BIOGAS

Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Riau 

Jl. K. Nasution No.341, Marpoyan . Pekanbaru

Telp. 0761 (674206)

Permintaan kebutuhan Bahan Bakar Minyak (BBM) di Indonesia baik itu untuk keperluan industri, transportasi, dan rumah tangga dari tahun ke tahun semakin meningkat.Menyebabkan ketersediaan bahan bakar menjadi terbatas, atau harga menjadi melambung. Terkait dengan masalah tersebut, salah satu kebijakan pemerintah ialah rencana pengurangan penggunaan bahan bakar minyak tanah untuk keperluan rumah tangga.

Sejalan dengan hal itu pemerintah juga mendorong upaya-upaya untuk penggunaan sumber-sumber energi alternatif lainnya yang di anggap layak dilihat dari segi teknis, ekonomi, dan lingkungan, apakah itu berupa biofuel, biogas/gas bio, briket arang dan lain sebagainya. Sumber energi alternatif telah banyak ditemukan sebagai pengganti bahan bakar minyak, salah satunya adalah Biogas.

Penggunaan biogas belum cukup berkembang luas antara lain disebabkan oleh karena masih relatif murahnya harga BBM yang di subsidi, sementara teknologi yang diperkenalkan selama ini masih memerlukan biaya yang cukup tingggi karena berupa konstruksi beton dengan ukuran yang cukup besar. Mulai tahun 2000-an telah dikembangkan reaktor biogas berskala kecil (rumah tangga) dengan konstruksi sederhana, terbuat dari pelastik secara siap pasang (knockdown) dan dengan harga yang relatif murah. Dan reaktor biogas dapat juga dibuat dari sumur tembok dan dengan drum serta dengan bahan baku kotoran ternak dan limbah pertanian.

Manfaat Energi Biogas

Manfaat energi biogas adalah menghasilkan gas metan sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dapat dipergunakan untuk memasak. 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 pada tanaman/budidaya pertanian. Dan yang lebih penting lagi adalah mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian bahan bakar minyak bumi yang tidak bisa diperbaharui.

Potensi Pengembangan Biogas di Indonesia 

Potensi pengembangan Biogas di Indonesia masih cukup besar. Hal tersebut mengingat cukup banyak populasi ternak. Jumlah sapi 11 juta ekor, kerbau 3 juta ekor dan kuda 500 ribu ekor. Setiap 1 ekor ternak sapi/kerbau dapat dihasilkan +/- 2 m3 biogas perhari.

Potensi Ekonomi Biogas

Potensi ekonomi biogas adalah sangat besar, hal tersebut mengingat bahwa 1 m3 biogas dapat digunakan setara dengan 0,62 liter minyak tanah. Disamping itu pupuk organik yang dihasilkan dari proses produksi biogas sudah tentu mempunyai nilai ekonomis yang tidak kecil pula.

Prinsip Pembuatan Biogas

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 30-55C, dimana pada suhu tersebut mikroorganisme mampu merombak bahan-bahan organik secara optimal. Hasil perombakan bahan-bahan organik oleh bakteri adalah gas metan seperti yang terlihat pada tabel dibawah ini:

Jenis Gas             Kotoran Sapi             Campuran Kotoran + Sisa Pertanian 

Metan (CH4)                                    65,7                                      54 - 70

Karbon dioksida (CO2)                    27,0                                      45 - 57

Nitrogen (N2)                                   2,3                                       0,5 - 3,0

Karbon monoksida (CO)                   0                                             0,1

Oksigen (O2)                                    0,1                                          6,0

Propena (C3H8)                               0,7                                            -

Hidrogen sulfida (H2S)                       -                                          Sedikit

Nilai kalori (kkal/m2)                       6513                                  4800 - 6700

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 continuous feeding dimana pengisian bahan organiknya dilakukan secara kontinu setiap hari. Besar kecilnya digester tergantung pada kotoran ternak yang dihasilkan dan banyak biogas yang diinginkan. Lahan yang diperlukan sekitar 16 m2. Untuk membuat digester diperlukan bahan bangunan seperti pasir, semen,batu kali, batu koral, bata merah, besi konstruksi, cat 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 sludge tersebut nantinya dapat dipisahkan dan dijadikan pupuk organik padat dan pupuk organik cair.

Reaktor Biogas Skala Rumah Tangga 

SPESIFIKASI TEKNIS

1. Volume reaktor (plastik) : 4.000 liter
2. Volume penampung gas (plastik) : 2.500 liter
3. Kompor Biogas : 1 buah
4. Drum pengaduk bahan : 1 buah
5. Pengaman gas : 1buah
6. Selang saluran gas : + 10 m
7. Kebutuhan bahan baku : kotoran ternak dari 2-3 ekor sapi/kerbau
8. Biogas yang dihasilkan 4 m3 perhari (setara dengan 2,5 liter minyak tanah)

Gambar 1. Instalasi Reaktor Biogas Skala Rumah Tangga

Persiapan Pemasangan Reaktor Biogas

1. Pembuatan lubang reaktor, panjang  =  4 m, lebar  =  1,1 m, dalam = 1,2 m.
2. Pembuatan meja tabung plastik penampung gas : (diameter 1,2 m) panjang = 3 m, lebar = 1,2 m.
3. Kotoran sapi (fases) awal sebanyak 100 karung kantong semen atau karung seukurannya (100 kantong semen = 2000 lt). Persiapan awal ini untuk mempercepat produksi gas yang siap untuk digunakan (dinyalakan).
4. Drum untuk tempat pencampuran kotoran (fases) dengan air (1:1) ; 1 buah (200 lt)
5. Karung untuk tempat sisa kotoran dari proes produksi biogas.
6. Kayu atau bambu untuk pagar, supaya reaktor aman dari gangguan ternak atau lainnya.
7. Terpal dan bahan lainnya untuk atap reaktor supaya terhindar dari hujan atau material yang jatuh dari atas.

                                         Gambar 2 : Kompor gas dari pengolahan kotoran sapi

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 1:1 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 diatas digester terdesak keluar. Pada pengisian pertama ini dibutuhkan lumpur kotoran sapi dalam jumlah yang banyak samapi 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 berangsur sehingga dihasilkan biogas yang optimal.