Mengenal Biogas, Substrat dan Instalasinya

Mengenal Biogas, Substrat dan Instalasinya – Pembuatan substrat berasal dari bahan-bahan yang berupa feses sapi dan air. Tujuan dari pembuatan substrat yaitu untuk mengetahui seberapa besar pengaruh feses terhadap gas yang dihasilkan dalam keadaan anaerob. Feses sapi mengandung hemisellulosa sebesar 18,6%, sellulosa 25,2%, lignin 20,2%, nitrogen 1,67%, fosfat 1,11% dan kalium sebesar 0,56%,.

Feses sapi mempunyai C/N ratio sebesar 16,6-25. Produksi gas metan sangat tergantung oleh rasio C/N dari substrat. Rentang rasio C/N antara 25-30 merupakan rentang optimum untuk proses penguraian anaerob. Jika rasio C/N terlalu tinggi, maka nitrogen akan terkonsumsi sangat cepat oleh bakteri-bakteri metanogen untuk memenuhi kebutuhan protein dan tidak akan lagi bereaksi dengan sisa karbonnya. Sebagai hasilnya produksi gas akan rendah. Di lain pihak, jika rasio C/N sangat rendah, nitrogen akan dibebaskan dan terkumpul dalam bentuk NH4OH.

Hasil yang ditunjukan dari pembuatan substrat tidak terlalu jelas. Namun memang ada perubahan pada gas yang dihasilkan. Terbukti dengan adanya perubahan setiap harinya dengan bertambahnya volume gas di dalam plastic yang berisi substrat. Kotoran sapi potong apabila mengealami proses fermentasi anaerob (tanpa udara) akan mengasilkan bio gas.

 

Komponen penyusun bio gas, didominasi oleh gas methan atau CH4 (60-70)%, CO2(20-30)%, H2S dan lain-lain. Gas methan (CH4) dapat berfungsi sebgai sumber energi non konvensional, karena dapat digunakan sebagi bahan bakar untuk memasak dan penerangan.

Bio gas dapat diproduksi secara optimal apabila persyaratan untuk proses fermentasi anaerob berada pada lingkungan yang kondusif, baik secara internal internal (biotis) dan eksternal (a-biotis) yang terlibat dalam rangkaian proses fermentasi, terutama bakteri penghasil gas methan, sedangkan faktor lingkungan a-biotis yang berpengaruh adalah:

# Rasio C/N dari bahan baku (substrat). Yang termasuk substrat adalah kotoran sapi potong. Rasio C?N yang ideal untuk proses fermentasi adalah 25-30. Unsur C (karbon) diperoleh dari karbohidrat, lmak dan asam organik, sedangkan unsur N dipenuhi dari protein, amonia dan nitrat. Kotoran sapi potong (yang pakannya mengandung konsentrat dan hijauan) biasanya mempunyai C/N kurang lebih 18, sehingga bila ditambah sampah daun-daunan, C/N dapat meningkat menjadi 25-30.

# Hijauan berserat (misalnya jerami), C/N dapat mencapai lebih dari 60, sehingga proses fermentasi tidak dapat  berlangsung optimal atau produksi gas bio rendah. Unsur N digunakan untuk pertumbuhan bakteri penghasil CH4 (methan) dan unsur C untuk pembentukkan gas  methan.

# Kadar bahan kering. Bakteri penghasil gas methan mempunyai kapasitas kebutuhan air tertentu agar dapat tumbuh dan berkembang secara optimal, yaitu dengan bahan kering substrat 7-9%. Oleh karena itu, kotoran ternak harus dicampur dengan air dan diaduk sampai terlihat seperti bubur cair.

#Temperatur lingkungan dalam unit pencerna(digester). Toleransi untuk fermentasi anaerob berlangsung pada kisaran 5-55 C, tetapi yang ideal adalah kurang lebih 30-32 C, sehingga produksi bio gas pada siang hari lebih tinggi daripada malam hari.

# Metabolit toksik. Untuk aktivitas mikroba, kehadiran metabolit toksik akan mengahmbat perkembangan mikroba. Metabolit yang perlu dihindari adalah : residu pestisida, logamberat dan lain-lain. Dihindari kemungkinan masuknya air sabun ke dalam digester.

# Aerasi. Prose fermentasi yang berlangsung terjadi secara anaerob, sehingga keberadaan oksigen (O2) perlu dicegah.

Dari semua faktor baik biotis maupun abiotis yang berpengaruh, ada tiga faktor utama yang sangat menentukan dilapangan, yaitu:

  • Keberadaan miktoba
  • kadar air substrat
  • rasio C/N dari substrat, sedangkan faktor lain pada umumnya mudah dimanipulasi atau kondisinya di daeraah tropis memang sudah sesuai persyaratan. Untuk mempercepat proses fermentasi anaerob, pada awal proses pembuatan dapat ditambah starter atau inokulum yang berasal dari substrat gas bio yang sudah berproduksi.

