Pendah uluan KERAGAAN P ROG RAM LiBEC

Pendahuluan KERAGAAN PROGRAM LiBEC Livestock

Bioenergi

Conversion

(Program

LiBEC)

merupakan suatu rangkaian kegiatan yang berkaitan dengan pengolahan limbah peternakan; dilaksanakan oleh Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran sebagai bagian dari amanat Tridharma Perguruan Tinggi. Secara umum, program ini merupakan aplikasi dari konsep Sustainable Livestock Tachno Park (SLTP) yang terdiri atas dua koridor kegiatan; yaitu kegiatan penelitian dan pengabdian kepada masyarakat yang memfokuskan

diri

pada

pemanfaatan

limbah

peternakan sebagai sumber energi alternatif.

Penelitian mengenai teknologi gasifikasi pada limbnah peternakan serta diseminasi dan penerapannya telah dilaksanakan oleh sivitas Fakultas Peternakan UNPAD sejak tahun 1968 (Martanegara, 1973). Teknologi ini telah diaplikasikan melalu pembangunan wilayah

Program LiBEC Fakultas Peternakan UNPAD


percontohan di beberapa kawasan sentra peternakan

energi yang diperoleh dar sumber eksternal

di

menyebabkan kerentanan kesejahteraan ketika

Indonesia

dalam

kurun

waktu

1978-1983.

Beberapa dari wilayah percontohan tersebut adalah Aceh, Padang, Jambi, Lampung, Jawa Barat dan

terjadi gejolak harga energi. (3) Teknologi pengolahan dan konversi limbah ternak

Timor-Timur.

yang telah dikenal sejak lama relatif bukanlah merupakan teknologi yang sifatnya kompleks

Kontruksi logis yang dibangun di dalam program ini

(appropriate technology). Berdasarkan kegiatan

adalah sebagai berikut :

yang

(1) Limbah ternak telah menjadi salah satu faktor

teknologi ini (instalasi perangkat pengolahan)

yang

memcepat

laju

degradasi

lingkungan.

telah

dilakukan

terdahulu,

penerapan

bersifat sangat mudah, fleksibel dan relatif

Pengolahan limbah ternak menjadi material yang

murah.

“ramah” lingkungan memiliki arti yang sama

Substansinya, terdapat peluang bagi masyarakat

dengan

peternakan Indonesia untuk menghasilkan energi

menjamin

keberlanjutan

sektor

peternakan di masa depan.

secara mandiri.

(2) Rumahtangga pedesaan sebagai basis sektor peternakan (dan pertanian secara umum) juga

Begitu besar manfaat yang dapat dihasilan limbah

memiliki tingkat konssumsi minyak dan listrik

ternak

yang

masyarakat peternakan untuk segera mengadopsi

cukup

besar.

Dengan

kata

lain,

ketergantungan rumahtangga pedesaan terhadap


dan

seharusnya

menerapkan

dapat

menjadi

teknologi


insentif

gasifikasi.

bagi

Namun

faktanya, proses adopsi berlangsung sangat lambat

sampai dengan pembentukan lembaga pembiayaan

dan terkendala. Berdasarkan pengamatan, apatisme

pedesaan yang bersifat partisipatif (microfinance).

dan keengganan peternak untuk

mencoba dan

Sampai saat ini, model-model kelembagaan tersebut

menerapkan teknologi tersebut dilatarbelakangi oleh

telah dapat difungsikan di beberapa wilayah yang

fenomena risk aversion (menghindari resiko dari

menjadi binaan LiBEC.

ketidakpastian) yang merupakan tipikal masyarakat agraris secara umum.

Selain dari wilayah yang telah menjadi binaan, terdapat beberapa wilayah lainnya yang menjadi

Berdasarkan fenomena tersebut, LiBEC secara spesifik dan

Kec. Cidaun Kab. Cianjur, Kec. Bayongbong kab.

penerapan energi rekayasa kelembagaan sosial

Garut, Kab. Sijunjung Prop. Sumatra Barat, Kan.

