222
Jurnal Kesehatan Ilmiah Nasuwakes Vol.6 No.2, November 2013, 222 - 230
PEMANFAATAN LUMPUR SELOKAN SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOGAS DENGAN METODE BATCH FEEDING UTILIZATION OF SEWAGE SLUDGE AS A RAW MATERIAL FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS WITH BATCH FEEDING METHOD Wiwit Aditama* dan Pendi Iwan Fitrah**dan Zulfikar*** Jurusan Kesehatan Lingkungan Politeknik Kesehatan Aceh Jln. Soekarno-Hatta Kampus Terpadu Poltekkes Kemenkes Aceh Email :
[email protected]
ABSTRACS Sewage sludge is synonymous with a dirty foul and pungent smell and the number of germs. In a big city sewage sludge is already common sight as many encountered in gutters residential complex or a residential population. The best solution to the problem of sewage sludge is to utilize the biogas technology. Biogas is an alternative energy fermented from organic impurities that produce methane gas. The purpose of this study was to utilize sewage sludge as a raw material for making biogas with batch feeding method. This was an experimental research to observe the utilization of sewage sludge as raw material for biogas production in batch fedding method which was implemented in Ketapang, Aceh Besar District, on the date of June 10 to July 21, 2013. The research subject was domestic sewage sludge as much as 30 kg for 3 times repetitions. Data analysis by using descriptive in a graph formation made by biogas bacth method of feeding sewage sludge were added as much as 30 pounds in 2 weeks. The study resulted that the biogas pressure with the use of households sewage sludge biogas in first repetition with an average of 31 833 N/m2. In the second repetition it was resulted that the pressure of biogas with average 35.12 N/m2. And the third repetition resulted that the avarege of biogas pressure was 25 766 N/m2. The average volume of gas obtained from the use of sewage sludge biogas households was 2,065 l. The average length of the flame produced by the utilization of sewage sludge biogas households was 27 seconds. Based on this, it can be concluded that sewage sludge can be used as a raw material for biogas production with bacth feeding method. It is expected to further research needs to be conducted for early control of the digester attention especially on the early formation of biogas digester to avoid leakage. Key words :
Sewage Sludge, Biogas, Bacth Feeding Method.
ABSTRAK Lumpur selokan identik dengan kotor yaitu baunya yang busuk dan menyengat serta banyaknya kuman penyakit. Di kota besar lumpur selokan merupakan pemandangan yang sudah umum karena banyak di jumpai di got-got kompleks pemukiman atau perumahan penduduk. Solusi terbaik bagi masalah lumpur selokan adalah dengan memanfaatkan teknologi biogas. Biogas adalah energi alternatif hasil fermentasi dari kotoran organik yang menghasilkan gas metan. Tujuan penelitian ini Untuk memanfaatkan lumpur selokan sebagai bahan baku pembuatan biogas dengan metode batch feeding. Metode penelitian ini merupakan penelitian rancangan eksperimen yaitu pengamatan dan pemanfaatan lumpur selokan sebagai bahan baku pembuatan biogas pada metode batch fedding yang dilaksanakan di Ketapang Kab. Aceh Besar, pada tanggal 10 Juni – 21 Juli tahun 2013. Dengan subjek penelitian adalah lumpur selokan rumah tangga sebanyak 30 kg untuk 3 pengulangan. Analisis data yang digunakan secara deskriptif yaitu hasil dibuat dalam bentuk grafik terbentuknya biogas dengan metode bacth feeding yang ditambahkan lumpur selokan sebanyak 30 kg dalam waktu 2 minggu. Hasil dari penelitian Tekanan biogas yang diperoleh 222
Wiwit Aditama, Pemanfaatan Lumpur Selokan Sebagai Bahan Baku …………223
dari biogas dengan pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga pada pengulangan I dengan rata-rata 31.833 N/m2. Pada pengulangan II hasil tekanan biogas dengan rata-rata 35.12 N/m2. Dan pada pengulangan III hasil tekanan biogas dengan rata-rata 25.766 N/m2. Volume rata-rata gas yang diperoleh dari biogas dengan pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga adalah 2.065 l. Rata-rata lama nyala api yang dihasilkan oleh biogas dengan pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga adalah 27 detik.Berdasarkan hal tersebut diatas maka dapat diambil kesimpulan bahwa lumpur selokan dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan biogas dengan metode bacth feeding. serta diharapkan kepada peneliti selanjutnya perlu diadakan penelitian lebih lanjut untuk memperhatikan kontrol awal terhadap digester terutama pada hari awal pembentukan biogas untuk menghindari kebocoran digester. Kata Kunci:
Lumpur Selokan, Biogas, Metode Bacth Feeding.
