Ralat Bio Gas

7/27/2019 Ralat Bio Gas

1/61

RANCANG BANGUN

ALAT PENGHASIL BIOGAS MODEL TERAPUNG

SKRIPSI

Oleh

INDRA LAZUARDY

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2008

Indra Lazuardy : Rancang Bangun Alat Penghasil Biogas Model Terapung, 2008USU Repository 2008


2/61

RANCANG BANGUN

ALAT PENGHASIL BIOGAS MODEL TERAPUNG

SKRIPSI

Oleh

INDRA LAZUARDY

TEKNOLOGI PERTANIAN / 030308044

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjanadi Departemem Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh:

Komisi Pembimbing

(Ainun Rohanah, STP.,M.Si) (Taufik Rizaldi, STP.,MP.)

Ketua Anggota

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2008



3/61

ABSTRACT

Biogas is a gas mixture that can be burned. It can be produced through ananaerobic fermentation of organic materials such as livestock feces, and

agricultural waste in a digester. In this research digester was made from iron

tank containing mixture of cow dung and paddy hay. The aim of this research was

to design of a drift biogas producer which was easy to be assembled, cheap, and

had a best performance. From this research following can be obtained: pressure,

volume of biogas, and flame time. They can be applied in a biogas stove as an

appliance of cooking.

Keyword : Biogas, digester, pressure, volume, flame time.

ABSTRAK

Biogas adalah campuran gas yang dapat dibakar, yang diproduksi melaluifermentasi anaerobik bahan organik seperti kotoran ternak dan limbah pertanian didalam suatu ruang pencerna (digester). Dalam penelitian ini digester terbuat daritangki besi dan bahan isiannya berasal dari campuran kotoran sapi dan jerami

padi. Penelitian ini bertujuan merancang alat penghasil biogas model terapungyang mudah dirakit, murah, dan dapat berkinerja dengan baik. Dari hasil

penelitian ini dapat diperoleh tekanan biogas, volume biogas, dan lama nyala apiyang dihasilkan oleh alat penghasil biogas model terapung ini dan dapatdiaplikasikan ke kompor biogas yang dapat digunakan untuk memasak.

Kata Kunci : Biogas, tangki pencerna (digester), tekanan, volume, lama nyalaapi.



4/61

RINGKASAN PENELITIAN

INDRA LAZUARDY, Rancang Bangun Alat Penghasil Biogas ModelTerapung, dibimbing oleh Ainun Rohanah sebagai ketua dan Taufik Rizaldisebagai anggota.

Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membuat alat penghasil

biogas model terapung dengan melakukan studi pustaka, eksperimen, serta

pengamatan ke lapangan tentang alat penghasil biogas.

Parameter yang diamati adalah tekanan biogas, volume biogas, lama nyala

api, dan biaya produksi.

Dari analisis dapat dirangkumkan sebagai berikut.

Performansi Alat

Dari hasil penelitian dapat dikatakan bahwa alat penghasil biogas model

terapung memiliki performansi yang cukup baik karena dapat diaplikasikan ke

kompor biogas untuk memasak.

Tekanan gas

Tekanan gas diperoleh dengan menggunakan manometer U. Dari hasil

perhitungan diperoleh tekanan yang dihasilkan oleh alat penghasil biogas model

terapumg ini adalah 0,1132 Psi/hari.

Volume Biogas

Volume biogas diperoleh dengan cara menghitung volume tangki

penampung gas pada saat tangki pada keadaan maksimum. Dari hasil perhitungan

diperoleh volume biogas yang dihasilkan adalah 23,55 liter/hari.



5/61

Lama Nyala Api

Lama nyala api diperoleh dari lamanya api yang menyala pada saat

pemakaian ke kompor biogas. Dari hasil perhitungan diperoleh lama nyala api

dalam sekali pemakaian adalah 12,2 menit (12 menit 12 detik).

Analisis Ekonomi

Biaya yang dibutuhkan untuk menghasilkan biogas diperoleh dengan cara

menghitung biaya tetap dan biaya tidak tetap. Dari hasil perhitungan diperoleh

biaya untuk menghasilkan biogas adalah Rp.226,5/liter.



6/61

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 3 Maret 1985 dari ayah Zainal

Abidin dan ibu Zuniarti. Penulis merupakan putra keempat dari 4 bersaudara.

Tahun 2003 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Kisaran dan lulus Seleksi

Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) pada tahun 2003. Penulis memilih Program

Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara.

Selama perkuliahan, penulis mengikuti organisasi Ikatan Mahasiswa

Teknik Pertanian (IMATETA) Sebagai ketua seksi Olahraga pada periode 2006-

2007. Penulis juga pernah dipercaya sebagai wakil ketua di Faperta F.C.

Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan di P.T. Publomas Agri

Citra-Asam Kumbang Medan pada tahun 2006.