(social

Mamuju

memfokuskan

–

diri

pada

institusional

perancangan

target pengembangan dalam jangka pendek; seprti

engineering);

yang

bertujuan untuk memfunsikan kelembagan yang

dan

Plewali-Mandar

Prop.

Sulbar

dan

beberapa kabupaten di Prop. Kalimantan Timur.

dapat dengan efektif memicu peningkatan partisipasi

Apa Biogas Itu ? masyarakat peternakan dalam menerapkan teknologi gasifikasi

limbah

ternak

secara

mandiri.

Dalam Biogas atau Gasbio adalah bahan bakar berupa gas

pelaksanaannya, rekayasa tersebut dilakukan melalui yang dihasilkan dari proses fermentasi anaerob oleh beragam metode, mulai dari pembentukan kelompok mikroorganisme dari bahan organik, seperti limbah percontohan beserta demplot (demonstration plot) pertanian, kotoran ternak, kotoran manusia atau Program LiBEC Fakultas Peternakan UNPAD


campurannya

didalam

suatu

alat

yang

disebut

Perbandingan antara karbon (C) dan Nitrogen (N), yaitu: 30 bagian C dan satu bagian N

digester.

Komposisi Gasbio adalah : 2 Kandungan bahan kering = 5 - 10% Methan (CH4)

=

54

– 70 % Kotoran

Karbon dioksida (CO2)

=

27

ternak

(bahan

organik)

yang

– 45 % dimasukkan digester harus diencerkan dengan

Nitrogen (N2)

=

0.5 – 3

% air

Oksigen (O2)

=

0.1 % 3 Aktivitas mikroorganisme

Hidrogen sulfida (H2S)

<

0.1 % Bakteri methanogenik hidup dan berkembang biak dengan baik pada ruang tanpa udara. Gas

Nilai kalori yang dihasilkan berkisar 4800 – 6700 bio yang dihasilkan bukan dari kotoran ternak 3

Kcal/m ± 0.48 kg gas LPG, dan ± 0.62 liter minyak (bahan organik), tetapi dihasilkan dari aktivitas tanah bakteri methanogenik tersebut yang mencerna bahan organik.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Proses Pembuatan Gas Bio

Faktor Penunjang : 1.

Keasaman atau pH = 7.0-7.2

Faktor Utama : Tingkat keasaman bahan organik (campuran 1 C/N rasio = 20-30 kotoran dan air) dalam digester harus netral. 2. Temperatur = 32 - 36oC Program LiBEC Fakultas Peternakan UNPAD


Suhu

di

dalam

digester/

reaktor

harus

dipertahankan 32 – 36 0C. Jadi digester jangan

Proses Terbentuknya Gas Bio

ditempatkan di lokasi resapan air.

Tahap 1. Hidrolisa substrat utama seperti selulosa, lemak, dan protein dalam limbah ternak menjadi senyawa-senyawa sederhana, seperti asam asetat, alkohol, CO2, NH3, dan sulfida. Bakteri yang berperan Clostridium acteinum, Bacteriodes ruminicola, Bifidobacterium sp, Eschericia sp, Enterobacter sp, dan Desulfobio sp.

3. Pengadukan Kadang-kadang bahan organik yang dimasukkan ke dalam digester dalam waktu yang lama akan mengering

menyebabkan

gas

tidak

bisa

menembus lapisan kering tersebut, karena itu perlu ada pengadukan. Bahan organik tidak akan mengering jika digester diisi secara rutin setiap hari,

dan

saluran

pemasukkan

Tahap 2. Bakteri mengoksidasi asam berantai karbon panjang, seperti asetat dan alkohol yang dilakukan oleh Lactobacillus sp, Streptococcus sp.

dan

pengeluarannya ditata dengan baik.

