PRODUKSI BAHAN BAKAR GAS BIOMASSA DARI LIMBAH ORGANIK INDUSTRI (MOLASES)

PRODUKSI BAHAN BAKAR GAS BIOMASSA DARI LIMBAH ORGANIK INDUSTRI (MOLASES) Nurjannah1, La Ifa2, Fitra Jaya3, Muhtar Lamo4 Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik kimia, Universitas Muslim Indonesia Email: [email protected]; [email protected]

Abstract Biogas merupakan bahan bakar alternatif yang diproduksi dari bahan baku yang tidak memiliki manfaat (limbah). Energi biogas ramah lingkungan karena menurunkan efek gas rumah kaca di atmosfer dan emisi gas lainnya. Limbah organik baik yang berasal dari hewan, manusia dan tumbuhan merupakan bahan yang tidak bermanfaat bahkan keberadaannya mencemari lingkungan air dan udara bahkan sebagai sumber penyakit. Penerapan teknologi biogas akan dapat mengatasi permasalahan pencemaran lingkungan, dan dapat meningkatkan nilai ekonomis dari limbah.Metode penelitian ini dalam rangkaian sebagai berikut: biomassa dihancurkan dan dilarutkan serta dimasukkan ke dalam Reaktor (digester) sekaligus dimasukkan starter serta direaksikan selama 9-18 hari.Selanjutnya akan dilakukan uji karakteristik dari bahan bakar Biogas Hasil penelitian ini adalah: (1) Limbah organik industri (molases) dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan biogas dan (2) Rasio optimum diperoleh pada 1:3 yang meghasilkan % gas methan yang tertinggi 38,74% Keywords: Biogas, Molases kepentingan masyarakat khususnya masyarakat pedesaan.. Penerapan pemakaian energi baru dan terbarukan dari bahan-bahan lokal yang ramah lingkungan akan mengurangi ketergantungan masyarakat dan industri dari BBM dan diharapkan dapat mengurangi efek pemanasan global. Salah satu bahan bakar dari sumber energi baru terbarukan yang layak untuk dikembangkan adalah Biogas.Biogas adalah bahan bakar alternatif pengganti MIGAS yang bisa dihasilkan dari proses penguraian zat-zat organik menggunakan mikroorganisme pada kondisi anaerob. Karakteristik biogas hampir sama dengan LPG yang dapat dibakar, Biogas juga dapat digunakan sebagai pembangkit energi listrik. Hasil samping dari produksi biogas dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organik. pengembangan Biogas di Indonesia mempunyai potensi yang cukup besar. Mengingat populasi ternak di Indonesia cukup banyak. Setiap 1 ekor kerbau/sapi menghasilkan kurang lebih + 2 m3per hari biogas. Biogas mempunyai potensi ekonomiyang sangat besar, hal tersebut dikarenakan 1 m3 biogas penggunaannya setara dengan 0,46 kg elpiji dan 0,62 liter minyak tanah. Di samping itu, proses produksi biogas dapat menghasilkan pupuk organik

1. PENDAHULUAN Kebutuhan Bahan Bakar Minyak (BBM) dunia dari tahun ke tahun semakin meningkat, hal ini menyebabkan harga minyak melonjak naik. Belum lagi pemerintah berencana menaikkan harga BBM dan membatasi BBM bersubsidi. Untuk mengatasi permasalahan diatas maka perlu mencari bahan bakar alternatif pengganti bahan bakar (MIGAS) minyak dan gas. Sumber energi alternatifpengganti bahan bakar MIGAS diantaranya adalah Biogas. Peran pemerintah sangat diharapkan untuk menunjang program Energi Alternatif khususnya pengembangan biogas dari limbah organik di daerah pedesaan untuk mengurangi subsidi BBM . Proses Pembuatan biogas bukan lagi hal yang baru. Teknologi pembuatan biogas telah diaplikasikan diberbagai negara sejak puluhan tahun yang lalu. Negara-negara yang telah mengaplikasikan teknologi biogas diantaranya Inggris, Rusia, Amerika serikat, Taiwan, Cina, dan Korea. Sudah saatnya kita merubah pola pikir dan mengembangkan kreatifitas untuk mengolah limbah organik menjadi bahan bakar alternatif pengganti MIGAS yaitu Biogas. Diharapkan Teknologi pembuatan Biogas ini dapat diaplikasikan untuk 87