menghasilkan gas metan. Pembuatan
PENDAHULUAN Lumpur selokan identik dengan
dan penggunaan biogas sebagai energi
kotor yaitu baunya yang busuk dan
layaknya energi kayu bakar, minyak
menyengat serta banyaknya kuman
tanah,
penyakit, lumpur yang baunya sangat
dikenal sejak lama, terutama dikalangan
kuat
mengeluarkan
petani Inggris, Rusia, dan Amerika
gelembung-gelembung udara di atas
Serikat. Sedangkan di benua Asia,
permukaannya.
lumpur
tercatat negara India sejak dijajah
mengandung
Inggris sebagai pelopor dan pengguna
bahan organik seperti sampah daun,
energi biogas yang sangat luas, bahkan
sayuran, nasi dan limbah aktivitas
sudah disatukan dengan WC biasa 2.
biasanya
selokan
yang
Terutama banyak
manusia lainnya. Gelembung udara
gas
dan
Biogas
di
sebagainya
Indonesia
sudah
mulai
yang ada jika ditampung dalam suatu
diperkenalkan tahun 1970. Reaktor
tempat kemudian didekatkan dengan
yang dibangun hingga saat ini kurang
sumber api maka akan tampak terbakar
dari
seperti kompor gas pada umumnya. Hal
dibangun sebagai program percontohan
ini sebenarnya adalah gas metana hasil
dari pemerintah dan LSM, sehingga
fermentasi bakteri yang disebut biogas
tidak aplikatif. Model Reaktor adalah
lumpur selokan1.
tembok dan drum yang dibangun
Solusi
dengan
Perkembangan biogas di Indonesia, era
memanfaatkan teknologi biogas. Biogas
sebelum 2005, terkendala oleh harga
adalah energi alternatif hasil fermentasi
BBM bersubsidi yang masih murah 3.
kotoran
organik
yang
sangat
umumnya
adalah
dari
biaya
Pada
masalah
selokan
dengan
buah.
bagi
lumpur
terbaik
500
mahal.
224
Jurnal Kesehatan Ilmiah Nasuwakes Vol.6 No.2, November 2013, 222 - 230
Biogas memiliki
dari
lumpur
beberapa
dibandingkan
bahan
selokan
dengan istilah batch feeding. Rumusan
kelebihan
masalah dalam penelitian ini adalah
bakar
yaitu
apakah pemanfaatan lumpur selokan
merupakan sumber energi yang ramah
dapat dijadikan bahan baku pembuatan
lingkungan
dan
biogas dengan metode batch feeding ?
(renewable
energy),
dapa
diperbaharui berbau
Tujuan Penelitian ini adalah untuk
memasak.
memanfaatkan lumpur selokan sebagai
mengurangi
bahan baku pembuatan biogas dengan
pencemaran lingkungan akibat bau dari
menghitung tekanan biogas, volume gas
lumpur
fermentasi
dan lama nyala api dari biogas yang
dalam digester, bau tak sedap dapat
dihasilkan dari bahan baku lumpur
dihilangkan dan akan terbentuk gas
selokan dengan metode batch feeding.
sehingga
aman
Pembuatan
tidak
untuk
biogas
selokan
dengan
metan yang bermanfaat. Pengambilan lumpur juga berdampak positif dalam memperlancar aliran selokan sehingga mengurangi resiko meluapnya air got, dan terakhir dapat meringankan beban belanja karena tidak mengeluarkan biaya untuk pembelian bahan bakar minyak. Proses pembuatan tergolong sangat sederhana hanya membutuhkan dirigen sebagai digester sederhana dan beberapa instalasi tambahan seperti selang plastik dan kompor sederhana. Digester berfungsi untuk menampung gas metan yang terbentuk. Sistem pengisian bahan biogas adalah sekali penuh
kemudian
ditunggu
sampai
biogas dihasilkan. Setelah biogas tidak berproduksi
lagi,
isian
digester
dibongkar dan diisi kembali dengan lumpur selokan baru. Sistem ini dikenal
METODE PENELITIAN Penelitian eksperimen
yaitu
ini
bersifat
pengamatan
dan
pemanfaatan lumpur selokan sebagai bahan baku pembuatan biogas pada metode batch fedding. Subjek adalah lumpur selokan rumah tangga yang ada di wilyah Ketapang Kab. Aceh Besar sebanyak 30 kg untuk 3 pengulangan. Persiapan alat dan bahan adalah dengah memotong pipa besi dengan panjang 10 cm sebanyak 1 buah, pipa dengan panjang 20 cm sebanyak 2 buah dan selang dengan panjang 1 m dan 20 cm sebanyak
1 buah.Galon pertama
(penampung bahan baku), pada penutup galon dan 30 cm dari bibir lubang galon dilubangi dengan bor berukuran ½ inci. Galon kedua, pada penutup galon dan 30 cm dari bibir lubang galon dilubangi
Wiwit Aditama, Pemanfaatan Lumpur Selokan Sebagai Bahan Baku …………225
dengan bor berukuran ½ inci serta 5 cm
simpan galon di tempat yang teduh dan
dari bibir lubang galon juga dilubang
terhindar dari sinar matahari langsung
untuk pemasang pentil ban. Dilekatkan
selama
penutup galon dengan elbow, pipa
pengamatan.
