sekitar pukul 18.00, kandungan debu pada saat tersebut lebih dari 6000 mg/m³, jadi sudah melewati ambang batas yang dapat ditolelir untuk kesegaran udara di lingkungan (3000 mg/m³) (Lingaiah dan Rajasekaran, 1986).

          Salah satu akibat dari pencemaran air oleh limbah ternak ruminansia ialah meningkatnya kadar nitrogen.  Senyawa nitrogen sebagai polutan mempunyai efek polusi yang spesifik, dimana kehadirannya dapat menimbulkan konsekuensi penurunan kualitas perairan sebagai akibat terjadinya proses eutrofikasi, penurunan konsentrasi oksigen terlarut sebagai hasil proses nitrifikasi yang terjadi di dalam air yang dapat mengakibatkan terganggunya kehidupan biota air (Farida, 1978).

          Hasil penelitian Wibowomoekti (1997) dari limbah cair Rumah Pemotongan Hewan Cakung, Jakarta yang dialirkan ke sungai Buaran mengakibatkan kualitas air menurun, yang disebabkan oleh kandungan sulfida dan amoniak bebas di atas kadar maksimum kriteria kualitas air.  Selain itu adanya Salmonella spp. yang membahayakan kesehatan manusia.

          Tinja dan urine dari hewan yang tertular dapat sebagai sarana penularan penyakit, misalnya saja penyakit anthrax melalui kulit manusia yang terluka atau tergores.  Spora anthrax dapat tersebar melalui darah atau daging yang belum dimasak yang mengandung spora.  Kasus anthrax sporadik pernah terjadi di Bogor tahun 2001 dan juga pernah menyerang Sumba Timur tahun 1980 dan burung unta di Purwakarta tahun 2000 (Soeharsono, 2002).

          Dampak limbah ternak memerlukan penanganan yang serius.  Skema berikut ini (Gambar 1) memberi gambaran akibat yang ditimbulkan oleh limbah secara umum dan manajemennya (Chantalakhana dan Skunmun, 2002).

Penggunaan sumber energi fosil oleh manusia telah mengakibatkan semakin banyaknya emisi gas efek rumah kaca ke lingkungan yang menyebabkan pemanasan global (global warming), pencemaran lingkungan serta berkurangnya cadangan sumber energi fosil tersebut. Hal ini mengakibatkan penuntutan pencarian sumber energi yang lebih ramah lingkungan (renewable energy). Salah satunya dengan pemanfaatan limbah yang ada di sekitar kita seperti limbah peternakan sapi yang terdiri dari feses, urine dan sisa pakan. Dengan sebuah perlakuan proses fermentasi (anaerobik) dalam sebuah digester terhadap limbah peternakan akan menghasilkan satu sumber energi yang ramah lingkungan yaitu biogas yang mengandung gas metan yang bagus untuk proses pembakaran karena menghasilkan api berwarna biru dan tidak berbau. Proses pembentukan gas metan ini terdiri dari proses hidrolisis, pengasaman dan metagonik. Proses anaerobik ini memerlukan kondisi C/N 20-25, temperatur 32 – 35^oC atau 50 -55^oC, pH antara 6,8 – 8 serta air yang banyak. Lumpur sisa pengolahan limbah peternakan sapi tadi mampu menurunkan nilai COD dan BOD, total solid, volatile solid, nitrogen nitrat dan nitrogen organik, bakteri coliform dan patogen lainnya, telur insek, parasit, juga menghilangkan atau menurunkan bau.

Dengan semakin majunya peradaban manusia akan menuntut semakin banyak aktifitas manusia yang akan dilakukan di muka bumi demi tujuan pemenuhan kebutuhan hidup. Hampir semua aktifitas tersebut menyebabkan pengakumulasian emisi 6 gas rumah kaca yang menjadi penyebab pemanasan global (global warming) yaitu karbondioksida, metan, nitrous oxide, sulfur heksa fluorida, HFC dan PFC seperti disimpulkan oleh kelompok peneliti di bawah naungan Badan Peserikatan Bangsa Bangsa (PBB), Panel Antarpemerintah Tentang Perubahan Iklim atau disebut International Panel on Climate Change (IPCC). Salah satu penyumbang terbesar karbondioksida adalah pembakaran bahan bakar fosil (fosil fuel) seperti batu bara, minyak bumi dan gas alam yang juga merupakan sumber daya yang tidak dapat diperbaharui.

Pemasanan global yang terjadi saat ini telah banyak membawa dampak negatif bagi kehidupan manusia seperti menyebabkan iklim tidak stabil, peningkatan suhu permukaan laut, suhu global akan cenderung meningkat, gangguan ekologis serta berdampak pada kehidupan sosial dan politik. karena hal tersebut, sangatlah penting adanya usaha-usaha untuk mengurangi emisi gas efek rumah kaca.

Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk menghambat pemanasan global yang telah diikrarkan dalam “Protokol Kyoto” tahun 1997 adalah mengurangi emisi gas efek rumah kaca. Bioenergi menjadi salah satu hal yang dapat dikembangkan sebagai sumber energi alternatif ramah lingkungan dengan tujuan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar minyak yang mahal dan terbatas.

Bioenergi selain dapat dihasilkan dari tanaman yang memang sengaja dibudidayakan untuk produksi bioenergi juga dapat diusahakan dari pengolahan limbah yang dihasilkan dari aktifitas kehidupan manusia. Sehingga, diharapkan selain dapat mengurangi emisi gas efek rumah kaca juga mengurangi masalah lingkungan dan meningkatkan nilai dari limbah itu sendiri. Dan salah satu limbah yang dihasilkan dari aktifitas kehidupan manusia adalah limbah dari usaha peternakan sapi yang terdiri dari feses, urin, gas dan sisa makanan ternak.

Limbah peternakan khususnya ternak sapi merupakan bahan buangan dari usaha peternakan sapi yang selama ini juga menjadi salah satu sumber masalah dalam kehidupan manusia sebagai penyebab menurunnya mutu lingkungan melalui pencemaran lingkungan, menggangu kesehatan manusia dan juga sebagai salah satu penyumbang emisi gas efek rumah kaca. Pada umumnya limbah peternakan hanya digunakan untuk pembuatan pupuk organik. Untuk itu sudah selayaknya perlu adanya usaha pengolahan limbah peternakan menjadi suatu produk yang bisa dimanfaatkan manusia dan bersifat ramah lingkungan.

Pengolahan limbah peternakan melalui proses anaerob atau fermentasi perlu digalakkan karena dapat menghasilkan biogas yang menjadi salah satu jenis bioenergi. Pengolahan limbah peternakan menjadi biogas ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar minyak yang mahal dan terbatas, mengurangi pencemaran lingkungan dan menjadikan peluang usaha bagi peternak karena produknya terutama pupuk kandang banyak dibutuhkan masyarakat.

