Makalah Penyehatan Tanah dan Pengolahan Sampah – B

PEMANFAATAN SAMPAH ORGANIK DENGAN CARA

GAS BIO DAN BRIKET BIOARANG

Disusun oleh Kelompok 3:

1. Dimas Sambas Saputra P23133116008

2. Ismi Damayanti P23133116016

3. Nabila Farhanah P23133116026

4. Yuniarty Eka Saputri P23133116036

Dosen:

Catur Puspawati, ST., M.KM

Tugiyo, SKM., M.Si

POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES JAKARTA II

JURUSAN KESEHATAN LINGKUNGAN
Jalan Hang Jebat III/F3 Kebayoran Baru Jakarta Selatan 12120
Tlp.021-7397641, 7397643 Fax. 62 (021)7397769
 A. BIO GAS
1. Pengertian Biogas

Biogas adalah suatu gas yang dihasilkan dari proses anaerobik (fermentasi) bahan
bahan organik seperti kotoran manusia, limbah rumah tangga dan juga kotoran hewan.
Bahan yang sangat dibutuhkan dalam membuat biogas yaitu metana dan karbon
dioksida yang terkandung di dalam bahan organik.

Biogas merupakan gas campuran terutama terdiri dari metana dan karbondioksida.
Biogas diproduksi secara anaerob melalui tiga tahap yakni hidrolisis, asidogenesis,
dan metanogenesis (Veziroglu, 1991). Dalam produksi biogas, semua jenis limbah
organik dapat digunakan sebagai substrat seperti limbah dapur, kebun, kotoran sapi
dan buangan domestik. Sumber biomassa atau limbah yang berbeda akan
menghasilkan perbedaan kuantitas biogas (Werner dkk., 1989).

Sumber energi Biogas yang utama yaitu kotoran ternak Sapi, Kerbau, Babi dan
Kuda. Biogas berasal dari fermentasi bahan-bahan organik diantaranya :

 Limbah tanaman : tebu, rumput-rumputan, jagung, dan lain-lain;

 Limbah dan hasil produksi : minyak, gas, penggiling padi, limbah sagu;
 Hasil samping industri : tembakau, limbah pengolahan buah-buahan dan
sayuran, dedak, kain dari tekstil, ampas tebu dari industri gula dan tapioka,
limbah cair industri tahu;
 Limbah Perairan : tumbuh-tumbuhan air, eceng gondok;
 Limbah Peternakan : kotoran sapi, kotoran kerbau, kotoran kambing, kotoran
unggas.

Biogas dapat terbakar apabila terdapat kadar metana minimal 57% (Hammad,
1996). Sedangkan menurut Hessami dkk., (1996) biogas dapat terbakar jika
kandungan metana minimal 60%. Biogas dengan kandungan metana 65-70%
memiliki nilai kalor sama dengan 5200-5900 Kkal/m3 energi panas setara 1,25 KWJ
listrik (Veziroglu, 1991). Sedangkan untuk gas metana murni (100%) mempunyai
nilai kalor 8900 Kkal/m3 (Nurtjahya, 2003).

Produksi biogas didasarkan pada perombakan anaerob kotoran hewan dan bahan
buangan organik lainnya.. Selama perombakan anaerob akan menghasilkan gas
metana 54-70 %, karbondioksida 25-45 %, hidrogen, nitrogen, dan hidrogen sulfida
dalam jumlah yang sedikit (Simamora, 2006)

Beberapa komposisi gas-gas yang terkandung didalam biogas

Komposisi Prosentase Gas

Metana (CH4) 55 - 75 %
Karbondioksida (CO2) 25 - 45 %
Nitrogen (N2) 0–3%
Hydrogen (H2) 1 - 5%
Hydrogen Sulfida (H2S) 0 - 3%
Oksigen (O2) 0,1 - 0,5 %

Di lihat dari table diatas : Gas metana ( CH 4 ) merupakan kandungan yang

paling banyak terdapat dibiogas. Gas mentana inilah yang akan digunakan untuk
bahan bakar. Gas mentana didalam energy biogas ini serupa dengan gas elpiji
yang kita gunakan dari gas alam, namun gas mentana didalam energy biogas
molekulnya hanya 1 atom dari molekul gas elpiji dari gas alam.