Nurjannah, La Ifa, Fitra Jaya, dan Muhtar Lamo Produksi Bahan Bakar Gas Biomassa 88

yang mempunyai nilai ekonomis cukup besar (Wahyu Sasongko 2009). Biogas merupakan bahan bakar alternatif yang diproduksi dari bahan baku yang tidak memiliki manfaat (limbah). Energi biogas ramah lingkungan karena menurunkan efek gas rumah kaca di atmosfer dan emisi gas lainnya. Limbah organik baik yang berasal dari hewan, manusia dan tumbuhan merupakan bahan yang tidak bermanfaat bahkan keberadaannya mencemari lingkungan air dan udara bahkan sebagai sumber penyakit. Penerapan teknologi biogas akan dapat mengatasi permasalahan pencemaran lingkungan, dan dapat meningkatkan nilai ekonomis dari limbah.. 2. TINJAUAN PUSTAKA Limbah Organik dan Biomassa Potensi pengembangan Biogas di Indonesia masih cukup besar khususnya di Sulawesi Selatan, mengingat cukup banyaknya populasi ternak. Sekitar 11 juta ekor sapi, 3 juta ekor Kerbau dan 500 ribu ekor kuda. 1 ekor sapi/kerbau dapat dihasilkan ± 2 m3 biogas perhari. Limbah organik didefinisikan sebagai semua jenis limbah yang berasal dari mahluk hidup seperti manusia, hewan dan tumbuhan. limbah organik. Pada penelitian ini, akan digunakan limbah organik kotoran hewan yang ketersediaannya di Sulawesi selatan cukup melimpah dan belum dimanfaatkan secara optimal hanya sebagian kecil saja yang dimanfaatkan untuk pupuk organik . Proses Produksi Biogas ini lebih menguntungkan ketimbang langsung dibuat pupuk kompos, karena dengan fermentasi biogas ini dapat mempertahankan kandungan N-organik media sebagai hasil akhir dari proses denitrifikasi (N2) sehingga kandungan N-organik dan Porganik menjadi lebih tersedia. Biogas Peningkatan kebutuhan energi tidak sebanding dengan persediaan energi yang umumnya berasal dari minyak bumi sehingga harga minyak bumi, menjadi semakin tinggi. Hal ini menyebabkan usaha untuk mencari energi baru atau memperbaiki kualitas dan karakteristik sumber energi yang sudah ada akan terus dilakukan (Chen, et al. 2010). Salah satu bahan bakar alternatif yang layak untuk dikembangkan adalah Biogas.

Biogas merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan. Biogas dapat diproduksi dari limbah organik, seperti kotoran manusia,hewan, dan limbah dari tumbuhan. Pada umumnya komposisi biogas terdiri dari : ± 60 % CH4 (metana), ± 38 % CO2 (karbon dioksida) dan sisanya N2, O2, H2, & H2S. Kesetaraan biogas dengan sumber energi lain dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 1. Kesetaraan sumber bahan bakar lain dengan biogas (Ahmad N.F, 2011). Bahan Bakar Jumlah Elpiji