 Bioenergi sebagai Energi Alternatif

Sumber daya energi  mempunyai peran penting dalam semua aspek pembangunan ekonomi nasional. Energi diperlukan untuk pertumbuhan kegiatan industri, jasa, perhubungan dan rumah tangga. Dalam jangka panjang, peran energi akan lebih berkembang untuk mendukung pertumbuhan sektor industri dan kegiatan lain yang terkait. Meskipun Indonesia adalah salah satu negara penghasil batu bara, minyak bumi dan gas, namun dengan berkurangnya cadangan minyak dan penghapusan subsidi menyebabkan harga minyak naik dan kualitas lingkungan yang menurun akibat penggunaan bahan bakar fosil yang berlebihan.

Akibat penggunaan bahan bakar fosil (fuel fosil) dalam jangka panjang ternyata telah memberikan implikasi negatif terhadap kehidupan di dunia. Hasil penelitian dari sekelompok peneliti di bawah naungan Badan Peserikatan Bangsa Bangsa (PBB), Panel Antarpemerintah Tentang Perubahan Iklim atau disebut International Panel on Climate Change (IPCC), menyebutkan penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batu bara dan gas alam telah menyumbangkan cukup besar emisi gas efek rumah kaca yaitu karbon dioksida ke atmosfer bumi yang ikut andil dalam proses pemanasan global (global warming).

Pemanasan global memberikan dampak sangat negatif pada stabilitas kehidupan manusia antara lain menyebabkan iklim tidak stabil, peningkatan suhu permukaan laut, suhu global dunia akan cenderung meningkat, gangguan ekologis serta berdampak pada kehidupan sosial dan politik.

Kondisi ini sangat memprihatinkan, ketergantungan terhadap sumber energi tidak dapat dihindarkan, dengan semakin majunya peradaban manusia maka kebutuhan akan sumber energi dalam setiap sektor kehidupan sangatlah besar. Ketergantungan masyarakat terhadap bahan bakar minyak sangatlah besar. Berdasarkan data ESDM (2006), minyak bumi mendominasi 52,5% pemakaian energi di Indonesia, gas bumi sebesar 19%, batu bara 21,5%, air 3,7%, panas bumi 3% dan energi terbarukan (renewable) hanya sekitar 0,2% daro total penggunaan energi.

Dengan melihat implikasi negatif dari penggunaan bahan bakar fosil terhadap lingkungan dan keterbatasan persediaan telah mendorong kepada pencarian sumber energi alternatif yang diharapakan juga ramah lingkungan dan bersifat dapat diperbaharui (renewable). Padahal menurut data ESDM (2006), cadangan minyak bumi Indonesia hanya sekitar 9 miliar barel per tahun dan produksi Indonesia hanya sekitar 900 juta barel per tahun. Jika terus dikonsumsi dan tidak ditemukan cadangan minyak baru atau tidak ditemukan teknologi baru untuk meningkatkan recovery minyak bumi, diperkirakan cadangan minyak bumi Indonesia habis dalam waktu dua puluh tiga tahun mendatang.

 Semakin melambungnya harga Bahan Bakar Minyak (BBM) akibat tingginya harga BBM di pasar dunia sangat memberatkan masyarakat terutama bagi masyarakat yang berada di daerah terpencil yang merupakan kantong-kantong masyarakat miskin karena harga BBM di lokasi ini bisa naik 2 – 8 kali lipat lebih tinggi dari  harga di perkotaan. Belum lagi masalah BBM selesai, masalah listrik mencuat pula. Pemadaman listrik bergiliran menjadi konsumsi masyarakat di beberapa daerah. Perusahaan Listrik Negara (PLN) dihadapkan kepada masalah kesulitan membeli batu bara sebagai bahan bakar penggerak pembangkit listrik yang dimiliki oleh PLN. Kelangkaan batu bara untuk usaha  listrik ini terjadi karena produksi batu bara Indonesia yang melimbah sebagian besar (75%) justru diekspor ke luar negeri. 

Permasalahan kehidupan masyarakat dan bumi tidak hanya pada kelangkaan bahan bakar fosil saja. Ternyata penggunaan bahan bakar fosil yang terus menerus dan jumlah besar memberikan implikasi negatif bagi masalah pencemaran lingkungan dan menyumbang terjadinya pemanasan global yang berdampak negatif kepada kehidupan makhluk hidup di bumi.

Sudah saatnya Indonesia mengurangi ketergantungan pada bahan bakar minyak dengan mengembangkan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan dan terbarukan (renewable). Salah satu jenis bahan bakar alternatif yang dimaksud adalah bioenergi. Menurut Hambali, dkk., 2007 bahwa ada beberapa jenis energi yang bias dijadikan pengganti bahan bakar fosil seperti tenaga baterai (fuel cells), panas bumi (geo-thermal), tenaga laut (ocean power), tenaga matahari (solar power), tenaga angin (wind power), nuklir dan bioenergi, dan di antara jenis energi alternatif tersebut, bioenergi cocok untuk mengatasi masalah energi karena beberapa kelebihannya

Bioenergi selain bisa diperbaharui bersifat ramah lingkungan, dapat terurai, mampu mengeliminasi efek rumak kaca dan kontinyuitas bahan baku cukup terjamin. Bahan baku bioenergi dapat diperoleh dengan cara sederhana yaitu melalui budidaya tanaman penghasil biofuel dan memanfaatkan limbah yang ada di sekitar kehidupan manusia (Setiawan, 2008).

Bioenergi yang dikenal sekarang ada dua bentuk yaitu tradisional dan modern. Bioenergi tradisional yang sering ditemui yaitu kayu bakar, sedangkan bioenergi modern diantaranya adalah bioetanol, biodiesel, PPO atau SVO dan biogas. Bioenergi diturunkan dari biomassa yaitu material  yang dihasilkan oleh mahluk hidup (tanaman, hewan dan mikroorganisme). Indonesia memiliki banyak sumber daya alam hayati yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku bionergi. Pengembangan bioenergi sebagai sumber energi alternatif sangat cocok diaplikasikan karena didukung dengan oleh ketersediaan lahan yang mencukupi untuk membudidayakan tanaman dan ternak penghasil biofuel.

Apa itu Biogas?

Penjelasan umum pengertian Biogas:

Biogas atau sering disebut pula gas bio merupakan gas yang timbul jika bahan-bahan organik seperti kotoran hewan, kotoran manusia, atau sampah direndam dalam air dan disimpan didalam tempat tertutup atau anaerob (tanpa udara). Biogas ini sebenarnya dapat pila terjadi pada kondisi alami. Namun untuk mampercepat dan menampung gas ini, diperlukan alat yang memenuhi syarat terjadinya zat tersebut.