7/61

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas

segala berkat dan karunia-Nya, sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Adapun

judul skripsi ini adalah Rancang Bangun Alat Penghasil Biogas Model

Terapung.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ainun Rohanah, STP, MSi,

sebagai ketua komisi pembimbing dan Bapak Taufik Rizaldi, STP, MP, selaku

anggota yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan pada penulis

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik, serta teman-teman

stambuk 2003 di Teknik Pertanian terutama buat Indri Vesalina H, Hilal Syahriza

A L, Erwin Rafli S, Irva Sarah Ginting, Adhari, Bambang Gatot, Leilil Muttaqin,

Heriansyah P, serta Gita Mayanti dan Dwi Fatmi Hariati Dmk, yang telah banyak

memberikan dukungan dan bantuan kepada penulis selama penelitian dan

menyelesaikan skripsi ini. Penulis juga memberikan ucapan terima kasih kepada

Ayahanda Zainal Abidin dan Ibunda Zuniarti serta abang dan kakak saya: Fahrizal

Riza, Yulia Helfi dan Waldey Sukma serta seluruh keluarga atas segala doa dan

perhatiannya.

Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang

telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini dan semoga skripsi ini bermanfaat.

Medan, Februari 2008

Penulis



8/61

DAFTAR ISI

HalABSTRACT........................................................................................................ iiiRINGKASAN .................................................................................................... ivRIWAYAT HIDUP............................................................................................ viKATA PENGANTAR ....................................................................................... viiDAFTAR TABEL................................................................................................ xDAFTAR GAMBAR .................................................................................... ..... xiDAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... xii

PENDAHULUAN ............................................................................................... 1Latar Belakang ........................................................................................... 1Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3Kegunaan Penelitian .................................................................................... 3

TINJAUAN LITERATUR.................................................................................. 4Biogas ........................................................................................................ 4Bahan Penghasil Biogas ........................................................................... 6Proses Pembentukan Biogas ...................................................................... 7Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pembentukan Biogas ........................ 9

Bahan Isian........................................................................................ 9

Rasio Karbon dan Nitrogen (C/N) .................................................... 9Kandungan Bahan Kering ................................................................. 10Temperatur ........................................................................................ 11Derajat Keasaman (pH)..................................................................... 12Lama Fermentasi ............................................................................... 12

Digester Biogas .......................................................................................... 13

METODOLOGI PENELITIAN.......................................................................... 16Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................... 16Bahan dan Alat Penelitian .......................................................................... 16Metode Penelitian ...................................................................................... 17

Prosedur Penelitian .................................................................................... 17Persiapan Penelitian ........................................................................... 17Pembuatan Alat Penghasil Biogas Model Terapung.......................... 18

Pembuatan Digester (Tangki Pencerna)..................................... 18Pembuatan Tangki Penyekat ...................................................... 19Pembuatan Tangki Pengumpul .................................................. 19Pembuatan Batang Penyangga ................................................... 20Uji Kebocoran ............................................................................ 20Perangkaian ................................................................................ 21

Penyiapan Bahan Isian Digester ........................................................ 21Proses Pemasukan Bahan kedalam Alat Penghasil Biogas................ 22Proses Fermentasi .............................................................................. 22



9/61

Pengamatan Parameter ............................................................................... 23Performansi Alat ................................................................................ 23Tekanan Biogas.................................................................................. 23Volume Biogas................................................................................... 23

Lama Nyala Api ................................................................................. 23Analisis Ekonomi ............................................................................... 23

HASIL DAN PEMBAHASANPerformansi Alat ......................................................................................... 26Tekanan Biogas........................................................................................... 27Volume Biogas............................................................................................ 28Lama Nyala Api .......................................................................................... 30Analisis Ekonomi ........................................................................................ 31

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan ................................................................................................. 34Saran............................................................................................................ 34

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 35LAMPIRAN........................................................................................................ 37



10/61

DAFTAR TABEL

Hal

1. Komposisi jenis gas dan jumlahnya pada suatu unit gas bio. ...................... 4

2. Karakteristik kotoran sapi ............................................................................ 6

3. Kandungan bahan kering kotoran beberapa jenis ternak. ............................ 10

4. Lama pencernaan kotoran ternak di dalam tangki pencerna ................ 13



11/61

DAFTAR GAMBAR

Hal

1. Proses pembentukan biogas ................................................................... 8

2. Grafik hubungan antara lama fermentasi terhadap tekanan biogas......... 27

3. Grafik hubungan antara periode penuh keterhadap lama rentang volume .............................................................. 29