0,46 kg

Minyak tanah

0,62 liter

Minyak solar

0,52 liter

Bensin

0,80 liter

Gas kota

1,50 m3

Kayu bakar

3,50 kg

Unsur karbon dalam biogas diambil dari atmosfir melalui proses fotosintesis tumbuhan, sehingga bila dilepaskan ke atmosfir tidak akan menambah jumlah unsur karbon di atmosfir. Biogas ramah lingkungan. Kandungan gas metana yang ada dalam biogas terbakar sempurna. Sedangkan gas metana dalam bahan bakar minyak tidak terbakar sempurna sehingga terbentuk gas-gas yang dapatmencemari lingkungan. Kandungan biogas mempunyai tidak kalah tinggi dari pada kandungan yang ada pada bahan bakar fosil. 6000 watt jam sama dengan nilai kalori dari 1 m3 biogas, yang setara setengah liter minyak diesel. Oleh sebab itu biogas sebagai pengganti LPG, minyak tanah, batu bara, butana, dan bahan bakar fosil lainnya sangat cocok. Kandungan dalam biogas 75% metana.Kandungan metana semakin tinggi dalam bahan bakar, yang dihasilkan akan semakin besar kalornya. karakteristik biogas juga memiliki kesamaan dengan gas alam. Sehingga biogas dapat digunakan sebagai pengganti gas alam, jika dikelola dengan baik. Dengan demikian, penggunaan gas alam bisa dihemat.(HarryChandra blogspot, 2008). Hal yang paling menggembirakan ditinjau dari sudut pandang lingkungan hidup adalah terjadi penurunan emisi gas buang, diantaranya terjadi penurunan emisi NOx, salah satu gas rumah kaca, sebesar 50% (Cook, et al. 1993).

89 PRIMORDIA VOLUME 12, NOMOR 2, OKTOBER 2016

Manfaat lain dari biogas, tidak perlu menebang pohon untuk dijadikan kayu bakar, kandang hewan menjadi bersih karena limbah kotoran hewan langsung dapat diolahmenjadi biogas, hasil samping produksi biogas dapat dijadikan pupuk sehingga tidak mencemari lingkungan, berperan dalam menurunkan emisi gas rumah kaca dengan mengurangi penggunaankayu bakar dan minyak tanah dan terhindar dari bahaya kebakaran. Adapun kekurangan biogas, memerlukan biaya instalasi yang cukup tinggi, tenaga kerja belum memiliki kemampuan yang cukupkhususnya dalam proses produksi, belum tersosialisasi dengan baik dimasyarakat, tidak dapat disimpan dalam fasa cair dalam tabung.

berlangsung pada suhu 25o C di digester (Price dan Cheremisinoff, 1981). 2. Reaksi Asidogenik Bakteri asam, dalam suasana anaerob dapat menghasilkan asam asetat.Tahap ini berlangsung pada suhu 25o C di digester (Price dan Cheremisinoff, 1981). 3. Reaksi Metanogenik Secara berlahan bakteri metana membentuk gas metana.Dengan suhu 25oC proses ini berlangsung selama 14 hari di dalam digester. Hal ini menghasilkan 70% CH4, 30 % CO2, sebagai sebuah proses dan sedikit H2 dan H2S (Price dan Cheremisinoff, 1981). Reaksi pembentukan metana dapat dilihat sebagai berikut:

Proses Pembuatan Biogas Pembuatan biogas dapat dilakukan dan diproses secara fermentasi anaerob dengan bantuan bakteri di dalam suatu digester, secara umum kandungan biogas yang dihasilkan adalah gas metana (CH4), karbon dioksida (CO2) yang kandungannya lebih besar dari hidrogen (H2), nitrogen (N2) dan hidrogen sulfida (H2S). Proses fermentasi dilakukan 7 sampai 25 hari. Hal itu dilakukandengansuhu pH optimum dan suhu optimum 35 oC pada range 6,4 – 7,9 untuk menghasilkan biogas. Bakteri pembentuk biogas yang digunakan yaitu bakteri anaerob seperti Methanobacillus, Methanococcus dan Methanosarcina, Methanobacterium, (Price dan Cheremisinoff, 1981). Biogas yang berbahan baku kotoran sapi mengandung gas metana (CH4) sebesar 55 – 65 %, karbon dioksida (CO2) sebesar 30 – 35 % dan sisanya hidrogen (H2), nitrogen (N2) dan gas-gas lain. Panas yang dihasilkan adalah sebesar 600 BTU/cuft. Adapungas metana yang dibuat dari gas alam mengandung gas metana sebesar 80 % dengan panas sebesar 1000 BTU/cuft. Untukmeningkatkan kandungan gas metana dari biogas dengan cara memisahkan gas karbon dioksida dan gas hidrogen sulfida yang bersifat korosif (Price dan Cheremisinoff, 1981). Reaksi kimia pembuatan biogas atau gas metana ada 3 tahap, yaitu : 1. Reaksi Hidrolisis Pada bagian ini, bahan yang tidak larut seperti polisakarida,selulosa dan lemak diubah menjadi bahan yang larut dalam air, seperti asam lemak dan karbohidrat.Pelarutan

