Proses Pembuatan Bio Gas

LAPORAN

PEMBUATAN BIO GAS

TUGAS MATA KULIAH

ENERGI TERBARUKAN

Disusun Oleh Kelompok 3

1. Achmad Faidi    (130431100051)
2. Imam Turmudzi    (130431100094)
3. Yul Adriansyah    (140431100114)
4. Musa Abdul Basith    (140431100070)
5. M. Faizal Fernandito S.    (140431100138)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

Maret 2015

I. Tujuan

    Mahasiswa dapat melakukan pengolahan limbah berupa kotoran sapi menjadi bahan bakar biogas yang bernilai ekonomis sebagai bahan altrenatif bahan bakar gas.

II. Dasar teori

    BIOGAS merupakan proses produksi energi berupa gas yang berjalan melalui proses biologis. Hal ini menyebabkan terdapatnya berbagai komponen penting yang berpengaruh dalam proses pembuatan biogas. Komponen biokimia (biochemist) dalam pembuatan biogas memerlukan perhatian penting. Proses kerja dari komponen tersebut dapat dijelaskan secara ilmiah, sehingga membuka peluang untuk diadakannya penelitian lebih llanjut. Gas yang dapat dimanfaatkan sebagai energi dari pembuatan biogas adalah berupa gas metan. Gas metan ini diperoleh melalui proses dekomposisi bahan-bahan organik oleh mikroorganisme. Bahan- bahan organik yang dibutuhkan dapat diperoleh dengan sangat mudah, bahkan dapat diperoleh dalam limbah. Proses produksi peternakan menghasilkan kotoran ternak (manure) dalam jumlah banyak. Di dalam kotoran ternak tersebutterdapat kandungan bahan organik dalam konsentrasi yang tinggi.

Biogas yang dihasilkan oleh kotoran tenak merupakan jenis gas metan,sehingga gas tersebut bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk memenuhi keperluan rumah tangga.Sifat dari gas metan yaitu tidak berbau,tidak berwarna dan mudah bereaksi dengan oksigen. Selain dapat menghasilkan suhu panas yang tinggi, gas metan tidak mengeluarkan emisi yang mencemari lingkungan.

III. Alat dan bahan

1. Kotoran Sapi
2. Air
3. Pipa/selang
4. Balok kayu
5. Timba
6. Tong / Drigen.
7. Kantung plastic
8. Valve/ Kran

IV. Langkah Percobaan

1. Siapkan drigen dengan tutup yang sudah terhubung dengan selang.
   
   
2. Lubangi tutup dirigen, pada bagian tengah tutup, rekatkan dengan cop pentil ban lalu sambungkan dengan selang.
   
3. Pada ujung sisi lain selang, hubungkan dengan kran.
   
4. Beralih pada pengolahan bahan, campurkan dan aduk kotoran sapi dengan air dengan perbandingan 1:1 pada timba.
   
5. Setelah tercampur rata, masukan olahan kotoran sapi kedalam drigen dengan volume 75%.
6. Tutup rapat drigen dengan tutup yang telah terhubung dengan selang.
7. Salurkan kran dengan kantung plastik. Pastikan kran di bagian ujung sudah tertutup rapat agar gas tidak mengalami kebocoran.
   
8. Diamkan beberapa hari hingga kantung plastik terisis penuh.
9. Gas metan berupa Biogas siap dipakai.

V. Analisa

Gas metan dapat diperoleh dari kotoran ternak setelah melalui serangkaian proses biokimia yang kompleks. Kotoran ternak terlebih dahulu harus mengalami dekomposisi yang berjalan tanpa kehadiran udara (anaerob). Tingkat keberhasilan pembuatan biogas sangat tergantung pada proses yang terjadi dalam dekomposisi tersebut. Salah satu   kunci dalam proses dekomposisi secara anaerob pada pembuatan biogas adalah kehadiran mikroorganisme. Biogas dapat diperoleh dari bahan organik melalui proses "kerja sama" dari tiga kelompok mikroorganisme anaerob.

Pertama, kelompok mikroorganisme yang dapat menghidrolisis polimer-polimer organik dan sejumlah lipid menjadi monosakarida, asam-asam lemak, asam-asam amino, dan senyawa kimia sejenisnya.