4. Grafik hubungan antara lama fermentasi terhadap lama nyala api ........ 30



12/61

DAFTAR LAMPIRAN

Hal

1. Gambar tiga dimensi alat penghasil biogas model terapung................... 37

2 Gambar alat penghasil biogas model terapung (tampak samping) . ....... 38

3 Gambar alat penghasil biogas model terapung (tampak atas) ................ 39

4 Diagram alir pembuatan biogas. ............................................................. 40

5. Data tekanan biogas ............................................................................... 41

6. Data volume biogas ................................................................................ 43

7. Data lama nyala api ................................................................................. 45

8. Daftar material pembuatan alat penghasil biogas mode lterapung 46

9. Gambar alat penghasil biogas model terapung ....................................... 47

10. Gambar warna nyala api biogas pada kompor biogas............................ 48



13/61

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Dengan meningkatnya populasi manusia dan meningkatnya taraf hidup

masyarakat maka kebutuhan energi semakin meningkat pula. Berbagai jenis

bentuk energi telah digunakan manusia seperti batu bara, minyak bumi, dan gas

alam. Selain itu juga bahan bakar tradisional, seperti kayu yang penggunaannya

dapat mengakibatkan berkurangnya hasil hutan sebagai salah satu sumber kayu.

Masalah-masalah lingkungan tersebut diakibatkan oleh persediaan yang masih

sangat terbatas sehingga sering menimbulkan berbagai masalah yang dihadapi

oleh masyarakat saat ini.

Krisis energi yang dipicu naiknya harga minyak dunia (pernah mencapai

US$ 70/barrel) turut menghimpit kehidupan masyarakat diberbagai lapisan di

Indonesia. Hal ini semakin menyadarkan berbagai kalangan ditanah air bahwa

ketergantungan terhadap BBM (Bahan Bakar Minyak) secara perlahan perlu

dikurangi. Buruknya pengaruh pembakaran BBM terhadap lingkungan juga

menjadi faktor pendorong pencarian dan pengembangan energi alternatif non

BBM (Indartono, 2005).

Dalam situasi seperti ini, pencarian, pengembangan, dan penyebaran

teknologi energi non BBM yang ramah lingkungan menjadi penting, terutama

ditujukan pada kalangan miskin sebagai golongan yang paling terkena dampak

kenaikan BBM. Permasalahan tersebut dapat diatasi apabila tidak tergantung pada

bahan bakar fosil dan menggunakan sumber energi alternatif yang ramah

lingkungan, murah, mudah diperoleh dan dapat diperbaharui. Salah satunya


1


14/61

adalah energi gas bio yang merupakan energi yang layak dipergunakan secara

teknis, sosial, maupun ekonomis terutama untuk mengatasi masalah energi yang

ada di pedesaan (Udiharto, 1982).

Biogas merupakan gas yang dihasilkan yang dapat diproduksi dari bahan

organik seperti biomassa, limbah pertanian, dan juga kotoran hewan melalui

proses fermentasi anaerobik. Gas yang dihasilkan dari proses fermentasi tersebut

mengandung nilai kalor yang tinggi sehingga dapat digunakan untuk memasak

dan penerangan bagi rumah tangga dipedesaan. Sisa dari fermentasi ini juga dapat

digunakan sebagai pupuk yang sangat bermanfaat bagi tanaman. Disamping itu

juga pengelolaannya dapat meningkatkan kebersihan lingkungan, karena limbah

pertanian dan kotoran hewan yang selama ini dibuang pada tempat

terbuka (Wibowo, dkk, 1985).

Kandungan biogas didominasi oleh gas metana (CH4) yang merupakan

hasil sampingan proses dekomposisi mikroba pada suatu biomassa. Mikroba

tersebut merupakan bakteri pembentuk metan yang banyak terdapat dalam tubuh

hewan ruminansia, oleh karenanya kotoran hewan ruminansia mempunyai potensi

yang sangat besar, tidak hanya sebagai sumber pupuk organik, tetapi juga

terkandung energi yang sangat besar, yakni dalam proses penguraian yang bersifat

anaerob akan menghasilkan gas bio (Musanif, dkk, 2006).

Secara prinsip pembuatan gas bio sangat sederhana, dengan memasukkan

subtract (kotoran hewan atau manusia) ke dalam unit pencerna (digester), ditutup

rapat, dan selama beberapa waktu gas bio akan terbentuk yang selanjutnya dapat

digunakan sebagai sumber energi (Karim, dkk, 2005).