polisakaridahidrolisis>glukosa glikolisis>asam asetat bakteri metana >CH4+CO2+H2 (2.1) gliserolfosforilasi>asam asetat bakteri etana >CH4+CO2+H2 (2.2) lemakhidrolisis>asam lemak β-oksidasi>asam asetat bakteri metana >CH4+CO2+H2 (2.3) proteinhidrolisis>asam amin deaminasi>asam asetat bakteri metana >CH4+CO2+H2 (2.4) Komposisi Biogas Menurut Wellinger and Lindenberg (2000), komponen utama biogas adalah gas metana dan gas karbon dioksidadengan sedikit hidrogen sulfide, hidogen, nitrogen, oksigen dan karbon monoksida. Seperti dalam Tabel 2. Sebagi komponen utama yang terdapat dalam biogas. Tabel 2 Komponen Utama Biogas (Hambali, 2007 dan Widarto,1997) No 1 2 3 4 5 6 7

Komponen Gas Methan (CH4) Karbon dioksida (CO2) Nitrogen (N2) Hidrogen (H2) Karbon monoksida (CO) Oksigen (O2) Hidrogen sulfida (H2S)

Satuan %Vol %Vol %Vol %Vol

Komposisi 1 2 50 – 54 – 75 70 24 – 27 – 40 45 <2 0–1 <1 0–1

%Vol

0,1

Ppm

<2

0,1

Ppm

<2

Sedikit


Nilai Kalor Pembakaran Biogas Panas yang dihasilkan dari pembakaran sempurna bahan bakar adalah panas pembakaran dari suatu bahan bakar dalam kalorimeter pada volume konstan dan dinyatakan dalam Btu/lb atau kal/kg. Hal ini dapat dinyatakan dalam Lower Heating Value (LHV) dan High Heating Value (HHV).Low Heating Value merupakan panas pembakaran dari bahan bakar setelah dikurangi latent heat dari uap air hasil pembakaran.High Heating Value merupakan panas pembakaran dari bahan bakar yang di dalamnya masih termasuk latent heat dari uap air hasil pembakaran. Nilai kalor pembakaran yang terdapat pada biogas berupa Lower Heating Value (LHV) dan High Heating Value (HHV) pembakarannya diperoleh dari Tabel 3 berikut (Price dan Cheremisinoff,1981). Tabel 3 Nilai Kalor Pembakaran Biogas dan Natural Gas (Price dan Cheremisinoff, 1981). Komponen Hidrogen (H2) Karbon monoksida (CO) Gas Methan (CH4) Natural gas

High Heating Value Kkal/m3 Kkal/kg 2.842,21 33.903,61

Low Heating Value Kkal/m3 Kkal/kg 2.402,62 28.661,13

2.811,95

2.414,31

2.811,95

2.414,31

8.851,43

13.265,91

7.973,13

11.953,76

9.165,55

12.943,70

8.320,18

11.749,33

Karakteristik Kandungan Biogas a. Gas Metana (CH4) Sifat fisika metana sebagai berikut : Berat molekul : 16,04 gram/mol Densitas : 7,2 x 10-4 gram/ml Titik didih : -161,4 oC Titik leleh : -182,6 oC (Perry, 1997) Nilai kalor CH4 :13.279,302Kkal/kg (Fessenden, 1989) Nilai kalor biogas : 6.720 – 9660 Kkal/kg (Harasimowicz dkk., 2007) dP : 3,8 (Wen-Hui Lin dkk., 2001) oA Tc : 109,4 K (Pabby dkk., 2009) b. Karbon dioksida (CO2) Sifat fisika karbon dioksida (Perry, 1997) sebagai berikut : Berat molekul : 44,01 gram/mol