Jika kotoran ternak yang yang telah dicapur air atau isian (slurry) dimasukkan kedalam alat pembuat biogas maka akan terjadi proses pembusukan yang terdiri dari dua tahap, yaitu proses aerobik dan proses anarobik. Pada proses yang pertama diperlukan oksigen dan hasil prosesnya berupa karbon dioksida (CO2). Proses ini berakhir setelah oksigen didalam alat ini habis. Selanjutnya proses pembusukan berlanjut pada tahap kedua (proses anaerobic). Pada proses yang kedua inilah biogas dihasilkan. Dengan demikian, untuk menjamin terjadinya biogas alat ini harus tertutup rapat, tidak berhubungan dengan udara luar sehingga tercipta kondisi hampa udara (tanpa udara).

Biogas yang terbentuk dapat dijadikan bahan bakar karena mengandung gas metan (CH4) dalam prosesntasenya yang cukup tinggi (54 – 70 %). Akibat lain yang ditimbulkan karena penggunaan kotoran ternak sebagai biogas adalah :

1        Mengurangi ketergantungan pada pemakaian minyak yang jumlahnya terbatas dan harganya mahal.

2        Mengurangi dampak yang muncul dari polisi yang disebabkan oleh kotoran.

3        Dalam jangka panjang, diharapkan mampu mengurangi penggunaan kayu sebagai bahan bakar sehingga kelestarian hutan menjadi lebih terjaga.

4         Sisa campuran kotoran yang sudah tidak menghasilkan gas (sludge) dapat digunakan pupuk organik yang baik.

Perbandingan sumber bahan biogas dengan minyak tanah dan gas elpiji (harga)

Apa Bahan-Bahan Biogas:

                Dari Ternak? (Ternak apa? Kandungan kimia Facesnya?)

Biogas dari Limbah Peternakan Sapi

Limbah peternakan seperti feses, urin beserta sisa pakan ternak sapi merupakan salah satu sumber bahan yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan biogas. Namun di sisi lain perkembangan atau pertumbuhan industri peternakan menimbulkan masalah bagi lingkungan seperti menumpuknya limbah peternakan termasuknya didalamnya limbah peternakan sapi. Limbah ini menjadi polutan karena dekomposisi kotoran ternak berupa BOD dan COD (Biological/Chemical Oxygen Demand), bakteri patogen sehingga menyebabkan polusi air (terkontaminasinya air bawah tanah, air permukaan), polusi udara dengan debu dan bau yang ditimbulkannya.

Biogas merupakan renewable energy yang dapat dijadikan bahan bakar alternatif untuk menggantikan bahan bakar yang berasal dari fosil seperti minyak tanah dan gas alam (Houdkova et.al., 2008). Biogas juga sebagai salah satu jenis bioenergi yang didefinisikan sebagai gas yang dilepaskan jika bahan-bahan organik  seperti kotoran ternak, kotoran manusia, jerami, sekam dan daun-daun hasil sortiran sayur difermentasi atau mengalami proses metanisasi (Hambali E., 2008).

Gas ini berasal dari berbagai macam limbah organik seperti sampah biomassa, kotoran manusia, kotoran hewan dapat dimanfaatkan menjadi energi melalui proses anaerobik digestion. Biogas yang terbentuk dapat dijadikan bahan bakar karena mengandung gas metan (CH₄) dalam persentase yang cukup tinggi. Komponen biogas tersajikan pada Tabel 2.

 Tabel 2. Komponen penyusun biogas

Jenis Gas	Persentase
Metan (CH4) Karbondioksida (CO2) Air (H2O) Hidrogen sulfide (H2S) Nitrogen (N2) Hidrogen	50-70% 30-40% 0,3% Sedikit sekali 1- 2% 5-10%

Sebagai pembangkit tenaga listrik, energi  yang dihasilkan oleh biogas setara dengan 60 – 100 watt lampu selama 6 jam penerangan. Kesetaraan biogas dibandingkan dengan bahan bakar lain dapat dilihat pada Tabel 3.

 Tabel 3. Nilai kesetaraan biogas dan energi yang dihasilkan

Aplikasi	1m3 Biogas setara dengan
1 m3 biogas	Elpiji 0,46 kg Minyak  tanah 0,62 liter Minyak solar 0,52 liter Kayu bakar 3,50 kg

Sumber : Wahyuni, 2008

 Biogas sebagai salah satu sumber energi yang dapat diperbaharui dapat menjawab kebutuhan akan energi sekaligus menyediakan kebutuhan hara tanah dari pupuk cair dan padat yang merupakan hasil sampingannya serta mengurangi efek rumah kaca. Pemanfaatan biogas sebagai sumber energi alternatif dapat mengurangi penggunaan kayu bakar. Dengan demikian dapat mengurangi usaha penebangan hutan, sehingga ekosistem hutan terjaga. Biogas menghasilkan api biru yang bersih dan tidak menghasilkan asap.

Energi biogas sangat potensial untuk dikembangkan kerena produksi biogas peternakan ditunjang oleh kondisi yang kondusif dari perkembangkan dunia peternakan sapi di Indonesia saat ini. Disamping itu, kenaikan tarif listrik, kenaikan harga LPG (Liquefied Petroleum Gas), premium, minyak tanah, minyak solar, minyak diesel dan minyak bakar telah mendorong pengembangan sumber energi elternatif yang murah, berkelanjutan dan ramah lingkungan (Nurhasanah dkk., 2006).

Peningkatan kebutuhan susu dan pencanangan swasembada daging tahun 2010 di Indonesia telah merubah pola pengembangan agribisnis peternakan dari skala kecil menjadi skala menengah/besar. Di beberapa daerah telah berkembang koperasi susu, peternakan sapi pedaging melalui kemitraan dengan  perkebunaan kelapa sawit dan sebagainya. Kondisi ini mendukung ketersediaan bahan baku biogas secara kontinyu dalam jumlah yang cukup untuk memproduksi biogas.