2
minggu.
Dilakukan
dengan stop kran dan selang dengan
Data yang diperoleh langsung
elbow pada galon pertama dengan
melalui perlakuan eksperimen terhadap
menggunakan lem dexton. Dilekatkan
pembuatan biogas dengan metode batch
penutup galon dengan pipa T, pentil dan
feeding sebanyak 3 kali pengulangan.
pipa
pada
galon
dengan
Analisa data yang digunakan
menggunakan lem dexton. Lalu Selang
secara deskriptif yaitu hasil dibuat
pipa 20 cm, stop kran dan pipa besi
dalam
dilekatkan
biogas dengan metode bacth feeding
jadi
kedua
satu
bagian
lalu
bentuk
grafik
dihubungkan dengan pipa T pada galon
yang
kedua. Kemudian hubungkan selang
sebanyak 30 kg dalam waktu 2 minggu.
pada galon pertama dengan galon kedua. Mengambil lumpur selokan dengan
menggunakan
sekop,
dan
dibuang benda lain seperti batu-batuan, plastic yang terdapat di dalam lumpur selokan. Isi bahan lumpur selokan sebanyak 10 kg ke dalam galon
ditambahkan
terbentuknya
lumpur
selokan
HASIL PENELITIAN Hasil
penelitian
ini
dilihat
berdasarkan parameter yang diamati yaitu sebagai berikut: Tekanan Biogas Tekanan
biogas
penampungan isian. Ditutup kedua
fermentasi
galon dan kran air dengan rapat agar
pembuatan biogas pada metode batch
gas tidak keluar. Setelah tertutup rapat,
fedding
Tabel 1. Hari ke 8 9 10 11 12 13 14 Jumlah Rata-rata
14
dapat
hari
selama
dilihat
dalam
Tabel
proses
1
:
Hasil Tekanan Biogas Dalam Proses Pembuatan Biogas Pada Metode Batch Fedding Selama Fermentasi 14 hari. Ulangan 1 (N/m2) 0 19,6 29,4 29,4 36,2 37,2 39,2 191 31,833
Sumber: Data Primer (diolah), tahun 2013
Ulangan 2 (N/m2) 0 20,58 33,52 34,5 34,5 42,34 45,28 210,72 35,12
Ulangan 3 (N/m2) 0 18,6 18,6 26,4 28,4 30,3 32,3 154,6 25,766
226
Jurnal Kesehatan Ilmiah Nasuwakes Vol.6 No.2, November 2013, 222 - 230
dapat
tekanan biogas berjumlah 210,70 N/m2
dilihat bahwa hasil tekanan biogas
dengan rata-rata 35,12 N/m2. Dan Pada
dalam proses pembuatan biogas pada
pengulangan III hasil tekanan biogas
metode
berjumlah 154,6 N/m2 dengan rata-rata
Berdasarkan
batch
Tabel
1
fedding
selama
fermentasi 14 hari pada pengulangan I
25,766 N/m2
berjumlah 191 N/m2 dengan rata-rata
Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :
31.833 N/m2. Pada pengulangan II hasil 50 40
pengulangan 1
tekanan (N/m2)
30 20
pengulangan 2
10 0
pengulangan 3
8
Gambar .1
9
10
11
12
Lama Fermentasi (hari)
13
14
Grafik tekanan biogas selama fermentasi 14 hari dalam pembuatan
biogas pada metode batch fedding Volume Gas Volume gas selama fermentasi 14 hari dalam proses pembuatan biogas pada metode batch fedding dapat dilihat dalam Tabel 2 : Tabel 2. Hasil Volume Gas Dalam Proses Pembuatan Biogas Pada Metode Batch Fedding. Ulangan Volume gas (l) 1 2,041 2 2,564 3 1,589 Rata-rata 2,065 Sumber: Data Primer (diolah), tahun 2013
Berdasarkan Tabel 2 didapatkan
sebesar 2,564 l dan volume gas pada
volume gas dalam proses pembuatan
pengulangan III yaitu sebesar 1.589 l
biogas pada metode batch fedding pada
jadi rata-rata volume gas yang didapat
pengulangan I yaitu sebesar 2,041 l,
dari hasil penelitian adalah 2,065 l.