Densitas : 1,98 x 10-3 gram/ml (pada 1 atm dan 0oC) Titik leleh : -55,6 oC (pada tekanan 5,2 atm) Titik didih : -78,5 oC dP : 3,3 (Wen-Hui Lin dkk., 2001) oA Tc : 304K (Pabby dkk., 2009) c. Nitrogen (N2) Sifat fisika nitrogen (Perry, 1997) sebagai berikut : Berat molekul : 28,02 gram/mol Densitas : 1,25 x 10-3 gram/ml (pada 1 atm dan 0oC) Titik didih : -195,8 oC Titik leleh : -209,86 oC d. Hidrogen (H2) Sifat fisik Hidrogen (Perry, 1997) sebagai berikut : Berat molekul : 2,016 gr/mol Densitas : 8,97 x 10-5 gram/ml (pada 1 atm dan 0oC) Titik leleh : -259,1 oC Titik didih : -252,7 oC e. Karbon monoksida (CO) Sifat fisika karbon monoksida (Perry, 1997) sebagai berikut : Berat molekul: 28,01 gr/mol Titik didih : -108,6 oC Titik leleh : 46,3oC f. Oksigen (O2) Sifat fisika oksigen berikut : Berat molekul Temperatur kritis Tekanan kritis Titik didih Titik beku Densitas

(Perry, 1997) sebagai : 16 gr/mol : -118oC : 49,7 atm : -183oC : -218,4oC : 1,43 x 10-3 gr/ml

g. Hidrogen sulfida (H2S) Sifat fisika hidrogen sulfida (Perry, 1997)sebagai berikut : Berat molekul : 34,08 gram/mol Titik didih : -59,6 oC Titik leleh : -82,9 oC Proses Anaerobik dalam Biogas Pengendalian secara biologis dapat dilakukan dengan proses aerob dan anaerob. Proses anaerob mampu merombak senyawa


organik yang terkandung dalam limbah sampai batas tertentu yang dilanjutkan dengan proses aerob secara alami atau dengan bantuan mekanik. Perombakan senyawa organik tersebut akan menghasilkan gas metana, karbon dioksida yang merupakan hasil kerja dari mikroba asetogenik dan metanogenik. Berbagai sistem dan jenis air buangan telah dikembangkan dan diteliti, yang semuanya bertujuan untuk memberi perlindungan terhadap lingkungan dan dari beberapa penelitian tersebut diketahui bahwa proses anaerobik memberikan hasil yang lebih baik untuk mengolah limbah dengan kadar COD yang lebih tinggi (Manurung, 2004). Proses anaerob mempunyai banyak keunggulan bila dibandingkan dengan proses aerob diantaranya tidak membutuhkan energi untuk aerasi, sedikit yang dihasilkan sludge, bahan organik yang berupa polutan hampir semuanya dikonversi menjadi biogas (gas metan) yang mempunyai nilai kalor yang cukup tinggi. Kelemahan proses degradasi merupakan pertumbuhan bakteri metan mempunyai kemampuan sangat rendah, untuk penggandaannyamembutuhkan waktu dua sampai lima hari, oleh karena itu, hal ini membutuhkan reaktor yang mempunyai bervolume cukup besar (Mahajoeno, 2007). Pengaruh Lingkungan sangat berperan pada laju pertumbuhan mikroorganisme baik pada proses aerobik maupun anaerobik. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses anaerobik antara lain: temperatur, pH, konsentrasi substrat, rasio C/N dan zat beracun.Dalam hal ini hanya faktor-ktor suhu, pH, dan urea yang menjadi pokok bahasan. Temperatur Gas dapat dihasilkan jika suhu antara 4 60°C dan suhu dijaga konstan. Bakteri akan menghasilkan enzim yang lebih banyak pada temperatur optimum. Semakin tinggi temperatur reaksi juga akan semakin cepat tetapi bakteri akan semakin berkurang. Suhu berpengaruh terhadap proses pencernaan anaerobik bahan organik dan produksi gas. Pencernaan berlangsung baik pada suhu 30 – 40 ºC untuk kondisi mesofilik dan pada suhu 45 - 55ºC, suhu 50 - 60ºC untuk kondisi termofilik. Kecepatan fermentasi menurun pada suhu di bawah 20ºC.Suhu optimal kebanyakan bakteri mesofilik dicapai pada 35ºC, tetapi utuk bakteri termofilik pada suhu 55ºC.Suhu optimal untuk berbagai desain