Pemanfaatan limbah peternakan khususnya kotoran ternak sapi menjadi biogas mendukung konsep zero waste sehingga sistem pertanian yang berkelanjutan dan ramah lingkungan dapat dicapai. Beberapa  keuntungan  penggunaan  kotoran ternak sebagai  penghasil  biogas  sebagai berikut :

1. Mengurangi pencemaran lingkungan terhadap air dan tanah, pencemaran udara (bau).
2. Memanfaatkan limbah ternak tersebut sebagai bahan bakar biogas yang dapat digunakan sebagai energi alternatif untuk keperluan rumah tangga.
3. Mengurangi biaya pengeluaran peternak untuk kebutuhan energi bagi kegiatan rumah tangga yang berarti dapat meningkatkan kesejahteraan peternak.
4. Melaksanakan pengkajian terhadap kemungkinan dimanfaatkannya biogas untuk menjadi energi listrik untuk diterapkan di lokasi yang masih belum memiliki akses listrik.
5. Melaksanakan pengkajian terhadap kemungkinan dimanfaatkannya kegiatan ini sebagai usulan untuk mekanisme pembangunan bersih (Clean Development Mechanism).

Pengolahan Limbah Peternakan Sapi Menjadi Biogas

Pengolahan limbah peternakan sapi menjadi biogas pada prinsipnya menggunakan metode dan peralatan yang sama dengan pengolahan biogas dari biomassa yang lain. Adapun alat penghasil biogas secara anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900. Pada akhir abad ke-19, riset untuk menjadikan gas metan sebagai biogas dilakukan oleh Jerman dan Perancis pada masa antara dua Perang Dunia. Selama Perang Dunia II, banyak petani di Inggris dan Benua Eropa yang membuat alat penghasil biogas kecil yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Akibat kemudahan dalam memperoleh BBM dan harganya yang murah pada tahun 1950-an, proses pemakaian biogas ini mulai ditinggalkan. Tetapi, di negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu ada. Oleh karena itu, di India kegiatan produksi biogas terus dilakukan semenjak abad ke-19. Saat ini, negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan Papua Nugini telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat penghasil biogas. Selain di negara berkembang, teknologi biogas juga telah dikembangkan di negara maju seperti Jerman.

Pada prinsipnya teknologi biogas adalah teknologi yang memanfaatkan proses fermentasi (pembusukan) dari sampah organik secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri metan sehingga dihasilkan gas metan (Nandiyanto, 2007). Menurut Haryati (2006), proses pencernaan anaerobik merupakan dasar dari reaktor biogas yaitu proses pemecahan bahanorganik oleh aktivitas bakteri metanogenik dan bakteri asidogenik pada kondisi tanpa udara, bakteri ini secara alami terdapat dalam limbah yang mengandung bahan organik, seperti kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga. Gas metan adalah gas yang mengandung satu atom C dan 4 atom H yang memiliki sifat mudah terbakar. Gas metan yang dihasilkan kemudian dapat dibakar sehingga dihasilkan energi panas. Bahan organik yang bisa digunakan sebagai bahan baku industri ini adalah sampah organik, limbah yang sebagian besar terdiri dari kotoran dan potongan-potongan kecil sisa-sisa tanaman, seperti jerami dan sebagainya serta air yang cukup banyak.

Proses fermentasi memerlukan kondisi tertentu seperti rasio C : N, temperatur, keasaman juga jenis digester yang dipergunakan. Kondisi optimum yaitu pada temperatur sekitar 32 – 35°C atau 50 – 55°C dan pH antara 6,8 – 8 . Pada kondisi ini proses pencernaan mengubah bahan organik dengan adanya air menjadi energi gas.

Jika dilihat dari segi pengolahan limbah, proses anaerobik juga memberikan beberapa keuntungan lain yaitu  menurunkan nilai COD dan BOD, total solid, volatile solid, nitrogen nitrat dan nitrogen organic, bakteri coliform dan patogen lainnya, telur insek, parasit, dan bau.

Proses pencernaan anaerobik, yang merupakan dasar dari reaktor biogas yaitu proses pemecahan bahan organik oleh aktifitas bakteri metanogenik dan bakteri asidogenik pada kondisi tanpa udara. Bakteri ini secara alami terdapat dalam limbah yang mengandung bahan organik, seperti kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga. Pembentukan biogas meliputi tiga tahap proses yaitu:

1. Hidrolisis, pada tahap ini terjadi penguraian bahan-bahan organik mudah larut dan pemecahan bahan organik yang komplek menjadi sederhana dengan bantuan air (perubahan struktur bentuk polimer menjadi bentuk monomer).
2. Pengasaman, pada tahap pengasaman komponen monomer (gula sederhana) yang terbentuk pada tahap hidrolisis akan menjadi bahan makanan bagi bakteri pembentuk asam. Produk akhir dari perombakan gula-gula sederhana tadi yaitu asam asetat, propionat, format, laktat, alkohol, dan sedikit butirat, gas karbondioksida, hidrogen dan ammonia.
3. Metanogenik, pada tahap metanogenik terjadi proses pembentukan gas metan. Bakteri pereduksi sulfat juga terdapat dalam proses ini yang akan  mereduksi sulfat dan komponen sulfur lainnya menjadi hydrogen sulfida.

Jika dilihat analisa dampak lingkungan terhadap lumpur  keluaran (slurry) dari digester menunjukkan penurunan COD sebesar 90% dari kondisi bahan awal dan pebandingan BOD/COD sebesar 0,37 lebih kecil dari kondisi normal limbah cair BOD/COD = 0,5. Sedangkan unsur utama N (1,82%), P (0,73%) dan K (0,41%) tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dibandingkan pupuk kompos (referensi: N (1,45%), P (1,10%) dan K (1,10%) (Widodo dkk., 2006). Berdasarkan hasil penelitian, hasil samping pupuk ini mengandung lebih sedikit bakteri patogen sehingga aman untuk pemupukan sayuran/buah, terutama untuk konsumsi segar (Widodo dkk., 2006).

Saat ini berbagai jenis bahan dan ukuran peralatan biogas telah dikembangkan sehingga dapat disesuaikan dengan karakteristik wilayah, jenis, jumlah dan pengelolaan kotoran ternak. Peralatan dan proses pengolahan dan pemanfaatan biogas ditampilkan pada gambar berikut.

 Digester dapat dibuat dari bahan plastik Polyetil Propilene (PP), fiber glass atau semen, sedangkan ukuran bervariasi mulai dari 4 – 35 m³. Biogas dengan ukuran terkecil dapat dioperasikan dengan kotoran ternak 3 ekor sapi.