volume gas pada pengulangan II yaitu
selengkapnya pada gambar berikut :
Wiwit Aditama, Pemanfaatan Lumpur Selokan Sebagai Bahan Baku …………227
3.00 Liter
2.00 Volume gas (l)
1.00 0.00 1
2
Penggulangan
Gambar 2
3
Hasil volume gas dalam proses pembuatan biogas pada metode batch fedding
Lama Nyala Api Berdasarkan hasil pengamatan yang peneliti lakukan pada lama nyala api selama fermentasi 14 hari dalam proses pembuatan biogas pada metode batch fedding dapat dilihat dalam Tabel 3 berikut: Tabel 3. Hasil Lama Nyala Api Dalam Proses Pembuatan Biogas Pada Metode Batch Fedding. Ulangan
Lama nyala api (detik)
1 27 2 30 3 24 Rata-rata 27 Sumber: Data Primer (diolah), tahun 2013
Berdasarkan Tabel 3 didapatkan
api pada pengulangan III yaitu sebesar
lama nyala api dalam proses pembuatan
24 detik jadi rata-rata lama nyala api
biogas pada metode batch fedding pada
yang didapat dari hasil penelitian adalah
pengulangan I yaitu sebesar 27 detik,
27 detik. Selengkapnya Gambar 3.
lama nyala api pada pengulangan II yaitu sebesar 30 detik dan lama nyala 40 Detik
30 20
Lama nyala api (detik)
10 0 1
2 3 Penggulangan
Gambar 3 Grafik Hasil lama nyala api dalam proses pembuatan biogas pada metode batch fedding.
228
Jurnal Kesehatan Ilmiah Nasuwakes Vol.6 No.2, November 2013, 222 - 230
PEMBAHASAN
Volume Gas
Tekanan Biogas
Hasil
Dari Tekanan biogas selama fermentasi
cenderung
mengalami
pengamatan
yang
didapatkan pada ketiga pengulangan didapatkan
volume
gas
pada
perubahan yaitu mengalami kenaikan
pengulangan I yaitu sebesar 2.041 l,
dan penurunan. Dari tabel V.1 dapat
volume gas pada pengulangan II yaitu
dilihat bahwa produksi tekanan biogas
sebesar 2.564 l dan volume gas pada
tertinggi adalah pada hari fermentasi ke
pengulangan III yaitu sebesar 1.589 l
14. Hal ini sesuai dengan pernyataan
jadi rata-rata volume gas yang didapat
Hadi (1981) yang menyatakan bahwa
dari hasil penelitian adalah 2.065 l. Hal
peningkatan
waktu
ini sesuai dengan pernyataan Harahap
fermentasi dari 10 hari hingga 30 hari
(2007) biogas dengan bahan campuran
meningkatkan produksi biogas sebesar
kotoran sapi, jerami padi dan air
50%4.
memiliki volume gas yang cukup
penambahan
Tekanan biogas mulai terjadi pada hari ke-9 sebesar 19.6 N/m2 pada
banyak dan padat5. Jika
dibandingkan
pengulangan pertama, 20.58 N/m2 pada
pendapat
pengulangan kedua, 18.6 N/m2 pada
menyatakan bahwa volume gas telah
pengulangan ketiga. Hal ini berarti
mulai dihasilkan pada hari ke sembilan,
bahwa biogas telah dihasilkan pada hari
maka ekuivalen dengan hasil penelitian
ke-9
gas
ini, dimana waktu menghasilkan gas
maksimum pada hari ke-14. Rata-rata
pertama adalah pada hari ke-9, sesuai
tekanan gas tertinggi selama fermentasi
dengan Sigit (2007), yang menyatakan
14 hari adalah 35,12 N/m2.
bahwa biogas lumpur selokan rumah
dan
Hal
mencapai
yang
tangga tidak jauh berbeda dengan
bahwa
biogas dari kotoran sapi atau limbah
produksi biogas pada umumnya telah
pertanian, dimana gas sudah dihasilkan
ada setelah seminggu di fermentasi
setelah proses fermentasi selama 1
sampai hari kesepuluh. Dan tekanan gas
sampai 2 minggu1.