Kedua, kelompok mikroorganisme yang mampu memfermentasi produk yang dihasilkan kelompok mikroorganisme pertama menjadi asam-asam organik sederhana seperti asam asetat. Oleh karena itu, mikroorganisme ini dikenal pula sebagai mikroorganisme penghasil asam (acidogen).

Ketiga, kelompok mikroorganisme yang mengubah hidrogen dan asam asetat hasil pembentukanacidogen menjadi gas metan dan karbondioksida. Mikroorganisme penghasil gas metan ini hanya bekerja dalam kondisi anaerob dan dikenal dengan nama metanogen. Salah satu mikroorganisme penting dalam kelompok metanogen ini adalah mikroorganisme yang mampu memanfaatkan (utilized) hidrogen dan asam asetat. Metanogen terdapat dalam kotoran sapi yang akan digunakan sebagai bahan pembuatan biogas. Lambung (rumen) sapi merupakan tempat yang cocok bagi perkembangan metanogen. Gas metan dalam konsentrasi tertentu dapat dihasilkan di dalam lambung sapi tersebut. Proses pembuatan biogas tidak jauh berbeda dengan proses pembentukan gas metan dalam lambung sapi.

Pada prinsipnya, pembuatan biogas adalah menciptakan gas metan melalui manipulasi lingkungan yang mendukung bagi proses perkembangan metanogen seperti yang terjadi dalam lambung sapi. Metanogen membutuhkan kondisi lingkungan yang optimal untuk dapat memproduksi gas metan. Metanogen sangat sensitif terhadap kondisi di sekitarnya. Bahan organik dalam kotoran sapi dapat menghasilkan gas metan apabila metanogen bekerja dalam ruangan hampa udara. Oleh karena itu, proses pembuatan biogas dari kotoran sapi harus dilakukan dalam sebuah reaktor atau digester yang tertutup rapat untuk menghindari masuknya oksigen. Reaktor harus bebas dari kandungan logam berat dan sulfida (sulfides) yang dapat mengganggu keseimbangan mikroorganisme. Jumlah metanogen dalam kotoran sapi belum tentu dapat menghasilkan gas metan yang diinginkan.

Gas metan diperoleh melalui komposisi metanogen yang seimbang. Jika jumlah metanogen dalam kotoran sapi masih dinilai kurang, maka perlu dilakukan penambahan metanogen tambahan berbentuk strater atau substrat ke dalam reaktor. Metanogen dapat berkembang dengan baik dalam tingkat keasaman (pH) tertentu. Lingkungan cair (aqueous) dengan pH 6,5 sampai 7,5 di dalam reaktor merupakan kondisi yang cocok bagi pembentukan gas metan oleh metanogen. Tingkat keasaman di dalam reaktor harus dijaga agar tidak kurang dari 6,2.

Untuk memperoleh biogas yang sempurna, ketiga kelompok mikroorganisme tadi harus bekerja secara sinergis. Keadaan lingkungan yang kurang baik akan menyebabkan ketiganya menjadi tidak optimal dalam menjalankan perannya masing- masing. Contohnya, jumlah kandungan bahan organik yang terlalu banyak dalam kotoran sapi akan membuat kelompok mikroorganisme pertama dan kedua untuk membentuk asam organik dalam jumlah banyak sehingga pH akan turun drastis. Hal itu akan menciptakan lingkungan yang tidak cocok bagi kelompok mikroorganisme yang ketiga. Akhirnya, gas metan yang dihasilkan akan sedikit, bahkan tidak menghasilkan gas sama sekali. Untuk mencapai keberhasilan dalam proses pembuatan biogas diperlukan ketelitian untuk memberikan lingkungan yang optimal bagi pembentukan gas metan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan pengontrolan terhadap berbagai aspek, seperti tingkat keasaman, kandungan dalam kotoran sapi (C/N), temperatur, hingga kadar air. Selain itu, reaktor yang digunakan harus memenuhi syarat dan kapasitasnya sesuai dengan jumlah kotoran sapi sebagai input.

 

Video Proses Pembuatan Bio Gas