File III
File III
File III
TINJAUAN PUSTAKA
4
5
hari, maka akan dihasilkan gas metan campuran 0,10285 kg dan gas metan murni
sebesar 0,061714 Kg. Setiap ekor sapi per hari menghasilkan kotoran sebanyak
10-30 kg, berpotensi menghasilkan 0,36 m3 biogas, atau setara dengan 0,75 liter
minyak tanah (Latiefah, Dwi N, 2014). Komposisi kotoran sapi yang umumnya
telah diteliti dapat dilihat pada Tabel 1.
2.3 Biogas
Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan
organik oleh mikroorganisme pada kondisi langka oksigen (Anaerob). Biogas
memiliki kandungan energi yang tidak kalah dari kandungan energi dari bahan
bakar fosil. Nilai kalori dari 1 m3 biogas setara dengan 0,6-0,8 liter minyak solar.
Oleh karena itu, biogas sangat cocok menggantikan minyak tanah, LPG dan bahan
bakar fosil fosil lainnya (Sri Wahyuni, 2013).
Biogas memiliki kandungan energi yang tinggi, untuk menghasilkan listrik
1kwh dibutuhkan 0,62-1 m3 biogas. Bahan baku biogas adalah bahan non-fosil,
umumnya adalah biomassa yang mengandung bahan organik, diantaranya adalah
limbah dari industri makanan dan limbah peternakan (Sri Wahyuni, 2013).
Komposisi gas yang terdapat di dalam Biogas dapat dilihat pada Tabel 2.
2. Puxin Digester
Digester biogas Puxin adalah biogas digester dengan tekanan hidrolik.
Digester ini terdiri dari tangki fermentasi yang dibangun dengan beton.
Sebuah tabung gas dibuat dari serat gelas yang diperkuat plastik dan
penutup outlet (saluran pembuangan) digester dibuat dari serat gelas yang
diperkuat plastik atau beton. Tabung gas ini dipasang di atas digester.
Tabung gas dan digester ditutup dengan air (Agensy, Ardhin I dkk, 2012).
karbon dioksida (CO2) yang volumnya lebih besar dari gas hidrogen (H2), gas
nitrogen (N2) dan asam sulfida (H2S). Proses fermentasi memerlukan waktu 7
2. Pengasaman/Asetogenesis
Pada tahap pengasaman, komponen monomer (gula sederhana) yang
terbentuk pada tahap hidrolisis akan menjadi bahan makanan bagi bakteri
pembentuk asam. Monomer yang dihasilkan dari tahap hidrolisis akan
didegradasi pada tahap ini. Pembentukan asam-asam organik tersebut terjadi
13
3. Metanogenesis
Pada tahap metanogenesis, terjadi pembentukan gas metan. Bakteri
pereduksi sulfat juga terdapat dalam proses ini yang akan mereduksi sulfat
dan komponen sulfur lainnya menjadi hidrogen sulfida. Bakteri yang
berperan dalam proses ini, antara lain Methanococcus, Methanobacillus,
Methanobacterium. Pada tahap ini, bakteri metana membentuk gas metana
secara perlahan secara anaerob. Proses ini berlangsung selama 14 hari
dengan suhu 25oC di dalam digester. Pada proses ini akan dihasilkan 70%
CH4, 30 % CO2, sedikit H2 dan H2S (Haryati T, 2006).
2n (CH3COOH) → 2n CH4(g) + 2n CO2(g)
asam asetat gas metana gas karbondioksida
1. Temperatur
Temperatur sangat menentukan lamanya proses pencernaan di digester. Bila
temperatur meningkat, produksi biogas juga meningkat sesuai dengan batas-
batas kemampuan bakteri mencerna sampah organik. Bakteri yang umum
dikenal dalam proses fermentasi anaerob, misalnya: Psychrophilic (< 15oC),
bakteri Mesophilic (15o-45oC), bakteri Thermophilic (45oC-65oC).
Umumnya digester anaerob skala kecil bekerja pada suhu antara 25 oC-37o C
atau pada lingkungan tempat bakteri Mesophilic hidup (Budiman, 2010).
2. Pengaruh Tekanan
Semakin tinggi tekanan di dalam digester maka semakin rendah produksi
biogas di dalam digester, terutama pada proses hidrolisis dan asidifikasi.
Tekanan dipertahankan di antara 1.15-1.2 bar di dalam digester (Budiman,
2010).
Green Phoskko atau Bakteri saprofit yang ada di dalamnya hidup dan berkembang
biak. Bakteri tersebut memecah persenyawaan organik dan menghasilkan gas
CH4, H2S, N2, H2 dan CO2.
Green Phoskko-7 merupakan aktivator pembangkit gas metana sebagai
pengurai secara fermentatif, semua jenis biomassa termasuk sampah dan limbah
organik dalam digester anaerob. Bakteri anaerob GP-7 hidup secara saprofit dan
bernafas secara anaerob dimanfaatkan dalam proses pembuatan biogas. Bakteri ini
memecah persenyawaan organik dan menghasilkan gas metana. Dalam
lingkungan mikro dalam reaktor atau digester biogas yang sesuai dengan
kebutuhan bakteri ini (kedap udara, material memiliki pH > 6, kelembaban 60%
dan temperatur 300C) akan mengurai atau mendegradasi semua biomassa
termasuk jenis sampah dan bahan organik (Wiranata A, 2014).
Kelebihan dari Green Phoskko (Gp-7) :
1. Untuk mempercepat proses dekomposisi (menghancurkan bahan organik),
2. Menghilangkan bau busuk pada gas yang telah dihasilkan,
3. Menekan pertumbuhan mikroba,
4. Menambah hasil pembentukan Metana.
Berikut ini adalah gambar sistem penyaluran energi listrik dan panas
pembangkit listrik tenaga biogas (PLTB) :
Keterangan :
a. Sumber Pasokan Limbah Organik (Feedstock)
Sumber pasokan limbah organik adalah tempat asal bahan organik, seperti :
peternakan, tempat sampah, atau tempat proses akhir dari proses pengolahan
bahan hasil pertanian. Di dalam feedstock terdapat pula tangki pemasukan
bahan organik (inlet feed substrate/feedstock) yang merupakan wadah
penampungan yang terhubung ke digester melalui saluran dengan
kemiringan tertentu. Peralatan crusher (pencacah), proses pencampuran
(mixing), dan pengenceran untuk mempermudah penyaluran ke tangki
digester (Putri, Santoso A dkk, 2013).
b. Tangki Pencernaan (Digester)
Digester merupakan tempat berlangsungnya reaksi fermentasi anaerob
limbah organik menjadi biogas. Berdasarkan bentuknya, reaktor biogas
dapat dikategorikan menjadi tipe puxin digester, tipe kubah tetap (fixed-
dome type), dan tipe kubah penutup (floating-drum type) Sedangkan
berdasarkan proses pengolahan limbahnya, reaktor biogas dapat
dikategorikan menjadi beberapa digester, yakni : Batch digester yang proses
21
Dimana :
K = 0,8 + (0,0016 x e0,06 x So) . . . (2)
µm = 0,013 (T) – 0,129 . . . (3)
𝑚3
Vs = kapasitas volumetrik gas metana 𝑚3 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑠𝑙𝑢𝑟𝑟𝑦 . . . (4)
𝑚3
𝑉𝑔 (𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑏𝑖𝑜𝑔𝑎𝑠, 3 )
𝑚 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑠𝑙𝑢𝑟𝑟𝑦
=𝑉 (𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑠𝑙𝑢𝑟𝑟𝑦, 𝑚 3 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑠𝑙𝑢𝑟𝑟𝑦)
𝑅