Biogas dapat dihasilkan dari limbah peternakan sapi potong melalui proses fermentasi anaerobik. Tahapan pembuatan biogas terdiri dari pencampuran limbah dengan air, perombakan limbah oleh bakteri di dalam tangki fermentasi, dan pengumpulan gas hasil fermentasi. Proses pembentukan biogas meliputi hidrolisis, asidifikasi, asetogenesis, dan metanogenesis oleh berbagai jenis bakteri untuk menghasilkan metana dan karbon di

1. Biogas
Limbah Peternakan Sapi Potong
Teknologi Pengolahan Limbah Kelompok 4 kelas A
Fajar Hakim Dwi Rohmah
Hanifah Nur Rahmawati
Asri Wulansari
Winda Ratna Suminar
Jajat Rohmana
200110110007
200110110016
200110110021
200110110028
200110110030

2. Pendahuluan
o
Meningkatnya peternakan sapi potong rakyat menyebabkan
peningkatan limbah sapi potong terutama dalam bentuk padat.
o
Kenaikan tarif listrik, kenaikan harga LPG (Liquified Petroleum Gas),
premium, minyak tanah, minyak solar, minyak diesel dan minyak bakar
telah mendorong pengembangan sumber energi elternatif yang murah,
berkelanjutan dan ramah lingkungan (Nurhasanah dkk., 2006).
o
Limbah memiliki kandungan nutrisi tertentu yang mesti diolah agar
termanfaatkan.
o
Pengolahan limbah yang mulai diterapkan di masyarakat adalah
biogas.

3. Limbah Sapi Potong
o
Bobot
Badan
(kg)
N (%)
P (%)
K (%)
277
28,1
9,1
20,0
340
42,2
13,6
30,0
454
56,2
18,2
39,9
567
70,3
22,7
49,9
Tabel Kandungan N, P dan K dalam kotoran sapi potong
Sumber : Vanderholm (1979) dalam Undang (2002).
Berpotensi menghasilkan Metan
lebih banyak dari limbah jenis
ternak lain

4. Karakteristik Biogas
Biogas adalah bahan bakar yang
berupa gas yang dihasilkan dari proses
fermentasi anaerob oleh
mikroorganisme dari bahan organik,
seperti limbah pertanian, kotoran
ternak, kotoran manusia atau
campurannya di dalam suatu alat
yang disebut digester. (Hidayati, 2009)
Diambil dari proses pembentukan
biogas mulai hari ke 14.
54-70%
Metana
N2
O2
H2
H2S
2%
Gas lain
Biogas
27-45%
Karbondioksida

5. a. Kelebihan Biogas
o
Pembakaran Metana relatif lebih bersih serta energi lebih besar dari
pembakaran batu bara. Nilai kalor yang dihasilkan berkisar 4800–6700
Kcal/m3 setara dengan ± 0.48 kg gas LPG atau ± 0.62 liter minyak tanah
(Hidayati, 2009)
o
Emisi Karbondioksida lebih sedikit, sehingga kualitas udara meningkat

6. a. Kelebihan Biogas
o
Mengurangi penggunaan bahan bakar lain (minyak tanah, kayu, dsb)
Menghasilkan pupuk organik berkualitas tinggi sebagai hasil sampingan
o
Menjadi metode pengolahan sampah (raw waste) yang baik dalam
mengurangi pembuangan limbah langsung sampah ke lingkungan (aliran
air/sungai)
o
Secara ekonomi, murah dalam instalasi serta menjadi investasi yang
menguntungkan dalam jangka panjang

7. b. Kekurangan Biogas
o
Kurangnya tekanan yang dihasilkan
o
Kadang masih sulit dinyalakan karena kadar unsur H nya masih tinggi
o
Bila bocor, gas methan dapat merusak ozon (pemanasan global)

8. Prinsip Kerja Biogas
o
Pencampuran limbah peternakan
padat dan cair dengan air ke inlet
untuk menuju digester.
o
Fermentasi anaerob di dalam digester
dengan bantuan bakteri. Hasil
perombakan berupa gas dan sludge.
o
Pengumpulan gas yang naik ke
permukaan/penampungan gas.
Sedangkan sludge masuk kedalam
tangki outlet.
Mixing
Digesting
Collecting

9. Prinsip Kerja Biogas

10. Tahapan Pembuatan Biogas
1.
Kotoran sapi potong dicampur dengan air hingga terbentuk lumpur
dengan perbandingan 1:1 pada bak penampung sementara. Sampah
di buang dari bak penampungan.
2.
Lumpur dari bak penampungan sementara kemudian di alirkan ke
digester. Pada pengisian pertama digester harus di isi sampai penuh.
3.
Melakukan penambahan starter (banyak dijual dipasaran) sebanyak 1
liter dan isi rumen segar dari rumah potong hewan (RPH) sebanyak 5
karung untuk kapasitas digester 3,5 - 5,0 m2. Setelah digester penuh,
kran gas ditutup supaya terjadi proses fermentasi anaerob.

