Pemanfaatan Kotoran Ternak Sebagai Penghasil Biogas

TUGAS  KELOMPOK

Mikrobiologi lingkungan

“Pemanfaatan Kotoran Ternak Sebagai Penghasil Biogas”

Tugas ini Disusun Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah mikrobiologi lingkungan  yang dibimbing  Dr. Agus Susanto, M. Si dan Suharno Zen, M. Si

Oleh :

                                                Haryo pamungkas                 09321038

                                                M. Miftakhul Farid               09321055

                                                Novita Ristianingrum           09321054

                                                Ratih Dwi Handayani           09321057

                                                Vera Yulianti                         09321076

                                                Wiwin Istiqomah                   09321079

     Prodi Biologi A

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH METRO

2012

            KATA PENGANTAR

 Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kita berbagai macam nikmat, sehingga aktifitas hidup yang kita jalani ini akan selalu membawa keberkahan, baik kehidupan di alam dunia ini, lebih-lebih  lagi pada kehidupan akhirat kelak, sehingga semua cita-cita serta harapan yang ingin kita capai menjadi lebih mudah dan penuh manfaat.

Terima kasih sebelum dan sesudahnya kami ucapkan kepada  Dosen serta teman-teman sekalian yang telah membantu, baik bantuan berupa moriil maupun materil, sehingga makalah ini terselesaikan  dalam waktu yang telah ditentukan.

Kami menyadari sekali, didalam penyusunan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan serta banyak kekurangan-kekurangnya, baik dari segi tata bahasa maupun dalam hal pengkonsolidasian  kepada dosen serta teman-teman sekalian, yang kadangkala hanya  menturuti egoisme pribadi, untuk itu besar harapan kami jika ada kritik dan saran  yang membangun untuk lebih menyempurnakan makalah-Makalahh kami dilain waktu.

Harapan yang paling besar dari penyusunan makalah ini ialah, mudah-mudahan apa yang kami susun ini penuh manfaat, baik untuk pribadi, teman-teman, serta orang lain yang ingin mengambil atau menyempurnakan lagi.

Metro,    Oktober 2012

Penyusun

Ayat Al Qur’an

"Dan sesungguhnya pada binatang ternak itu terdapat pelajaran yang penting bagi kamu. Kami memberi minum kamu dari air susu yang ada di dalam perutnya,dan (juga) pada binatang itu terdapat manfaat yang banyak untuk kamu, dan sebagian dari padanya kamu makan".

 (QS. Al Mukminun: 21)

“ Dan hewan ternak telah diciptakan-Nya  untuk kamu , padanya ada (bulu) yang menghangatkan dan berbagai manfaat , dan sebagiannya kamu makan “

( QS. An Nahl : 5 )

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar belakang

Permintaan kebutuhan Bahan Bakar Minyak (BBM) di Indonesia baik itu untuk keperluan industri, transportasi dan rumah tangga dari tahun ketahun semakin meningkat.

Menyebabkan ketersediaan bahan bakar menjadi terbatas, atau harga menjadi melambung.  Pertumbuhan penduduk,juga  menyebabkan sumber daya alam yang tersedia berkurang, seperti bahan bakar minyak (BBM), eksploitasi sumber daya alam, khususnya minyak, yang telah membesar-besarkan ancaman bagi keselamatan manusia dan lingkungan itu sendiri. Hal lain yang banyak dikhawatirkan orang bahwa jumlah cadangan minyak yang menurun dari hari ke hari dan terancam habis. Karena itu perlu mencoba untuk mencari energi alternatif untuk menghemat cadangan minyak yang ada saat ini. Biogas adalah salah satu energi yang dapat dikembangkan dengan memberikan cukup bahan baku yang tersedia dan Ramah lingkungan. masalah dapat diatasi dengan kebutuhan energi menggunakan sumber energi terbaru yang relatif mudah didapat, dan biaya operasional yang rendah, tidak mengakibatkan masalah limbah. salah satunya yaitu dengan memanfaatkan kotoran sapi sebagai biogas.

Reaktor Biogas merupakan sala satu solusi teknologi energi untuk mengatasi kesulitan masyarakat akibat kenaikan harga BBM,teknologi ini bisa segera diaplikasikan, terutama dikalangan masyarakat pedesaan yang memelihara hewan ternak sapi. Dalam rangka pemunuhan keperluan energi rumah tangga,kususnya di pedesaan, maka perlu dilakukan upaya yang sistematis untuk menerapkan berbagai alternatif energi yang layak bagi masyarakat.

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).

B.      Tujuan Penelitian

1.      Dapat merancang dan  menghasilkan Alat pembuatan Biogas skala kecil (Lab)

2.      Mengetahui langka-langka pembuatan Biogas dari kotoran ternak

C.    Kegunaan Penelitian

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

2.      Mengurangi dampak yang muncul dari polusi 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.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

Biogas adalah campuran beberapa gas, tergolong bahan bakar gas yang merupakan hasil fermentasi atau dekomposisi bahan organik dalam kondisi anaerob dan gas yang dominan adalah metana ( CH4) dan karbon dioksida (CO2). Biogas dapat disimpulkan sebagai salah satu jenis energi yang dapat dibuat dari fermentasi berbagai jenis bahan limbah seperti sampah, pupuk, kotoran manusia, jerami, dan bahan lainnya dalam kondisi anaerob dan menghasilkan gas, gas metana yang didominanasi oleh dioksida dan karbon. Singkatnya, semua jenis bahan dalam hal kimia termasuk senyawa organik, baik berasal dari limbah dan kotoran hewan atau sisa tanaman, dapat digunakan sebagai biogas.

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 di Indonesia.

