MENGENAL BIOGAS SUMBER ALTERNATIF YANG AMAN UNTUK MASYARAKAT

BIOGAS

 SUMBER ENERGI ALTERNATIF MASYARAKAT YANG AMAN DI  GUNAKAN

(Sumber : Yayasan Rumah Energi)

Oleh : Suyono (Mitra Sarana Energi)

 

M

asih banyak masyarakat yang belum mengetahui tentang teknologi biogas ini padahal bahan baku untuk pembuatan biogas ini cukup tersedia di sekitar kita. Keberadaan biogas sangat membantu masyarakat, disamping ramah lingkungan, aman dalam penggunaan, biogas ini mampu meningkatkan perekonomian keluarga karena banyak sekali manfaat yang di dapat dari penggunaan biogas tersebut,

          Adalah biogas, merupakan salah satu sumber alternatif untuk energi baru terbarukan, biogas mampu menjadi penyeimbang disaat menipisnya cadangan minyak bumi yang semakin lama semakin meningkat. Hal tersebut merupakan dampak yang ditimbulkan dari penggunaan era gas LPG.

Biogas merupakan salah satu gas yang dihasilkan dari proses fermentasi berbahan limbah organik di dalam digester (ruang pencerna) yang kedap udara hingga terbentuk gas methan. Salah satu contoh limbah organic yang dapat di jadikan biogas adalah :

1.    1. Limbah ternak (sapi, kerbau, kambing, ayam, puyuh, itik, babi dll)

2.    2. Limbah rumah tangga (nasi, sayur, buah-buahan)

3.    3. Limbah industri tahu/tempe

4.    4. Limbah enceng gondok

5.    5. Limbah kotoran manusia

Dampak positif yang dihasilkan ketika membangun biogas adalah sebagai berikut :

1.    1. Mengurangi pencemaran lingkungan

2.    2. Mengurangi ketergantungan pemakaian bahan bakar minyak

3.    3. Tidak mengeluarkan biaya untuk membeli BBM atau gas LPG

4.    4. Menghemat waktu dalam penyediaan gas

5.    5. Nilai manfaat kotoran ternak sebagai pupuk kandang tidak berkurang.

 

 

Prinsip Teknologi Biogas

 Prinsip dasar dari teknologi biogas ini sebenarnya adalah memanfaatkan proses pembusukan (fermentasi) dari limbah organik, yang diproses dalam ruangan yang kedap udara (anaerobik) oleg bakteri methan hingga menghasilkan gas methan yang dapat di manfaatkan sebagai pengganti LPG.

Bagian pokok dari teknologi biogas terdiri dari :

1.  .  Inlet (lubang untuk memasukan bahan baku)

2.  Digester (ruang pencerna) yang berfungsi sebagai penampung kotoran yang dimasukkan melalui inlet. Didalam ruangan ini terdapat bakteri methan yang mengolah limbah bio tersebut menjadi biogas.

3.   Kubah (ruang menyimpam gas) berfungsi untuk menampung gas yang dihasilkan dari proses fermentasi di digester.

4.    Outlet adalah ruang menyimpan lumpur hasil pencernaan (disebut juga dengan bio slurry)

5.    Pipa gas untuk menyalurkan gas yang terbentuk dari hasil fermentasi.

Ada beberapa jenis reaktor biogas yang dikembangkan diantaranya adalah reactor jenis kubah tetap (Fixed-dome), reactor terapung (Floating drum), raktor jenis balon, jenis horizontal, jenis lubang tanah, jenis ferrocement. Dari keenam jenis digester biogas yang sering digunakan adalah jenis kubah tetap (Fixed-dome) dan jenis Drum mengambang (Floating drum). Beberapa tahun terakhi ini dikembangkan jenis reactor balon yang banyak digunakan sebagai reactor sedehana dalam skala kecil.