tabung pencerna termasuk Indonesia adalah 35ºC (Sahirman, 1994). pH (keasaman) pH pada proses perombakan anaerob biasa berlangsung antara 6,6-7,6; bakteri metanogen tidak dapat toleran pada pH di luar 6,7-7,4; sedangkan bakteri non metanogen mampu hidup pada pH 5-8,5 (NAS, 1981). Praperlakuan kimia umumnya diperlukan pada limbah cair dengan derajat keasaman tinggi (< pH 5) dan umumnya penambahan Ca(OH)2 dan NaOH digunakan untuk meningkatkan pH limbah cair menjadi netral (Bitton, 1999). Perlakuan dengan Amonia Sumber amonia dalam amoniasi yang digunakan dapat berupa gas amonia, amonia cair, urea maupun urin. Daya kerja amonia dalam perlakuan amoniasi diantaranya sebagai bahan pengawet terhadap bakteri dan fungi yang berkembang pada bahan sumber nitrogen dan selama proses. Rasio C/N Percobaan yang pernah dilakukan oleh ISAT menunjukkan bahwa aktifitas metabolisme bakteri metanogenik akan optimal pada nilai rasio C/N sekitar 8-20. Biasanya pertumbuhan mikroba yang optimum membutuhkan perbandingan unsur C : N : P sebesar 150 : 55 : 1 (Jenie dan Winiati, 1993). Konsentrasi substrat (rasio C:N) terkait kebutuhan nutrisi mikroba; homogenitas sistem dan kandungan air (padatan tersuspensi (SS); padatan total (TS), asam lemak volatile (VFA)) (Bitton, 1999). Pengolahan limbah yang diproses secara anaerobik adalah bentuk metode pengolahan yang efektif untuk mengolah bermacammacam limbah organik. Pengolahan ini dimediasi mikroorganisme fakultatif dan mikroorganisme anaerobic yang tidak membutuhkan oksigen. Kemudian, proses itu mengubah zat-zat organic menjadi produk akhir seperti karbodioksida (CO2) dan metana (CH4). Keuntungan utamanya adalah sebagai berikut : 1. Menghasilkan biomasa yang relatif lebih sedikit. 2. Mempunyai nilai ekonomis karena menghasilkan bahan bakar dari gas metan. 3. Tidak membutuhkan oksigen yang lebih banyakkarena mampu mengolah bahan organik yang tinggi. Produk biogas memilki keunggulan dari sisi peralatan pembakaran, ramah lingkungan, dan harga relatif lebih murah dibanding bahan