Cara Pengoperasian Unit Pengolahan (Digester) Biogas seperti terjabar dalam Seri Bioenergi Pedesaan Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian Departemen Pertanian    tahun 2009 sebagai berikut :

1. Buat campuran kotoran ternak dan air dengan perbandingan 1 : 2 (bahan biogas).
2. Masukkan bahan biogas ke dalam digester melalui lubang pengisian (inlet) hingga bahan yang dimasukkan ke digester ada sedikit yang keluar melalui lubang pengeluaran (outlet), selanjutnya akan berlangsung proses produksi biogas di dalam digester.
3. Setelah kurang lebih 8 hari biogas yang terbentuk di dalam digester sudah cukup banyak. Pada sistem pengolahan biogas yang menggunakan bahan plastik, penampung biogas akan terlihat mengembung dan mengeras karena adanya biogas yang dihasilkan. Biogas sudah dapat digunakan sebagai bahan bakar, kompor biogas dapat dioperasikan.
4. Pengisian bahan biogas selanjutnya dapat dilakukan setiap hari, yaitu sebanyak kira-kira 10% dari volume digester. Sisa pengolahan bahan biogas berupa sludge secara otomatis akan keluar dari lubang pengeluaran (outlet) setiap kali dilakukan pengisian bahan biogas. Sisa hasil pengolahan bahan biogas tersebut dapat digunakan sebagai pupuk kandang/pupuk organik, baik dalam keadaan basah maupun kering.

Biogas yang dihasilkan dapat ditampung dalam penampung plastik atau digunakan langsung pada kompor untuk memasak, menggerakan generator listrik, patromas biogas, penghangat ruang/kotak penetasan telur dan lain sebagainya.

 Untuk memanfaatkan kotoran ternak sapi menjadi biogas, diperlukan beberapa syarat yang terkait dengan aspek teknis, infrastruktur, manajemen dan sumber daya manusia. Bila faktor tersebut dapat dipenuhi, maka pemanfaatan kotoran ternak menjadi biogas sebagai penyediaan energi di pedesaan dapat berjalan dengan optimal.

Menurut Sulaeman (2008), terdapat sepuluh faktor yang dapat mempengaruhi optimasi pemanfaatan kotoran ternak sapi menjadi biogas yaitu:

Potensi Pengembangan Biogas dari Limbah Peternakan Sapi

Pada umumnya peternak sapi di Indonesia mempunyai rata- rata 2 – 5 ekor sapi dengan lokasi yang tersebar tidak berkelompok. Sehingga penanganan limbahnya baik itu limbah padat, cair maupun gas seperti feses dan urin maupun sisa pakan dibuang ke lingkungan sehingga menyebabkan pencemaran. Pengolahan limbah secara sederhana hanya dengan pemanfaatannya sebagai pupuk organik. (Deptan, 2006)

Diketahui sapi dengan bobot 450 kg menghasilkan limbah berupa feses dan urin lebih kurang 25 kg per hari (Deptan, 2006). Dan apabila tidak dilakukan penanganan secara baik maka akan menimbulkan masalah pencemaran lingkungan udara, tanah dan air serta penyebaran penyakit menular. Sehingga sangat diperlukan usaha untuk mengurangi dampak negatif dari kegiatan peternakan sapi salah satunya dengan melakukan penanganan yang baik terhadap limbah yang dihasilkan melalui biogas.

Hasil biogas dari rata 3 – 5 ekor sapi tersebut setara dengan 1-2 liter minyak tanah/hari (Deptan, 2006). Dengan demikian keluarga peternak yang sebelumnya menggunakan minyak tanah untuk memasak bisa menghemat penggunaan minyak tanah 1-2 liter/hari. Pemanfaatan biogas di Indonesia sebagai energi alternatif sangat memungkinkan untuk diterapkan di masyarakat, apalagi sekarang ini harga bahan bakar minyak yang makin mahal dan kadang-kadang langka keberadaannya. Besarnya potensi Limbah biomassa padat di seluruh Indonesia seperti kayu dari kegiatan industri pengolahan hutan, pertanian dan perkebunan; limbah kotoran hewan, misalnya kotoran sapi, kerbau, kuda, dan babi juga dijumpai di seluruh provinsi Indonesia dengan kualitas yang berbeda-beda.

Teknologi biogas adalah suatu teknologi yang dapat digunakan dimana saja selama tersedia limbah yang akan diolah dan cukup air. Di negara maju perkembangan teknologi biogas sejalan dengan perkembangan teknologi lainnya. Untuk kondisi di Indonesia, teknologi biogas dapat dibangun dengan kepemilikan kolektif dan dipelihara secara bersama. Seperti yang dicanangkan oleh Direktorat Budidaya Ternak Ruminansia Direktorat Jenderal  Peternakan Departemen Pertanian Republik Indonesia melalui program Pengembangan Biogas Ternak bersama Masyarakat (BATAMAS) yang dimulai pada tahun 2006.

Beberapa alasan mengapa biogas belum popular penggunaannya di kalangan peternak atau kalaupun sudah ada banyak yang tidak lagi beroperasi, yaitu kurang sosialisasi, teknologi yang diterapkan kurang praktis dan perlu pemeliharaan yang seksama dan kurangnya pengetahuan para petani tentang pemeliharaan digester.

Teknologi biogas dapat dikembangkan dengan input teknologi yang sederhana dengan bahan-bahan yang tersedia di pasaran lokal. Energi biogas juga dapat diperoleh dari air buangan rumah tangga; kotoran cair dari peternakan ayam, babi; sampah organik dari pasar, industri makanan dan sebagainya.

Disamping itu, usaha lain yang dapat bersinergi dengan kegiatan ini adalah peternakan cacing untuk pakan ikan/unggas, industri tahu/tempe dapat menghasilkan ampas tahu yang dapat dimanfaatkan sebagai pakan sapi dan limbah cairnya sebagai bahan input produksi biogas. Industri kecil pendukung juga dapat berkembang, seperti industri bata merah, industri kompor gas, industri lampu penerangan, pemanas air dan sebagainya. Sehingga pengembangan teknologi biogas secara langsung maupun tidak langsung diharapkan dapat menciptakan lapangan kerja baru di pedesaan.

Pemanfaatan biogas sebagai sumber energi pada industri kecil berbasis pengolahan hasil pertanian dapat memberikan multiple effect dan dapat menjadi penggerak dinamika pembangunan pedesaan. Selain itu, dapat juga dipergunakan untuk meningkatkan nilai tambah dengan cara pemberian green labelling pada produk-produk olahan yang di proses dengan menggunaan green energy (Widodo dkk., 2006).

Penanganan Limbah Ternak

          Penanganan limbah ternak akan spesifik pada jenis/spesies, jumlah ternak, tatalaksana pemeliharaan, areal tanah yang tersedia untuk penanganan limbah dan target penggunaan limbah.  Penanganan limbah padat dapat diolah menjadi kompos, yaitu dengan menyimpan atau menumpuknya, kemudian diaduk-aduk atau dibalik-balik.  Perlakuan pembalikan ini akan mempercepat proses pematangan serta dapat meningkatkan kualitas kompos yang dihasilkan. Setelah itu dilakukan pengeringan untuk beberapa waktu sampai kira-kira terlihat kering.