4. Tidak mengandung bahan beracun Bahan

organik

yang

dimasukkan

ke

dalam

digester tidak boleh mengandung zat yang dapat meracuni bakteri methanogenik. Zat-zat tersebut antara lain ditergen (air sabun), insektisida, dan herbisida, dan zat lain yang bias membunuh bakteri. Program LiBEC Fakultas Peternakan UNPAD

Tahap 3. Bakteri methanogenik menggunakan H2, CO2, dan asetat untuk pertumbuhannya, serta memproduksi CH4 dan CO2. Urea yang berasal dari protein dihidrolisa oleh bakteri menjadi gas metan (CH4) dan NH4+. Asam asetat serta asam propionat dari lemak difermentasi menjadi gas metan dan CO2 kemudian CO2 yang dihasilkan direduksi menjadi CH4 dan H2O. Bakteri yang berperan pada tahap ini adalah Methanobacterium Methanococcus sp, melianskii, dan Methanosarcina sp. Program LiBEC Fakultas Peternakan UNPAD

menjadi pemicu konflik sosial antara peternak dan Limbah ternak terdiri dari selulosa, lipid, protein

non peternak. Keberadaan peternakan di lokasi padat penduduk sering mendapat tekanan dari masyarakat

Bakteri fermentasi [fase pertama]

dan pada akhirnya keberlangsungannya terancam. Alkohol, asam organik

Bakteri asetogenik [fase ke dua]

Pemanasan Global Gas methan (CH4) merupakan kelompok gas rumah

Asetat, H2 , CO2 [NH 3,S 2]

Asetat, H2 , CO2

kaca (green house gas) yang memberikan kontribusi terhadap peningkatan panas dunia (global warming)

Bakteri asetogenik [fase ke tiga]

setara dengan 21 kali karbon dioksida (CO2).

Gas

methan ini juga dihasilkan oleh ternak hidup yang H2 + CO2 CH 3COOH + H 2O

CH4 + H2O CH 4 + C0 2

dikeluarkan ternak melalui mulut (sendawa) dan anus ternak, serta dari tumpukan kotoran ternak. Gambar: Proses Pembentukan Gas Methan

Gas methan yang dikeluarkan dari tubuh ternak, gas methan dari luar peternakan, serta kelompok gas

Mengapa Biogas harus dikembangkan?

rumah kaca lainnya secara

yang terlepas keudara bebas

bersama-sama

menyebabkan

terjadinya

peningkatan panas bumi. Peningkatan panas bumi ini Polusi dalam jangka panjang

dapat menurunkan kualitas

Selama ini kotoran ternak menjadi permasalahan, lingkungan, musim kemarau lebih panjang, produksi karena menimbulkan polusi udara dan air sehingga Program LiBEC Fakultas Peternakan UNPAD


pertanian

menurun

dan

menimbulkan

ancaman

bencana alam.

organik dari limbah kotoran ternak yang selama ini belum begitu banyak dimanfaatkan.

Manfaat dan Dampak Biogas 100% Matahari

Pengembangan biogas dari limbah peternakan dapat 70%

bermanfaat antara lain: bumi

 Masyarakat dapat Mandiri/Hemat Energi/BBM/Gas 30%

LPG  Penghematan keuangan rumah tangga Gas rumah kaca (1%)

 Bagi negara terjadi penghematan ekonomi dalam Gambar : Proses Efek Rumah Kaca

bentuk pengurangan subsidi  Peternakan jadi ramah lingkungan (polusi udara, Biogas Energi Alternatif dan air) berkurang Saat ini minyak tanah sebagai sumber bahan bakar  Pengurangan perambah hutan untuk kayu bakar utama bagi rumah tangga menjadi langka dan mahal  Populasi yang dapat menyebabkan pemiskinan.

ternak

terjaga,

bahkan

Disisi lain peningkatan populasi ternak

terdapat

energi

alternatif

biogas

yang

dapat  Perbaikan manajemen pemeliharaan ternak

digunakan sebagai pengganti bahan bakar minyak tanah. Bahan bakunya bisa menggunakan bahan



terjadi

Bagaimana membuat biogas ?  PEMANEN GAS : alat ini dapat berupa kompor biogas atau genset Terlebih dahulu kita harus mengetahu instalasi biogas itu seperti

seperti apa.

Instalasi biogas cukup Kelengkapan Instalasi Biogas:

sederhana dan gampang dibuat.