2. Metode Pembuatan Biogas

Dalam proses pembuatan biogas ada tiga tahapan dalam pembentukannya yaitu :

a. Pemecahan polimer (hidrolisis)

Terjadi pelarutan bahan-bahan organic mudah larut dan pencernaan bahan
organic yang komplek menjadi sederhana, perubahan struktur bentuk primer
menjadi bentuk monomer. (Tarumengkeng dan Purwantara, 2003)
Komponen organic sederhana yang larut dalam air (monomer-monomer)
digunakan oleh bakteri pembentuk asam. Digesti pada fase ini mengubah
protein menjadi asam amino, karbohidrat menjadi gula sederhana, dan lemak
menjadi asam lemak rantai panjang. Lalu hidrolisis tergantung pada jumlah
substrat yang tersedia dan konsentrasi bakteri serta factor lingkungan seperti
suhu dan ph.
b. Pembentukan Asam (Asidogenesis)
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 tahapini akan dihasilkan
asam asetat, propionate, format, laktat, alcohol dan sedikit butirat, gas karbon
dioksida, hydrogen dan ammonia.
c. Pembentukan Metan (Metanogenesis)
Bakteri-bakteri anaerob yang berperan dalam ketiga fase diatas terdiri dari
bakteri pembentuk asam (accidogenik bacteria) dengan gas yang paling
banyak dihasilkan adalah metana (>50%).

3. Manfaat Sistem Biogas

Penggunaan biogas sebagai energi alternatif relatif lebih sedikit menghasilkan

polusi, disamping berguna menyehatkan lingkungan karena mencegah penumpukan
limbah sebagai sumber penyakit, bakteri, dan polusi udara. Keunggulan biogas adalah
dapat menghasilkan lumpur kompos maupun pupuk cair (Abdullah, 1991). Sistem
produksi biogas juga mempunyai beberapa keuntungan seperti:

 mengurangi pengaruh gas rumah kaca,

 mengurangi polusi bau yang tidak sedap,
 sebagai pupuk, dan
 produksi daya serta panas (Koopmans, 1998).

Biogas bersifat bersih, tidak berasap hitam selain itu derajat panasnya lebih
tinggi dari bahan bakar minyak tanah dan kayu bakar serta dapat disimpan untuk
penggunaan yang akan datang (Darminto 1984).

Manfaat energi biogas adalah sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah
dan dipergunakan untuk memasak kemudian sebagai bahan pengganti bahan bakar
minyak (bensin, solar). Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai
pembangkit energi listrik. Di samping itu, dari proses produksi biogas akan dihasilkan
sisa kotoran ternak yang dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organik pada
tanaman / budidaya pertanian. Potensi pengembangan Biogas di Indonesia masih
cukup besar. Hal tersebut mengingat cukup banyaknya populasi sapi, kerbau dan
kuda, yaitu 11 juta ekor sapi, 3 juta ekor kerbau dan 500 ribu ekor kuda pada tahun
2005. Setiap 1 ekor ternak sapi/kerbau dapat dihasilkan + 2 m3 biogas per hari.
Potensi ekonomis Biogas adalah sangat besar, hal tersebut mengingat bahwa 1
m3biogas dapat digunakan setara dengan 0,62 liter minyak tanah. Di samping itu
pupuk organik yang dihasilkan dari proses produksi biogas sudah tentu mempunyai
nilai ekonomis yang tidak kecil pula (wahyu Sasongko. 2009).

4. Prosedur Pembuatan Biogas

Untuk mengolah sampah dan limbah menjadi produk biogas diperlukan berbagai alat
dan bahan sebagai berikut :

a. Bak penampung adalah bak terbuat dari fiber berukuran 0,5 m x 0,5 m x 0,5 m
yang akan digunakan sebagai tempat penampung.
b. Plastic penampung biogas terbuat dari bahan fiber yang digunakan untuk
menampung gas metana yang dihasilkan dan disalurkan kekompor.
c. Digester adalah bak utama dari instansi biogas.untuk membuat biogas
digunakan bahan bangunan seperti batu bata,semen,cat,besi,pipa,dll.
d. Kompor gas berfungsi sebagai pembakaran gas metana dan digunakan untuk
memasak.
e. Sampah atau limbah yang akan diolah menjadi biogas.
f. Bak penampung kompos ialah berukuran 2x3 m yang terbuat dengan cara
menggali pada tanah dengan kedalaman 1 m digunakan sebagai penampung
kompos hasil digester.

Setelah alat dan bahan dipersiapkan,berikut cara membuat sampah dan limbah
menjadi produk biogas :

a. Pertama-tama campur kotoran sapi dengan air dengan perbandingan 1;1 pada
bak penampung sementara aduk hingga kotoran sapi menyerupai lumpur.
b. Kemudian alirkan lumpur kotoran sapi tadi ke digester samapi penuh.
c. Tambahkan starter yang mudah dibeli dipasaran 1L,serta isi dengan rumen
segar yang didapat dari tempat pemotongan hewan.
d. Setelah penuh tutup kran untuk lanjut keproses fermentasi
e. Pada hari ke 1-8 yang dihasilkan masih berupa CO2 ,sedangkan dihari ke-10
fermentasi gas mentana sudah mulai dihasilkan.
 f. Saat sudah 14 hari gas metana sudah dapat digunakan untuk memasak
dikompor gas.
g. Biogas yang dihasilkan dari proses pembuatan ini tidak berbau,dan cara
pembuatannyapun praktis.
h. Jangan lupa selalu mengisi digester dengan kotoran sapi yang sudah dibuat
menyerupai lumpur pada awal pembuatan.