11. Tahapan Pembuatan Biogas
4.
Material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan
diuraikan dalam dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri. Tahap
pertama material organik akan didegradasi menjadi asam-asam
lemah dengan bantuan bakteri pembentuk asam.
5.
Bakteri ini akan menguraikan sampah pada tingkat hidrolisis dan
asidifikasi. Hidrolisis yaitu penguraian senyawa kompleks atau senyawa
rantai panjang seperti lemak, protein, karbohidrat menjadi senyawa
yang sederhana. Sedangkan asidifikasi yaitu pembentukan asam dari
senyawa sederhana.
6.
Setelah material organik berubah menjadi asam-asam, maka tahap
kedua dari proses anaerob adalah pembentukan gas metana dengan
bantuan Arkhaebakteria pembentuk metana seperti Methanococus,
Methanosarcina, Methanobacterium.

12. Tahapan Pembuatan Biogas
7.
Gas metan sudah mulai di hasilkan pada hari 10 sedangkan pada hari
ke-1 sampai ke-8 gas yang terbentuk adalah CO2.
8.
Pada hari ke-14. Gas yang terbentuk baru bisa digunakan untuk
menyalakan api pada kompor gas atau kebutuhan lainnya. Biogas ini
tidak berbau seperti bau kotoran sapi potong seperti biasanya.
9.
Digester terus diisi lumpur kotoran sapi secara kontinu sehingga
dihasilkan biogas yang optimal.
10.
Kompos yang keluar dari digester di tampung di bak penampungan
kompos.
11.
Dari tempat penampungan, biogas dialirkan ke kompor khusus dan
bisa dimanfaatkan untuk memasak.

13. Tahapan Pembuatan Biogas

14. Methanogenesis Biogas
Methanobacterium melianskii,
Methanococcus sp, dan
Methanosarcina sp
Lactobacillus sp,
Streptococcus sp
Acidogenesis
• Karbon
organik
kompleks
• Monosakarida
• Peptida
• Gliserol
Hydrolisis
Clostridium acteinum,
Bacteriodes ruminicola,
Bifidobacterium sp, Eschericia sp,
Enterobacter sp, dan Desulfobio sp
Methanogenesis
• Asamasam
Organik
• Asetat –
H2 / CO2
Acetogenesis
• CH4 + CO2
(Methan dan
Karbondioksida)
Biogas
Lactobacillus sp,
Streptococcus sp,
Desulfovibrio
Di desain kembali dari Hidayati, 2009

15. Faktor-faktor Penentu Keberhasilan
Pembuatan Biogas
o
A. Bakteri Starter
Starter yang mengandung bakteri metano diperlukan untuk mempercepat
proses fermentasi anaerob. Beberapa jenis starter antara lain:
o
Starter alami, yaitu lumpur aktif seperti lumpur kolam ikan, air comberan
atau cairan septic tank, timbunan kotoran, dan timbunan sampah
organik
o
Starter semi buatan, yaitu dari fasilitas biodigester dalam stadium aktif
o
Starter buatan, yaitu bakteri yang dibiakkan secara laboratorium
dengan media buatan (komersil).

16. Faktor-faktor Penentu Keberhasilan
Pembuatan Biogas
o
B. Material
o
Pengenceran harus se-homogen mungkin, rasio limbah padat : air = 1:1
o
C/N rasio 20-30. Tidak ada bahan anorganik, karena dapat
menghambat methanogenesis.
Karbon dibutuhkan oleh bakteri sebagai sumber energi sedangkan unsur
nitrogen berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri, khususnya dalam
pembentukan sel.
Bila jumlah unsur nitrogen terlalu sedikit (C/N rasio tinggi) maka nitrogen
akan digunakan terlebih dahulu untuk proses pembentukan sel bakteri,
hal ini menyebabkan proses methanogenesis berjalan lambat.
Bila jumlah nitrogen terlalu banyak (C/N rasio rendah) maka karbon akan
segera habis dan proses fermentasi berhenti dan akan terbentuk amonia
yang akhirnya akan menghambat pertumbuhan bakteri. (Hidayati, 2009)

17. Faktor-faktor Penentu Keberhasilan
Pembuatan Biogas
o
C. Proses
o
Anaerob pada temperatur 30o -55oC, selama methanogenesis tidak
boleh dibuka. Bakteri methanogenik sensitif terhadap fluktuasi
temperatur.
o
pH 6,6-7,7. Bakteri pembentuk metan tidak akan tumbuh pada pH di
bawah 6.5.
o
Prose methanogenesis dapat diilustrasikan pada slide ke 14.

18. Kesimpulan
o Prinsip
kerja dari biogas adalah
pengumpulan gas hasil fermentasi anaerob.
o Tahapan
pembuatan biogas dapat disarikan
menjadi 3 tahap, yaitu Pencampuran
(Mixing), Perombakan (Digesting) dan
Pengumpulan (Collecting).
o Proses
pembentukan biogas adalah
Hydrolisis, Acidogenesis, Acetogeneis dan
Methanogenesis.

19. Terima Kasih