 

1.    Reaktor kubah tetap (Fixed-dome) (yang lazim di gunakan di Indonesia)

Teknologi reaktor BIRU adalah reaktor kubah beton (fixed-dome) yang diadaptasi dari sistem yang telah digunakan di negara lain seperti Banglades, Kamboja, Laos, Pakistan, Nepal dan Vietnam. Reaktor kubah beton ini terbuat dari batu-bata dan beton yang tertutup di bawah tanah. Sistem ini terbukti aman bagi lingkungan dan berfungsi sebgai sumber energi yang bersih. Di Nepal, teknologi ini digunakan oleh lebih dari 200 ribu rumah tangga selama lebih dari 15 tahun, dengan 95% reaktor masih berfungsi. 

Bangunan kubah beton biogas ini dapat bertahan minimal 15 tahun dengan penggunaan dan perawatan benar. Perawatannya mudah, hanya membutuhkan pemeriksaan sesekali dan – jika butuh – penggantian pipa dan perlengkapan. Untuk mengoperasikan satu unit, dibutuhkan setidaknya dua sapi atau tujuh babi (atau 170 ayam) untuk memproduksi bahan baku (kotoran) yang cukup agar reaktor dapat memproduksi gas yang dapat mencukupi kebutuhan dasar memasak dan penerangan lampu rumah tangga. 

     Reaktor ini disebut juga reaktor china. Dinamakan demikian karena reaktor ini dibuat pertama kali di china sekitar tahun 1930 an, kemudian sejak saat itu reaktor ini berkembang dengan berbagai model. Pada reaktor ini memiliki dua bagian yaitu digester sebagai tempat pencerna material biogas dan sebagai rumah bagi bakteri, baik bakteri pembentuk asam ataupun bakteri pembentuk gas metana. Bagian ini dapat dibuat dengan kedalaman tertentu menggunakan batu, batu bata atau beton. Strukturnya harus kuat karna menahan gas agar tidak terjadi kebocoran. Bagian yang kedua adalah kubah tetap (fixed-dome). Dinamakan kubah tetap karena bentunknya menyerupai kubah dan bagian ini merupakan pengumpul gas yang tidak bergerak (fixed). Gas yang dihasilkan dari material organik pada digester akan mengalir dan disimpan di bagian kubah.

Keuntungan dari reaktor ini adalah biaya konstruksi lebih murah daripada menggunakan reaktor terapung, karena tidak memiliki bagian yang bergerak menggunakan besi yang tentunya harganya relatif lebih mahal dan perawatannya lebih mudah. Sedangkan kerugian dari reaktor ini adalah seringnya terjadi kehilangan gas pada bagian kubah karena konstruksi tetapnya.

 

2. Reaktor floating drum

Reaktor jenis terapung pertama kali dikembangkan di india pada tahun 1937 sehingga dinamakan dengan reaktor India. Memiliki bagian digester yang sama dengan reaktor kubah, perbedaannya terletak pada bagian penampung gas menggunakan peralatan bergerak menggunakan drum. Drum ini dapat bergerak naik turun yang berfungsi untuk menyimpan gas hasil fermentasi dalam digester. Pergerakan drum mengapung pada cairan dan tergantung dari jumlah gas yang dihasilkan.Keun tungan dari reaktor ini adalah dapat melihat secara langsung volume gas yang tersimpan pada drum karena pergerakannya. Karena tempat penyimpanan yang terapung sehingga tekanan gas konstan. Sedangkan kerugiannya adalah biaya material konstruksi dari drum lebih mahal. faktor korosi pada drum juga menjadi masalah sehingga bagian pengumpul gas pada reaktor ini memiliki umur yang lebih pendek dibandingkan menggunakan tipe kubah tetap.

 

3. Reaktor balon

Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalam penanganan dan perubahan tempat biogas. reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai digester dan penyimpan gas masing masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat. Material organik terletak dibagian bawah karena memiliki berat yang lebih besar dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.