          Penanganan limbah cair dapat diolah secara fisik, kimia dan biologi.  Pengolahan secara fisik disebut juga pengolahan primer (primer treatment). Proses ini merupakan proses termurah dan termudah, karena tidak memerlukan biaya operasi yang tinggi.  Metode ini hanya digunakan untuk memisahkan partikel-partikel padat di dalam limbah.  Beberapa kegiatan yang termasuk dalam pengolahan secara fisik antara lain : floatasi, sedimentasi, dan filtrasi. 

          Pengolahan secara kimia disebut juga pengolahan sekunder (secondary treatment) yang bisanya relatif lebih mahal dibandingkan dengan proses pengolahan secara fisik.  Metode ini umumnya digunakan untuk mengendapkan bahan-bahan berbahaya yang terlarut dalam limbah cair menjadi padat.  Pengolahan dengan cara ini meliputi proses-proses netralisasi, flokulasi, koagulasi, dan ekstrasi.

          Pengolahan secara biologi merupakan tahap akhir dari pengolahan sekunder bahan-bahan organik yang terkandung di dalam limbah cair.  Limbah yang hanya mengandung bahan organik saja dan tidak mengandung bahan kimia yang berbahaya, dapat langsung digunakan atau didahului denghan pengolahan secara fisik (Sugiharto, 1987).

          Beberapa cara penanganan limbah ternak sudah diterapkan (Chung, 1988) di antaranya :

·                Solid Liquid Separator.  Pada cara ini penurunan BOD dan SS masing-masing sebesar 15-30% dan 40-60%.  Limbah padat setelah separasi masih memiliki kandungan air 70-80%.  Normalnya, kompos mempunyai kandungan uap air yang kurang dari 65%, sehingga jerami atau sekam padi dapat ditambahkan.  Setelah 40-60 hari, kompos telah terfermentasi dan lebih stabil.

·                Red Mud Plastic Separator (RMP).  RMP adalah PVC yang diisi dengan limbah lumpur merah (Red Mud) dari industri aluminium.  RMP tahan pada erosi oleh asam, alkalis atau larutan garam.  Satu laporan mengklaim bahwa material RMP dengan tebal 1,2 mm dapat digunakan sekitar 20 tahun.  Bila limbah hog dipisahkan dengan menggunakan separator liquid, bagian cair akan mengalir ke dalam digester anaerobik pada kantong RMP.  Pada suatu seri percobaan di Lembaga Penelitian Ternak Taiwan, didapatkan bahwa ukuran optimum kantong dihitung dengan mengalikan jumlah hogs dengan 0,5 m³.  Pada suhu ambien di Taiwan, jika waktu penyimpanan hidrolik selama 12 hari, BOD biasanya turun menjadi 70-85% dan kandungan SS menjadi 80-90%.

·                Aerobic Treatment.  Perlakuan limbah hog pada separator liquid-solid dan RMP bag digestor biasanya cukup untuk menemukan standart sanitasi.  Jika tidak, aliran (effluent) selanjutnya dilakukan secara aerobik.  Perlakuan aerobik meliputi aktivasi sludge, parit oksidasi, dan kolam aerobik.  Rata-rata BOD dan SS dari effluent setelah perlakuan adalah sekitar 200-800 ppm.  Setelah perlakuan aerobik, BOD dan SS akan turun pada level standar yang memenuhi standart dari kumpulan air limbah oleh aturan pencegahan polusi air.  BOD maksimum air limbah dari suatu peternakan besar dengan lebih dari 1000 ekor babi adalah 200 ppm, sedangkan untuk peternakan kecil BOD yang diijinkan 400 ppm.

Pemanfaatan Limbah Ternak

          Pelbagai manfaat dapat dipetik dari limbah ternak, apalagi limbah tersebut dapat diperbaharui (renewable) selama ada ternak.    Limbah ternak masih mengandung nutrisi atau zat padat yang potensial untuk dimanfaatkan.  Limbah ternak kaya akan nutrient (zat makanan) seperti protein, lemak, bahan ekstrak tanpa nitrogen (BETN), vitamin, mineral, mikroba atau biota, dan zat-zat yang lain (unidentified subtances).  Limbah ternak dapat dimanfaatkan untuk bahan makanan ternak, pupuk organik, energi dan media pelbagai tujuan (Sihombing, 2002). 

          Sebagai pakan ternak, limbah ternak kaya akan nutrien seperti protein, lemak BETN, vitamin, mineral, mikroba dan zat lainnya.  Ternak membutuhkan sekitar 46 zat makanan esensial agar dapat hidup sehat.  Limbah feses mengandung 77 zat atau senyawa, namun didalamnya terdapat senyawa toksik untuk ternak.  Untuk itu pemanfaatan limbah ternak sebagai makanan ternak memerlukan pengolahan lebih lanjut.  Tinja ruminansia juga telah banyak diteliti sebagai bahan pakan termasuk penelitian limbah ternak yang difermentasi secara anaerob (Prior et al., 1986).

          Penggunaan feses sapi untuk media hidupnya cacing tanah, telah diteliti  menghasilkan biomassa tertinggi dibandingkan campuran feces yang ditambah bahan organik lain, seperti feses 50% + jerami padi 50%, feses 50% + limbah organik pasar 50%, maupun feses 50% + isi rumen 50% (Farida, 2000).

Limbah Ternak Sebagai Penghasil Gasbio

          Permasalahan limbah ternak, khususnya manure dapat diatasi dengan memanfaatkan menjadi bahan yang memiliki nilai yang lebih tinggi.  Salah satu bentuk pengolahan yang dapat dilakukan adalah menggunakan limbah tersebut sebagai bahan masukan untuk menghasilkan bahan bakar gasbio.  Kotoran ternak ruminansia sangat baik untuk digunakan sebagai bahan dasar pembuatan biogas.  Ternak ruminansia mempunyai sistem pencernaan khusus yang menggunakan mikroorganisme dalam sistem pencernaannya yang berfungsi untuk mencerna selulosa dan lignin dari rumput atau hijauan berserat tinggi.  Oleh karena itu pada tinja ternak ruminansia, khususnya sapi mempunyai kandungan selulosa yang cukup tinggi.  Berdasarkan hasil analisis diperoleh bahwa tinja sapi mengandung 22.59% sellulosa, 18.32% hemi-sellulosa, 10.20% lignin, 34.72% total karbon organik, 1.26% total nitrogen, 27.56:1 ratio C:N, 0.73% P, dan 0.68% K (Lingaiah dan Rajasekaran, 1986).