bakar gas dari minyak bumi.Berdasarkan keunggulan ini maka prospek pemasaran bahan bakar biogas tersebut cukup tinggi, terutama bagi industri pemakai bahan bakar gas. Meningkatnya kebutuhan masyarakat akan bahan bakar maka perlu dilakukan produksi biogas secara massal sehingga memungkinkan terbukanya peluang tenaga kerja bagi masyarakat dan meningkatkan ekonomi bangsa. Dampak positif lain yaitu meningkatkan daya inovasi dan kreatifitas masyarakat dalam mencari bahan bakar alternatif, mengolah limbah menjadi energi alternatif yang bermanfaat dan ramah lingkungan. Kepedulian industri untuk memproduksi sumber energi alternatif yang ramah lingkungan dan bermuatan lokal perlu dibangkitkan. Dengan memanfaatkan limbah organik akan mengurangi penumpukan limbah yang mencemari lingkungan.Pemberdayaan dan pembinaan masyarakat desa dan industri kecil sebagai penyedia bahan baku bisa ditingkatkan. Sosialisasi penggunaan bahan bakar biogas yang berasal dari limbah organik kepada pihak pengguna akan secara terus menerus dilakukan dan diharapkan muncul kesadaran untuk menggunakan bahan bakar alternatif dan merasa bangga untuk memilih bahan bakar alternatif ini. Paket teknologi proses produksi bahan bakar biogas akan dideseminasi-kan kepada industri lokal. Akhirnya diharapkan terjadi pemberdayaan yang menyeluruh terhadap pelaku industri, sehingga jiwa kewirausahaan dari semua pihak yang terkait dengan produksi dan pengguna bahan bakar alternatif bisa dibangkitkan dan ditingkatkan. 3. METODE PENELITIAN Secara umum skema cara kerja penelitian ini ditampilakan pada Gambar 3. Mula-mula, biomassa akan mengalami proses persiapan berupa penghancuran kemudian dilarutkan dan dimasukkan ke dalam Reaktor (digester) kemudian dimasukkan starter, selanjutnya direaksikan selama beberapa hari.Selanjutnya akan dilakukan uji karakteristik dari bahan bakar Biogas

Biomassa

Persiapan Bahan Baku

Pelarutan

Starter

Digester

Karakterisasi

Bahan Baku Biogas

Gambar 1 : Diagram alir Proses pembuatan Biogas 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian dilakukan dengan melihat pengaruh rasio starter dengan limbah organik terhadap persen gas metana yang terbentuk selama proses fermentasi .Data hasil penelitian disajikan pada tabel dan gambar di bawah. Tabel 4. Rasio starter dengan limbah organik Industri (molases) terhadap volume gas methan yang terbentuk dari hari 7 sampai hari ke 18 No Rasio hari Starter dengan 7 10 12 14 18 limbah air tahu 1 2 3 4

1:1 1:3 1:5 1:7

1,0 1,8 1,8 1,9

1,8 2,8 1,9 1,9

2,9 4,0 1,9 1,8

3,9 6,0 5,1 3,3

2,0 1,0 4,3 3,6

Informasi di dalam tabel 4 diatas dapat dilihat untuk perbandingan 1:1 dan 1:3 volume biogas yang terbentuk cenderung meningkat dari hari ke 7 sampai hari ke 14 namun pada hari ke 18 mulai menurun, untuk perbandingan 1:5 dan 1:7 volume biogas yang terbentuk meningkat dari hari ke 7 sampai hari ke 18. Hal ini disebabkan karena semakin banyak limbah air tahu yang ditambahkan maka akan


semakin banyak yang terkonversi menjadi biogas. Tabel 5:Rasio starter dengan limbah orgnik Industri (molases) terhadap % gas methan yang terbentuk

No Rasio Starter dengan % Gas limbah organik methan 1 1:1 39.246 2 1:3 38.736 3 1:5 24.570 4 1:7 13.290 50.00 40.00 % yield 30.00 gas 20.00 methana 10.00 0.00 1;1

1;3

1;5

1;7

Rasio starter dengan limbah organik (molases)

Gambar 5. Hubungan antara rasio starter dengan limbah organik industri (molases) terhadap % gas metana Berdasarkan informasi dari Tabel dan Gambar diatas dapat dilihat bahwa semakin banyak biomassa yang ditambahkan, persen gas metana yang dihasilkan semakin menurun hal ini disebabkan karena jumlah mikrorganise tidak sebanding dengan jumlah limbah organik yang ditambahkan. 5. KESIMPULAN Berdasarkan penelitian ini dapat disimpulkan bahwa: (1) Limbah organik industri (molases) dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan biogas dan (2) Rasio optimum diperoleh pada 1:3 yang meghasilkan % gas methan yang tertinggi 38,74% 6. REFERENSI Bapedal 1995. Teknologi Pengendalian dampak Lingkungan Industri Penyamakan kulit Jakarta Bitton, G. 1999. Wastewater Microbiology. 2nd ed. Wiley Liss Inc. New York.