Kotoran sapi adalah limbah peternakan yang merupakan buangan dari usaha peternakan sapi yang bersifat padat dan dalam proses pembuangannya sering bercampur dengan urine dan gas seperti metana dan amoniak. Kandungan unsur hara dalam kotoran sapi bervariasi tergantung pada keadaan tingkat produksinya, macam, jumlah makanan yang dimakannya, serta individu ternak sendiri . Kandungan unsur hara dalam kotoran sapi antara lain 2nitrogen (0,29 %), P2O5 (0,17 %), dan K2O (0,35%) .

 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 pula terjadi pada kondisi alami. Namun untuk mampercepat dan menampung gas ini, diperlukan alat yang memenuhi syarat terjadinya zat tersebut.

Sapi memiliki sistem pencernaan khusus yang menggunakan mikroorganisme dalam sistem pencernaan yang berfungsi untuk mencerna selulosa dan lignin dari rumput berserat tinggi. Oleh karena itu, pupuk sapi kandang memiliki kandungan selulosa yang tinggi sehingga Nilai kalor yang dihasilkan oleh biogaspun cukup tinggi, yaitu kisaran 4800-6700 kkal/m3, untuk metana murni (100%) memiliki nilai kalori 8900 kkL/m3.

Prinsip pembuatan biogas adalah adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik (tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah berupa gas metan (yang memiliki sifat mudah terbakar) dan karbon dioksida, gas inilah yang disebut biogas. Proses dekomposisi anaerobik dibantu oleh sejumlah mikroorganisme, terutama bakteri metan. Suhu yang baik untuk proses fermentasi adalah 30-55øC, dimana pada suhu tersebut mikroorganisme mampu merombak bahan bahan organik secara optimal. Hasil perombakan bahan bahan organik oleh bakteri adalah gas metan .

Komposisi biogas hasil fermentasi kotoran sapi

Jenis Gas	Konsentrasi biogas (%)
Metana (CH4)	65,7
Karbon dioksida (CO2)	27,0
Nitrogen (N2)	2,3
Oksigen (O2)	0,1
Propena (C3H8)	0,7
Hidrogen sulfida (H2S)	-

BAB III

PELAKSANAAN PENELITIAN

A.   Membangun Instalasi Biogas

Bangunan utama dari instalasi biogas adalah Digester yang berfungsi untuk menampung gas metan hasil perombakan bahan bahan organik oleh bakteri. Jenis digester yang paling banyak digunakan adalah model continuous feeding dimana pengisian bahan organiknya dilakukan secara kontinu setiap hari. Besar kecilnya digester tergantung pada kotoran ternak yamg dihasilkan dan banyaknya biogas yang diinginkan.

Lahan yang diperlukan sekitar 16 m2. Untuk membuat digester diperlukan bahan bangunan seperti pasir, semen, batu kali, bata merah, besi konstruksi, cat , kran , dan pipa prolon.

Lokasi yang akan dibangun sebaiknya dekat dengan kandang sehingga kotoran ternak dapat langsung disalurkan kedalam digester. Disamping digester harus dibangun juga penampung sludge (lumpur) dimana slugde tersebut nantinya dapat dijadikan pupuk organik .

Gambaran Instalasi Biogas

Untuk itu alat maupun sarana yang diperlukan adalah :

1.      Volume reaktor (lubang semen  ) : 4.000 liter

2.      Volume penampung gas (lubang semen) : 2.500 liter

3.      Kompor Biogas : 1 buah

4.      tempat pengaduk bahan : 1 buah

5.      Selang saluran gas : + 10 m

6.      Selang saluran air + 10 m

7.      Kebutuhan bahan baku : kotoran ternak dari 2-3 ekor sapi/ kerbau.

8.      Biogas yang dihasilkan 4 m 3 per hari (setara dengan 2,5 liter minyak tanah).

Setelah pengerjaan digester selesai maka mulai dilakukan proses pembuatan biogas

dengan langkah langkah sebagai berikut:

1.      Mencampur kotoran sapi dengan air sampai terbentuk lumpur dengan perbandingan 1:2 pada bak penampung sementara. Bentuk lumpur akan mempermudah pemasukan kedalam digester

2.      Mengalirkan lumpur kedalam digester melalui lubang pemasukan. Pada pengisian pertama kran gas yang ada diatas digester dibuka agar pemasukan lebih mudah dan udara yang ada didalam digester terdesak keluar. Pada pengisian pertama ini dibutuhkan lumpur kotoran sapi dalam jumlah yang banyak sampai digester penuh.

3.      Membuang gas yang pertama dihasilkan pada hari ke-1 sampai ke-8 karena yang terbentuk adalah gas CO2. Sedangkan pada hari ke-10 sampai hari ke-14 baru terbentuk gas metan (CH4) dan CO2 mulai menurun. Pada komposisi CH4 54% dan CO2 27% maka biogas akan menyala.

4.      Pada hari ke-14 gas yang terbentuk dapat digunakan untuk menyalakan api pada kompor gas atau kebutuhan lainnya. Mulai hari ke-14 ini kita sudah bisa menghasilkan energi biogas yang selalu terbarukan. Biogas ini tidak berbau seperti bau kotoran sapi. Selanjutnya, digester terus diisi lumpur kotoran sapi secara kontinu sehingga dihasilkan biogas yang optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Budhipermana.2011. Proses Pembuatan Biogas

http://budhipermana11.wordpress.com/2011/02/04/25/

Kris. 2012 . Biogas-Dari-Kotoran-Sapi-Sapi-Ternak

http://kris-smile.blogspot.com/2012/07/biogas-dari-kotoran-sapi-sapi-ternak.html#.UI-ou6AzZdh

                        . 2011. Teknologi Pembuatan Biogas Dari Kotoran Ternak

http://asahannews.com/asahan-kotoran-ternak-diolah-jadi-bio-gas/. pdf