          Gasbio adalah campuran beberapa gas, tergolong bahan bakar gas yang merupakan hasil fermentasi dari bahan organik dalam kondisi anaerob, dan gas yang dominan adalah gas metan (CH₄) dan gas karbondioksida (CO₂) (Simamora, 1989).  Gasbio memiliki nilai kalor yang cukup tinggi, yaitu kisaran 4800-6700 kkal/m³, untuk gas metan murni (100 %) mempunyai nilai kalor 8900 kkal/m³.  Menurut Maramba (1978) produksi gasbio sebanyak 1275-4318 I dapat digunakan untuk memasak, penerangan, menyeterika dan mejalankan lemari es untuk keluarga yang berjumlah lima orang per hari. 

          Bahan gasbio dapat diperoleh dari limbah pertanian yang basah, kotoran hewan (manure), kotoran manusia dan campurannya.  Kotoran hewan seperti kerbau, sapi, babi dan ayam telah diteliti untuk diproses dalam alat penghasil gasbio dan hasil yang diperoleh memuaskan (Harahap et al., 1980).  Perbandingan kisaran komposisi gas dalam gasbio antara kotoran sapi dan campuran kotoran ternak dengan sisa pertanian dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1.  Komposisi gas dalam gasbio (%) antara kotoran sapi dan campuran  kotoran ternak dengan sisa pertanian.

Jenis gas	Kotoran sapi	Campuran kotoran ternak dan sisa pertanian
Metan (CH4) Karbondioksida (CO2) Nitrogen (N2) Karbonmonoksida (CO) Oksigen (O2) Propen (C3H8) Hidrogen sulfida (H2S) Nilai kalor (kkal/m3)	65.7 27.0 2.3 0.0 0.1 0.7 tidak terukur 6513	54-70 45-27 0.5-3.0 0.1 6.0 - sedikit sekali 4800-6700

Sumber : Harahap et al. (1978).

          Pembentukan gasbio dilakukan oleh mikroba pada situasi anaerob, yang meliputi tiga tahap, yaitu tahap hidrolisis, tahap pengasaman, dan tahap metanogenik.  Pada tahap hidrolisis terjadi pelarutan bahan-bahan organik mudah larut dan pencernaan bahan organik yang komplek menjadi sederhana, perubahan struktur bentuk primer menjadi bentuk monomer.  Pada tahap pengasaman komponen monomer (gula sederhana) yang terbentuk pada tahap hidrolisis akan menjadi bahan makanan bagi bakteri pembentuk asam.  Produk akhir dari gula-gula sederhana pada tahap ini akan dihasilkan asam asetat, propionat, format, laktat, alkohol, dan sedikit butirat, gas karbondioksida, hidrogen dan amoniak.  Sedangkan pada tahap metanogenik adalah proses pembentukan gas metan.  Sebagai ilustrasi dapat dilihat salah satu contoh bagan perombakan serat kasar (selulosa) hingga terbentuk gasbio (Gambar 2).

                Dari Sampah?

                Dari Tinja?

                Kenapa Babi? Kasus cocok untuk Kota Kupang!

Model-model Konstruksi Biogas?

Yang Paling Mutakhir sampai yang paling sederhana?

Kenapa pilih digester drumb (versi  GMi) (kelebihan = mobile, gampang deteksi kebocoran dll, murah, gampang dipindah tempatkan; dan kekurangannya= kalo bisa lebih dari satu unit, meningkatkan produksi feses/tambah jumlah ternak/stimulant EM4/Gula air etc.

PEMBUATAN ALAT PENUNJANG PEMBANGKIT BIOGAS
Langkah selanjutnya adalah pembuatan tanki penampung biogas, saluran biogas, termasuk kompor biogas.

TANKI PENAMPUNG

Tanki penampung dalam desain yang dibuat memiliki kapasitas ± 2500 liter. Namun ternyata karena keterbatasan ruang (kami menyimpan tanki penampung biogas diatas kandang sapi) kami hanya dapat membuat dengan kapasitas 1700 liter. Di masa yang akan datang kami merencanakan untuk menambah kapasitas penampungan dengan membuat satu buah lagi tanki penampung yang dihubungkan dengan sistem biogas.

Tanki penampung juga terbuat dari plastik polyurethane, yang membedakan adalah lapisan yang digunakan hanya 1 lapis. Kami rasa dengan 1 lapis saja sudah cukup untuk menahan tekanan biogas yang tidak seberapa besar.

Dimensi tanki yang kami buat adalah diameter 95cm dan panjang 250cm.
Pengerjaannya mirip dengan pembuatan pembangkit, perbedaanya hanya satu ujung saja yang diberi pipa. Untuk instalasi utama kami selalu menggunakan pipa PVC ¾”. Beberapa artikel menggunakan pipa dengan diameter ½”. Lagi lagi pertimbangannya adalah karena bahan yang tersedia di areal kebun adalah pipa ¾” yang digunakan untuk sistem irigasi kebun di musim kemarau.

Gambar 26: Membuat tanki penampung

Gambar 27: Ujung bawah tanki langsung di lipat dan di ikat dengan tali karet.

Akan lebih baik apabila ujung bawah tanki tidak diikat langsung, tapi diberi pipa PVC yang ditutup oleh dop PVC, baru kemudian lembaran plastik diikatkan pada pipa tersebut seperti langkah sebelumnya.

3.2 SALURAN BIOGAS

Untuk pipa utama kami menggunakan pipa PVC ¾”. Sambungan dapat dibuat permanen dengan lem PVC. Tapi kami memilih metoda semi permanen yaitu dengan mengikat sambungan pipa dengan tali karet. Hanya sambungan yang penting saja yang kami beri lem. Sambungan penting ini diantaranya adalah sambungan katup bola/keran (ball valve).

Gambar 28: Sambungan pipa saluran biogas.

Kami menggunakan banyak ball valve, dengan tujuan untuk memudahkan apabila ada perubahan skema saluran. Pada gambar diatas terlihat bahwa di ujung tanki juga terdapat ball valve, hal ini memungkinkan untuk tanki dipindah pindahkan tanpa mengganggu kinerja biogas secara keseluruhan.

Di sebelah kanan pada gambar diatas juga terlihat botol bekas air mineral 1.5 liter yang berfungsi sebagai water vapor (penjebak uap air) dan katup keamanan. Skema water vapor adalah sebagai berikut:

Gambar 29: Skema botol penjebak kondensasi sekaligus katup keamanan.

Botol penjebak ini sebaiknya diletakkan pada bagian terbawah dari saluran biogas, tepat setelah pembangkit. Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan uap air hasil kondensasi turun dan masuk ke dalam botol. Air yang berlebihan dalam sistem dapat memampetkan saluran biogas, selain itu adanya kandungan air dalam biogas menurunkan tingkat panas api dan membuat api berwarna kemerah merahan.