B. BIOARANG
1. Pengertian Bioarang

Biorang merupakan arang (salah satu jenis bahan bakar) yang dibuat dari
aneka macam bahan hayati atau biomassa, misalnya kayu, ranting, daun – daunan ,
rumput, jerami, kertas, ataupun limbah pertanin lainnya yang dapat dikarbonisasi.
Biorang ini dapat digunakan melalui proses pengolahan, salah satunya menjadi briket
biorang(Brades dan Tobing, 2008)

Briket bioarang ini merupakan sumber energi yang penting seperti bahan
bakar lainnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat briket arang adalah:

a. Berat jenis bahan bakar atau berat jenis serbuk arang

b. Kehalusan serbuk

c. Suhu karbonisasi

d. Tekanan pengempaan

e. Pencampuran formula dengan briket

Proses pembriketan adalah proses pencampuran bahan baku, pencetakan dan

pengeringan pada kondisi tertentu, sehingga diperoleh briket yang mempunyai
bentuk, ukuran fisik, dan sifat kimia tertentu.

Tujuan dari pembriketan adalah untuk meningkatkan kualitas bahan sebagai

bakar, mempermudah penanganan dan transportasi serta mengurangi kehilangan
bahan dalam bentuk debu pada proses pengakuan.
2. Manfaat Bioarang
a. Dapat menghasilkan panas pembakaran yang tinggi
b. Asap yang dihasilkan lebih sedikit daripada arang konvensional, sehingga
meminimalisir pencemaran udara
c. Bentuknya lebih seragam dan menarik, karena dicetak dengan
menggunakan alat cetak sederhana
d. Pembuatan bahan baku tidak menimbulkan masalah dan dapat mengurangi
pencemaranlingkungan
e. Pada kondisi tertentu dapat menggantikan fungsi minyak tanah dan kayu
bakar sebagai sumber energi bahan bakar untuk keperluan rumah tangga

3. Prosedur Pembuatan Briket Bioarang

Dalam membuat briket bioarang diperlukan tahap dan proses sebagai berikut:

a. Pembuatan bioarang

Pembuaan bioarang secara sederhana dilakukan dengan cara-cara sebagai

berikut:

 Drum/kaleng pada posisi terbalik di atas tanah pasir. Pasir diperlukan

agar bagian bawah drum/kaleng cukup rapat sehingga udara yang keluar
masuk melaui drum ini dapat dihalangi.

 Sekam padi dimasukan kedalam drum/kaleng melaui lubang buatan dan

dibakar. Penyalaan awal dapat dilakukan dengan minyak. Selanjutnya
setelah api menyala, sekam padi dapat dimasukan dalam dapur
pembakaran sedikit demi sedikit agar tidak padam.

 Setelah api mati dan sekam berubah jadi arang (bukan abu) pindahkan
ke ember untuk selanjutnya ditumbuk menggunakan lumpang dan alu
yang bertujuan untuk menghaluskan arang.

b. Pembuatan briket bioarang

Proses pembuatan bioarang dilakukan dengan proses yang cukup sederhana
dan tidak terlalu sulit untuk dipraktekan. Proses pembuatannya dilakukan
dengan tahap-tahap sebagai berikut:

1) Penghalusan bioarang
 Siapkan penumbuk, misalnya lesung dan alu, kemudian bioarang yang
tersedia ditumbuk halus hingga menjadi tepung arang. Selanjutnya,
kumpulkan tepung arang yang terbentuk pada tempat ksusus misalnya
ember.
2) Pengenceran Kanji
Masukanlah kanji ke dalam baskom lalu encerkan dengan air panas
hingga terbenuk adonan kanji.
3) Pencampuran
Campurkan adonan kanji dengan tepung arang ke dalam baskom yang
berisi adonan kanji sehingga menjadi adonan yang lengket, kemudian
adoanan diaduk-aduk dengan menggunakan tongkat kayu atau sendok
besar. Agar pemakaian bioarang lebih hemat adonan dapat diambah
dengan serbuk gergaji, ampas kelapa, keras/Koran bekas. Pemakaian
tepung kanji yang terlalu banyak dapat menyebabkan pembakaran
tidak sempurna dan menimbulkan asap yang lebih banyak, maka kami
menggunkan perbandingan 1 : 9, 1 untuk adonan tepung kanji dan 9
untuk tepung arang.
4) Pencetakan
Cetak adonan dengan bentuk sesuai dengan cetakan sederhana.
5) Pengeringan
Pada langkah pengeringan ini, hasil cetyakan dikeringkan selama 2-3
hari.
 DAFTAR PUSTAKA

http://eprints.polsri.ac.id/2007/3/03.%20BAB%202.pdf

https://www.academia.edu/12201593/Makalah_Biogas

http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/7528/10E00091.pdf?
sequence=1

http://sepengatahuanku.blogspot.co.id/2014/03/makalah-briket-bioarang-sebagai-
bahan-bakar-alternatif.html