Chen, R., M. Wilson, Y.K. Leong, P. Bryant, H. Yang, and D.K. Zhang (2010). “Preparation and rheology of biochar, lignite char and coal slurry fuels.” Fuel (Elsevier), : xx. Cook, C., E. Gal, M. Mengel, and K.W. Van (1993). “Coal-fueled diesel emissions control technology development.” Internal Combust Eng Div ASME, : 9– 14. Fessenden, Ralp J. and J. S. Fessenden, Kimia Organik Jilid 1, Edisi Ke-3, Erlangga, Jakarta, 1989, pp. 102 – 103. Hambali, E, S. Mujdalipah, A. H. Tambunan, A. W. Pattiwiri dan R. Hendroko, Teknologi Bioenergi, Agro Media Pustaka, 2007, pp. 53. Harasimowicz, M., P. Orluk , G. ZakrzewskaTrznadel and A.G. Chmielewski, Application of Polyimide Membranes for Biogas Purification and Enrichment, Journal of Hazardous Materials, 2007, vol. 144, pp. 698 – 702. Jenie, B.S.L. dan Winiati P.R. 1993. Penanganan Limbah Industri Pangan. Kanisius.Yogyakarta. Lin, Wen-Hui, T. T. Chunga, Gas Permeability, Diffusivity, Solubility, and Aging Characteristics of 6FDADurene Polyimide Membranes, Journal of Membrane Science, 2001, vol. 183, pp. 183 – 193. L., Widarto dan Sudarto, Membuat Biogas, Penerbit Kanisius, 1997, pp. 10. Ludwig Sasse-Borda. (1988), Biogas Plant Manual Book, A Publication of the Deutsches Zentrum für Entwicklungstechnologien - GATE in: Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ). Mahajoeno, E., Lay W.B, Sutjahjo, H.S., Siswanto. 2008. Potensi Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit untuk Produksi Biogas. Biodiversitas vol 9:48 – 52. Manurung, R. 2004. Proses Anaerobik Sebagai Alternatif Untuk Mengolah Limbah Sawit. Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Nawan. (2012). “Sumber Energi Alternatif yang potensial untuk pengganti minyak dan gas” Science dan teknologi. Pabby, Anil K, S. S. H. Rizvi and A. M. Sastre, Handbook of Membrane


Separations Chemical, Pharmaceutical, Food, and Biotechnological Applications, CRC Press Taylor & Francis Group, New York, 2009, pp. 66 – 100. Perry, R. H., Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 7th Edition, Mc Graw Hill Companies Inc., New York, 1997, pp. table 2-1 & 2-2. Price, E.C and Cheremisinoff,P.N.1981.Biogas Production and Utilization.Ann Arbor Science Publishers, Inc .United States of America Reven, RPJM, gregersen, KH. (2005), Reneweble and Sustainable Energy Reviews, Biogas Plant in Denmark: Sucesses and Setbacks, Article in Press. Swen, I., T. (2011) “ BIOGAS” Energi Alternatif, Penghasil PupukOrganik, Ramah Lingkungan dan Berkelanjutan. Wellinger, A. and A. Lindeberg, Biogas Upgrading and Utilization – IEA Bioenergy, Task 24, International Energy Association, France, 2000, pp.20.

PRODUKSI BAHAN BAKAR GAS BIOMASSA DARI LIMBAH ORGANIK INDUSTRI (MOLASES)

Recommend Documents