Perhatikan muka air yang dibutuhkan. Kami menyarankan tinggi permukaan air dari batas bawah pipa antara 20 sampai 25 cm. Apabila terlalu rendah, gas akan mudah keluar dari air sebelum mencapai tekanan yang diinginkan. Apabila muka air terlalu tinggi, tekanan yang ada membesar dan hal ini dapat menghambat proses produksi biogas itu sendiri.

Kami sangat ingin mencoba membuat manometer untuk dapat mengontrol dan mengukur tekanan yang ada dalam sistem biogas, namun pada saat ini hal tersebut belum tercapai.

Lubang air pada botol penjebak selain berfungsi sebagai lubang pengisian juga sebagai pengatur tinggi muka air.

Gambar 30: Botol penjebak kondensasi dan katup keamanan.

Bagaimana Konstruksi digester versi GMi?

Bahan dan alat apa saja dari digestergeng  iMuT?

Bahah

• Feses sapi
• Air
• EM4
• Gula Air

Alat

• Drum : Drum yang digunakan adalah drum bekas minyak tanah 2 buah kemudian disambung (las)
• Pipa Paralon : Untuk disain proses memasukan feses dan disain keluarnya feses dari digester
• Kran
• Selang
• Ban Dalam (sebagai tempat penampungan gas)

Drumb? Dan kawan-kawanya….

Selang dan Ban?

Kompor: Sederhana sampai modern

Bagaimana cara pembuatan?

KOMPOR SEDERHANA BIOGAS

Penggunaan biogas yang paling mudah tidak lain dan tidak bukan adalah sebagai bahan bakar dalam kegiatan masak memasak. Sebetulnya masih banyak fungsi lain yang ingin kami cobakan juga, namun karena keterbatasan waktu baru kompor biogas saja yang kami cobakan. Fungsi lainnya antara lain sebagai pencahayaan (ini yang ingin segera kami coba), bahan bakar untuk menjalankan mesin, pendingin, pemanas dan masih banyak bentuk pengembangan lain. Test pertama untuk mengetahui apakah biogas yang dihasilkan dapat terbakar atau tidak, kami lakukan dengan cara menyambungkan pipa biogas ke selang yang biasa digunakan pada kompor gas, kemudian diujungnya kami sambungkan dengan selang tembaga dengan diameter dalam (Internal Diameter; ID) sekitar 0.5cm. Katup gas dibuka dan ujung selang didekatkan dengan sumber api. Api pun menyala. Hurray!.

Desain kompor yang digunakan pada kompor biogas sangat serderhana, target kami saat membuat kompor ini adalah harus sesederhana mungkin, dapat dibuat dari bahan bahan yang tersedia dan semurah mungkin, serta .. asal jalan dulu, sebagai tahap pembelajaran.

Percobaan pertama pembuatan kompor biogas menggunakan kompor minyak tanah
Skema desain kompor pertama ini sebagai berikut:

Bagaimana operasionalisasinya?

Proses campur feses sampai jadi gas?

Berikut adalah Proses Pembuatan Biogas dari Kotoran Ternak

1        Menyediakan wadah atau bejana untuk mengolah kotoran organik menjadi biogas. Kalau hanya diperuntukkan secara pribadi, cukup menggunakan drum bekas yang masih cukup kuat. Selain itu perlunya kesediaan kotoran hewan (baik sapi maupun babi) yang merupakan bahan baku biogas. Kalau sulit mencari kotoran hewan, maka percuma saja.

2         Proses pencampur feses :  Mencampurkan kotoran organik tersebut dengan air. Biasanya campuran antara kotoran dan air menggunakan perbandingan 1:1 atau bisa juga menggunakan perbandingan 1:1,5. Air berperan sangat penting di dalam proses biologis pembuatan biogas. Artinya jangan terlalu banyak (berlebihan) juga jangan terlalu sedikit (kekurangan). Selanjutnya Aduk hingga rata dan bersihkan dari benda benda-benda lain yang  mengkin terbawa, Masukkan isian ke dalam tempat produksi sampai penuh (ada yang keluar dari pipa buangan) ,Buka kran pada tabung produksi, yang telah dihubungkan dengan tabung penyimpan melalui sebuah selang, Jangan lupa tutup kran pembuangan gas setelah pengisian ., Setelah 2 minngu, gas mulai terbentuk ditandai dengan terisiya gas pada tempat penampungan . Gas ini masih bercampur udara sehingga rawan meledak, karena itu harus dibuang dengan cara membuka kran pembuangan. Setelah habis, (ditandai dengan turunnya kembali gas) maka kran kembali ditutup. Dan berikutnya gas yang terbentuk sudah dapat digunakan, Pengisian selanjutnya dapat dilakukan setiap hari, banyaknya secukupnya.

3        Temperatur selama proses berlangsung, karena ini menyangkut "kesenangan" hidup bakteri pemroses biogas antara 27 - 28 derajat celcius. Dengan temperatur itu proses pembuatan biogas akan berjalan sesuai dengan waktunya. Tetapi berbeda kalau nilai temperatur terlalu rendah (dingin), maka waktu untuk menjadi biogas akan lebih lama.

4        Kehadiran jasad pemroses, atau jasad yang mempunyai kemampuan untuk menguraikan bahan-bahan yang akhirnya membentuk CH4 (gas metan) dan CO2.

5         Untuk mendapatkan biogas yang diinginkan, drum (bejana) kotoran organik harus bersifat anaerobik. Dengan kata lain, tak boleh ada oksigen dan udara yang masuk sehingga feses yang dimasukkan ke dalam bioreaktor bisa dikonversi mikroba. Keberadaan udara menyebabkan gas CH4 tidak akan terbentuk. Untuk itu maka bejana pembuat biogas harus dalam keadaan tertutup rapat.

6         Setelah proses ini selesai, maka selama dalam kurun waktu 3 minggu didiamkan, maka gas metan sudah terbentuk dan siap dialirkan untuk keperluan memasak. Namun ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam memanfaatkan biogas. Seperti misalnya sifat biogas yang tidak berwarna, tidak berbau dan sangat cepat menyala. Karenanya kalau kompor mempunyai kebocoran, akan sulit diketahui secepatnya. Berbeda dengan sifat gas lainnya, sepeti elpiji, maka karena berbau akan cepat dapat diketahui kalau terjadi kebocoran pada alat yang digunakan. Sifat cepat menyala biogas, juga merupakan masalah tersendiri. Artinya dari segi keselamatan pengguna. Sehingga tempat pembuatan atau penampungan biogas harus selalu berada jauh dari sumber api yang kemungkinan dapat menyebabkan ledakan kalau tekanannya besar.