 

      Cara Kerja Reaktor Biogas

 

Untuk cara kerja dalam pembuatan komponen bangunan reaktor  biogas mengacu kepada standar yang sudah dibuat oleh standar Biogas Rumah BIRU (2010) seperti gambar dibawah ini :

 

Campuran kotoran dan air (yang bercampur dalam inlet atau tangki pencampur) mengalir melalui saluran pipa menuju kubah. Campuran tersebut lalu memproduksi gas setelah melalui proses pencernaan di dalam reaktor. Gas yang dihasilkan lalu ditampung di dalam ruang penampung gas (bagian atas kubah).

Kotoran yang sudah berfermentasi dialirkan keluar dari kubah menuju outlet. Ampas ini dinamakan bio-slurry. Ia akan mengalir keluar melalui overflow outlet ke lubang penampung slurry. Gas yang dihasilkan di dalam kubah lalu mengalir ke dapur melalui pipa.

Model Pembangunan Biogas Indonesia pada umumnya terdiri dari komponen-komponen berikut:

1.    Inlet   (tangki pencampur 

Tempat mencampur kotoran hewan (kohe) dan air dengan komposisi yang telah ditentukan. Komposisi dengan perbandingan seimbang yang harus dipatuhi, sebagai contoh kotoran sapi adalah 1 : 1 (kohe sapi : air).

 Mixer :

Terletak didalam inlet yang berfungsi sebagai pengaduk campuran kohe dan air. Mixer wajib dibersihkan setiap kali setelah digunakan untuk mencampur kohe dan air.

2.    Pipa Inlet (bisa diadaptasi untuk dihubungkan ke toilet)

Merupakan pipa penyalur campuran kohe dan air dari inlet menuju ke reactor. Pipa yang digunakan dengan standar mutu yang baik (AW ukuran 4 inchi)

3.    Digester (Reaktor)

Disebut juga sebagai ruang pencerna. Disini campuran kohe dan air akan diurai melalui proses hampa udara  (pencernaan anaerob) . Proses ini menghasilkan biogas.

4.    Kubah

Merupakan tempat menampung gas hasil dari pencernaan anaerob. Puncak kubah harus ditimbun dengan tanah dengan ketebalan minimal 30 cm untuk menjaga kestabilan suhu dalam reactor.

5.    Manhole

Lubang yang menghubungkan antara tangki reactor dengan outlet. Lubang ini juga digunakan sebagai jalan masuk untuk melakukan perawatan bagian dalam reactor.

6.    Outlet

Ampas biogas yang sudah terfermentasi didalam reactor akan terdorong keluar dengan sendirinya kedalam outlet. Jika masih terdapat gelembung udara pada ampas biogas berarti ampas tersebut mengandung gas metana yang dapat diolah kembali sebagai biogas.

7.    Penampung slurry

Disebut juga Slurry pit, merupakan lubang penampung ampas biogas yang keluar dari outlet. Ampas biogas ini sangat bermanfaat sebagai pupuk organic, membuat pellet ikan, pestisida dan lain-lain.

8.    Tutup outlet

Merupakan bagian dari outlet terbuat dari beton bertulang, berfungsi sebagai penutup untuk lebih menjaga dari sisi keamanan.

9.    Overflow

Disebut juga dengan lubang luapan yang berfungsi sebagai penyalur ampas biogas dari outlet menuju ke slurry pit.

10. Pipa Gas Utama (PGU)

Biogas yang ditampung didalam kubah selanjutnya dialirkan melalui pipa gas utama ke titik pengguna (kompor atau lampu)

11. Katup Gas Utama

Merupakan kran pengatur aliran gas dari kubah menuju titik pengguna.

12. Saluran Pipa Gas

Berfungsi sebagai penghubung atau penyalur biogas dari reactor menuju ke titik pengguna. Pipa ini harus memiliki standar mutu yang baik (AW ukuran ½ inchi)

13. Waterdrain

Disebut juga perangkap air atau penguras air yang berfungsi sebagai saluran pembuangan air (biogas mengandung uap air). Saluran ini terletak di posisi titik terendah pipa saluran gas.

14. Pengukur Tekanan Gas (Manometer)

Berfungsi untuk mengukur tekanan gas yang dihasilkan dari proses pencernaan anaerob dalam digester.