Mengenal Instalasi Biogas

Biogas merupakan salah satu bentuk pengelolaan limbah sehingga dapat lebih bermanfaat bagi masyarakat. Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian bakteri terhadap bahan-bahan organik berupa limbah.

Biogas sebagai sumber energi alternatif yang digunakan masyarakat untuk gas untuk kompor, listrik dan sebagainya. Biogas merupakan sebuah proses produksi gas bio dari material organik dengan bantuan bakteri. Energi biogas berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.

Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya Hidrogen Sulfida (H2S), Ammonia (NH3), Hidrogen (H2), dan Nitogen (N2) yang kandungannya sangat kecil.

Bakteri yang berperan dalam pembentukan biogas merupakan bakteri methanogenik dan fermentasi secara anaerob. Bakteri pembentuk biogas yang digunakan yaitu bakteri anaerob, seperti Methanobacterium sp, Methanobacillus sp, Methanococcus sp dan Methanosarcina.

Biogas atau bio metha green milik kelurahan Mersi merupakan salah satu biogas yang digunakan untuk mengurai sampah organik maupun kotoran ternak menjadi produk yang lebih bermanfaat. Sampah organik maupun kotoran ternak dimasukkan ke dalam lubang pemasukan kemudian bakteri di dalam biodigester akan mengurai dan merombak dalam keadaan anaerob.

Proses pencernaan anaerob merupakan dasar dari reaktor biogas yaitu pemecahan bahan organik oleh aktivasi bakteri metanogenik dan bakteri asidogenetik pada kondisi tanpa udara.

Bakteri metanogenik dan bakteri asidogenetik secara alami terdapat dalam limbah yang mengandung bahan organik sepeti kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga. Hasil penguraian oleh bakteri dapat digunakan masyarakat untuk memasak dan energi listrik. Selain menghasilkan energi berupa gas, juga menghasilkan slurry (limbah) berupa cairan.

Limbah tersebut masih mengandung unsur hara yang bermanfaat bagi tanaman dan ikan, sehingga limbah tersebut dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik cair.

Biogas yang terdapat di Experimental Farm Unsoed berbeda dengan yang terdapat di kelurahan Mersi. Biogas atau bio metha green milik kelurahan mersi lebih banyak dimanfaatkan untuk mengolah sampah organik yang berasal dari makanan sisa dan buah yang tidak layak konsumsi atau busuk, namun bio metha green dapat pula mengolah kotoran hewan maupun limbah septik tank.

Cara kerja bio metha green, yaitu :

  1. Sampah organik dimasukkan kedalam lubang pemasukan sampah, dicampur dengan air secukupnya dan didorong dengan alat pendorong, kemudian sebagai starter digunakan kotoran ternak dalam bentuk cair (campuran feces dan air) sebanyak ± 1.600 liter
  2. Lubang pengaduk diisi air ± 1.500 liter dan dikocok agar sampah dalam biodigester tidak lunak ataupun padat
  3. Regulator sebagai pengatur tekanan harus terisi air
  4. Kran pada pipa saluran biogas selalu dibuka
  5. Biogas dari biodigester akan keluar dan ditampung dalam tabung penampungan gas yang terbuat dari plastik, kemudian disalurkan sebagai alat pemanas untuk kompor
  6. Limbah cair akan keluar melalui lubang pengeluaran, kemudian ditampung dalam bak penampungan
  7. Limbah cair dalam bak penampungan diangin-anginkan kurang lebih 15 menit, kemudian dikemas sebagai pupuk organik cair.

Manfaat menggunakan biogas

Pembakaran Methana pada Biogas mengubahnya menjadi CO2 sehingga mengurangi jumlah Methana di udara. Ketiga, dengan lestarinya hutan, maka akan CO2 yang ada di udara akan diserap oleh hutan yang menghasilkan Oksigen yang melawan efek rumah kaca.

Secara prinsip pembuatan gas bio sangat sederhana, yaitu memasukkan substrat (kotoran sapi) ke dalam unit pencerna (digester) yang anaerob. Dalam waktu tertentu gas bio akan terbentuk yang selanjutnya dapat digunakan sebagai sumber energi, misalnya untuk kompor gas.

Berkomentarlah dengan bijak,,No Spam !