Instalasi biogas  SALURAN MASUK (INLET BAHAN

terdiri dari : ORGANIK): sebagai tempat memasukkan bahan  DIGESTER : tempat bahan organik dan tempat organik. Lebih baik dilengkapi dengan corong terjadinya proses pencernaan bahan organik oleh plastik/ bak kontrol. mikroba anaerob. Digester harus anaerob atau tanpa oksigen  SALURAN KELUAR GAS (OUTLET GAS):  WATER TRAP : Sebuah tabung yang berfungsi berfungsi tempat keluarnya gas sebelum masuk untuk menangkap uap air yang dihasilkan dari kedalam penampungan (gas holder). digester agar aliran gas bio tidak terhambat, dan berfungsi juga sebagai alat pengaman.  SALURAN KELUAR LUMPUR (OUTLET SLUDGE): merupakan saluran untuk  GAS HOLDER : disebut juga penampung gas, mengeluarkan limbah bahan organik dari digester. sesuai namanya, maka fungsinya adalah untuk menampung gas yang dihasilkan dari digester  PENAMPUNG SLUDGE: berfungsi untuk yang disalurkan melalui pipa penyalur/ selang. menampung sementara sludge/ limbah bahan



organik dari digester sebelum digunakan untuk memupuk tanaman.

 SELANG PENYALUR GAS:

berfungsi untuk

menyalurkan gas dari digester ke water trap, gas holder dan ke alat pemanen gas (kompor biogas atau genset).

Secara sederhana Instalasi biogas dapat dilihat pada gambar di bawah ini: Gambar: Instalasi Biogas Keterangan: 1 2 3 4 A B C D E F G H


= = = = = = = = =

digester (tabung pencerna) Water Trap (tabung perangkap uap air) gas holder (penampung gas) pemanen gas (kompor dan atau genset) Saluran pemasukkan bahan organik (inlet) Saluran keluar gas (outlet gas) Saluran pembuangan (outlet lumpur/suludge) bak penampung lumpur/ sludge/ limbah biogas selang penyalur gas yang menghubungkan digester dengan water trap = selang penghubung water trap dengan gas holder (penampung gas) = selang penyalur gas menuju kompor = selang penyalurga ke genset (jika digunakan untuk listrik)


Tipe-tipe Digester:

Prinsip digester  Balon plastik ditanam horisontal (Balloon Plants) 

Kondisi digester anaerob/tidak ada oksigen.  Kubah Permanen (Fixed-Dome Plants)



Memiliki inlet (saluran pemasukkan) dan outlet  Kubah yang dilengkapi drum terapung (saluran pengeluaran limbah, serta saluran (Floating-drum Plants). pengeluaran gas).



Memiliki ruang kosong untuk gas metan



Harus hangat (suhu : 30 0C – 60 0C)

Bahan Baku Digester Banyak bahan yang dapat digunakan untuk digester antara lain :



Tembok/Cor



Fiber



Plat besi



Drum : plat/plastik



Plastik (Polyetheline)



Penampung Gas Penampung gas umumnya terbuat dari plastik. Kenapa harus plastic? Salah satu sifat gas bio atau biogas adalah tekanannya rendah, sehingga untuk menampungnya

diperlukan

sebuah

teknik

dan

peralatan. Namun untuk di masyarakat terutama di perdesaan dengan tingkat keterbatasan teknologi dan keuangan,

maka

cara

satusatunya

adalah

menggunakan tabung plastic PE dengan ketebalan 0.15 – 0.2 mm.

Karena sifat plastik elastis, maka untuk memperbesar tekanan gas bio dapat menggunakan beberapa tali karet yang dililitkan pada tabung gas tersebut. Tali karet (bekas ban dalam) dapat berfungsi sebagai alat penekan gas otomatis. Untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Balon plastik ditanam horisontal (Balloon Plants)





SDD dan SDL ½ inchi



Selang Plastik Berserat D=5/8



Selang plastik biasa D=½ inchi



Tali Karet dan Lakban, serta lem paralon



Gelas plastik D=5-7 cm



Ember plastik vol 25 liter



Kompor gas



Gergaji besi, Gunting, Cutter, dan tang, serta

Gambar: Gas Holder

kunci 8 atau 9

Pembuatan digester

Teknik Pembuatan instalasi biogas plastik ? A. Saluran INLET dan OUTLET 

Potong paralon D=3 inchi sepanjang 40 cm

Bahan-Bahan yang digunakan sebanyak 4 buah  

Plastik PE D=1,2 m dan PE D=0.8 m



PVC D=3 inchi, dan ½ inchi



Knee 900 D=3 inchi, dan knee 1200 D=3 inchi



Sambungan T D=½ inchi

Buat INLET : Dua buah potongan paralon sambungkan dengan knee 900 D=3inchi, dan diberi lem.