Harahap
sesuai
(2007)
dengan
pernyataan
ini
produk
Harahap
dengan
(2007)
dapat menjadi tinggi pada 30 hari fermentasi sampai hari 355.
Wiwit Aditama, Pemanfaatan Lumpur Selokan Sebagai Bahan Baku …………229
yang sama dan lama nyala api yang
Lama Nyala Api Hasil
pengamatan
yang
dihasilkan selama 344 detik, penelitian
didapatkan pada ketiga pengulangan
ini masih kurang cukup baik untuk
didapatkan
diaplikasikan
lama
nyala
api
pada
pada
kompor
biogas
pengulangan pertama yaitu sebesar 27
karena hanya memiliki lama nyala api
detik, lama nyala api pada pada
sebesar
pengulangan kedua yaitu sebesar 30
pernyataan
detik
menyatakan bahwa lama nyala api yang
dan
lama
nyala
api
pada
27
detik,
sesuai
Lazuardy
digunakan
dengan
(2008)
dalam
yang
pengulangan ketiga yaitu sebesar 24
dapat
sekali
detik jadi rata-rata lama nyala api yang
pemakaian kompor gas adalah 732 detik
didapat dari hasil penelitian adalah 27
atau 12 menit 12 detik6.
detik sesuai dengan pernyataan Harahap (2007) biogas dengan bahan campuran
KESIMPULAN
kotoran sapi, jerami padi dan air memiliki nyala api yang cepat habis tetapi nyala apinya cukup besar dan
dari biogas dengan pemanfaatan lumpur selokan
stabil5. Lama nyala api rata-rata sebesar 27
Tekanan biogas yang diperoleh
detik
menunjukkan
terdapatnya
kandungan gas metan (CH4) yang cukup banyak diatas 45 %, sesuai dengan pernyataan Harahap (2007) biogas berbahan baku jerami padi dan kotoran sapi memiliki komposisi gas bio dengan kandungan gas metan (CH4) yang cukup tinggi sehingga mudah terbakar
sebaliknya
memiliki
kandungan gas karbondioksida (CO2)
dibandingkan
tangga
dengan
pendapat penelitian yang didapatkan Harahap (2007) dengan kapasitas bahan
pada
pengulangan I dengan rata-rata 31,833 N/m2.
Pada
pengulangan
II
hasil
tekanan biogas dengan rata-rata 35,12 N/m2. Dan pada pengulangan III hasil tekanan biogas dengan rata-rata 25,766 N/m2. Volume rata-rata gas diperoleh
dari
biogas
yang dengan
pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga adalah 2.065 l. Rata-rata lama nyala api yang dihasilkan oleh biogas dengan pemanfaatan lumpur selokan rumah tangga adalah 27 detik.
yang cukup rendah. Jika
rumah
230
Jurnal Kesehatan Ilmiah Nasuwakes Vol.6 No.2, November 2013, 222 - 230
REKOMENDASI
DAFTAR PUSTAKA
Pemanfaatan dari lumpur selokan
1.
rumah tangga dengan menggunakan metode batch feeding sebagai sumber
Penebar Swadaya. Jakarta. 2.
energi penghasil gas bio perlu digiatkan sebagai
salah
satu
sumber
energi
Nusa, M.T., (2008). Reaktor Biogas.
Ginting
(2007).
Pusat
Pembangunan. ITB. Bandung. 3.
Haflan, Y., (2007). Biogas : Energi
pengganti di masa yang akan datang
Yang
dan sekaligus membantu membersihkan
Swadaya. Jakarta.
lingkungan.
Untuk
penelitian
Teknologi
4.
Terlupakan.
Penebar
Harahap, F.M., (2007). Teknologi Gas
selanjutnya, perlu untuk memperhatikan
Bio.
kontrol awal terhadap digester terutama
pembangunan ITB, Bandung.
pada hari awal pembentukan biogas
5.
untuk menghindari kebocoran digester.
Pusat
teknologi
Hadi dan Kadarwati (1981). Gas Bio Sebagai Bahan Bakar. Lemigas, Cepu.
6.
UCAPAN TERIMA KASIH
Lazuardi, Bangun
Kepada M.Kes,
Ibu Hj Novemi SKM,
Bapak Dwi Sudiarto, SST,
M.Kes, Ibu Susanti SKM, M.Kes, Bapak Hamdani, ST dan Kedua orang tua penulis.
Biogas Skripsi,
I.
2008.
Rancang
Alat
Penghasil
Model
Terapung. Fakultas
Pertanian,Universitas Sumatera Utara:
Medan