Buat OUTLET: Dua buah potongan paralon

C. Digester Plastik sambungkan dengan knee 1200 D=3inchi, dan  Potong Plastik PE 0,2 D-1,2 sepanjang 4,5 m diberi lem.  Pasang saluran outlet gas di bagian tengah plastik B. Saluran OUTLET Gas  Pasang saluran inlet dan outlet BO, ikat dengan 

Potong paralon D= ½ inchi sepanjang 5-10 cm



Buat Ring plastik D = 7 cm 2 buah



Buat Ring karet D = 10 cm 2 buah



Sambungkan potongan paralon tadi dengan

tali karet dan terakhir dilapisi dengan lakban

D. Penampung Gas  Potong Plastik PE 0,15 - 0,2 D-1,2 [panjang plastik tergantung kebutuhan dan lokasi] SDD dan SDL ½ inchi.  Pasang paralaon D= ½ inchi untuk saluran inlet gas pada bagian tepi plastik. Ikat dengan tali karet dan lapisi dengan lakban  Pasang paralon D= ½ inchi pada tepi plastik yang lain.  Pasang sambungan T D= ½ inchi pada saluran inlet gas pada tabung olastik.  Letakkan tabung gas di lokasi yang aman dan tidak terlalu jauh dari digester  Beri tali karet

pada penampung gas [fungsi

Gambar : Rangkaian Outlet Gas

untuk memperbesar tekanan gas] Program LiBEC Fakultas Peternakan UNPAD


GALIAN LOBANG

Lubang untuk digester berukuran: Panjang : 300 cm Lebar

: 110 cm

Dalam

: 100 cm

Bagian bawah tanah dibuat cekung, dan bagian depan serta belakang digali kira-kira 40 cm selebar cangkul (20-25 cm) untuk menempatkan paralon saluran

pemasukkan

(inlet)

dan

saluran

keluar

GALIAN TANAH Tampak Depan/Belakang

(outlet). Lihat Gambar di bawah ini. Bagian bawah dibuat melengkung (cekung) bertujuan agar nantinya tabung plastik yang sudah terisi kotoran ternak dan gas bentuknya bulat.

Pada pengisian awal, digester harus terus dikontrol dan apabila ada yang melipat harus segera di rapikan.



Penutup Pemanfaatan biogas skala rumah tangga terbuat dari plastik yang dikembangkan Program LiBEC Fakultas Peternakan sangat cocok untuk dikembangkan terutama pada tahap inisiasi. Dalam mengintroduksi teknologi yang terpenting adalah membuat masyarakat mengerti dan memahami teknologi tersebut dan mengusahakan agar kehadiran teknologi tersebut dirasakan penting oleh masyarakat, serta dapat dirasakan manfaatnya. Berkaca dari pengalaman bahwa telah banyak terjadi kegagalan introduksi teknologi dan inovasi pada level masyarakat yang diakibatkan tanpa adanya sosialisasi, pelatihan dan proses mentrampilkan mereka, maka Fakultas Peternakan Unpad melalui Program LiBEC dalam pengembangan biogas mengutamakan proses rekayasa sosial dan mengintroduksikan sistem kredit bergulir melalui lembaga keuangan mikro yang dibentuk dari dan untuk masyarakat itu sendiri. Lebih jauh tujuan pengembangan biogas ini tidak sekedar membuat kotoran ternak menjadi bahan bakar gas bio, tetapi lebih ditujukkan untuk membudayakan pengembangan peternakan yang ramah lingkungan. Semoga bermanfaat.



Pendah uluan KERAGAAN P ROG RAM LiBEC

Recommend Documents