15/61

Menurut Yunus (1995), membuat unit biogas sebenarnya sama dengan

meniru perut ternak untuk proses pencernaan. Digester atau tangki pencerna dapat

dibuat dari bahan plastik, karet, drum, dan semen atau beton. Untuk memenuhi

kondisi tersebut maka perlu dilakukan penelitian dengan merancang dan membuat

alat penghasil biogas yang sederhana dengan membuat model digester (tangki

pencerna) yang meniru kondisi perut ternak, sehingga proses pembentukan gas

metan dapat berjalan dengan baik. Serta dilakukan perancangan dan pembuatan

wadah penampung gas yang dapat menunjukkan perubahan volume gas yang

dihasilkan oleh tangki pencerna, sehingga pengisian bahan ke digester dapat

berlangsung sesuai kebutuhan untuk menghasilkan gas.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah merancang dan membuat alat penghasil

biogas model terapung.

Kegunaan Penelitian

1. Sebagai bahan penulis untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk

menyelesaikan pendidikan di program studi Teknik Pertanian Departemen

Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

2. Sebagai bahan informasi bagi mahasiswa yang akan mengembangkan

teknologi ini.

3. Sebagai informasi bagi masyarakat dalam pemanfaatan biogas sebagai sumber

energi alternatif.



16/61

TINJAUAN LITERATUR

Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan

organik oleh mikroorganisme pada kondisi langka oksigen (anaerob). Komponen

biogas: 60 % CH4 (metana), 38 % CO2 (karbondioksida), 2 % N2, O2, H2,

dan H2S. Biogas dapat dibakar seperti elpiji, dalam skala besar biogas dapat

digunakan sebagai pembangkit energi listrik, sehingga dapat dijadikan sumber

energi alternatif yang ramah lingkungan dan terbarukan (Musanif, dkk, 2006).

Biogas yang didominasi oleh gas metana, merupakan gas yang dapat

dibakar. Metana secara luas diproduksi dipermukaan bumi oleh bakteri pembusuk

dengan cara menguraikan bahan organik. Bakteri metanogenesis berperan dalam

pembusukan. Bakteri ini terdapat di rawa-rawa, lumpur sungai, sumber air panas

(hot spring), dan perut hewan herbivora seperti sapi dan domba. Hewan-hewan

ini tidak dapat memproses rumput yang mereka makan, bila tidak ada bakteri

anaerobik yang memecah selulosa di dalam rumput menjadi molekul-molekul

yang dapat diserap oleh perut mereka. Gas yang diproduksi oleh bakteri ini

adalah gas metana (Meynell, 1976).

Tabel 1. Komposisi jenis gas dan jumlahnya pada suatu unit gas bio

Jenis Gas Kandungan (%)

Metana 60-70

Karbondioksida 30-40

Nitrogen 3

Hidrogen 1-10

Oksigen 3

Hidrogen Sulfida 5

Sumber: Meynel, 1976.

Indra Lazuardy : Rancang Bangun Alat Penghasil Biogas Model Terapung, 2008USU Repository 2008 4


17/61

Gas metana terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik (tanpa

udara) oleh bakteri metan atau disebut juga bakteri anaerobik dan bakteri biogas

yang mengurangi sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik

(biomassa) sehingga terbentuk gas metan (CH4) yang apabila dibakar dapat

menghasilkan energi panas. Sebetulnya ditempat-tempat tertentu proses ini terjadi

secara alamiah sebagaimana peristiwa ledakan gas yang terbentuk dibawah

tumpukan sampah. Gas metanan sama dengan gas elpiji (LiquidPetroleum

Gas/LPG), perbedaannya adalah gas metana mempunyai satu atom C, sedangkan

alpiji lebih banyak.

LPG (liquified petroleum gas) adalah campuran dari berbagai unsur

hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan menambah tekanan dan

menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Komponennya didominasi

propana (C3H8) dengan massa jenis 2,02 kg/m3 danbutana (C4H10) dengan massa

jenis 2,673 kg/m3. Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah

kecil, misalnya etana (C2H6) danpentana (C5H12) (Wikipedia, 2007).

Gas metan (CH4) adalah komponen penting dan utama dari gas bio karena

merupakan bahan bakar yang berguna dan memiliki nilai kalor yang cukup tinggi

Mempunyai sifat tidak berbau dan tidak bewarna. Jika gas yang dihasilkan dari

proses fermentasi anaerobik ini dapat terbakar, berarti mengandung sedikitnya

45% gas metan. Untuk gas metan murni (100%) mempunyai nilai kalor 8900

kkal/m3. Ketika dibakar 1ft3 gas bio menghasilkan sekitar 10 BTU (2,52 Kkal)

energi panas per persentase komposisi metan (Harahap, 1978).

http://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Propanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Butanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentana&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentana&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Butanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Propanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alam


18/61

Bahan Penghasil Biogas

Kotoran hewan lebih sering dipilih sebagai bahan pembuat gas bio karena

ketersediaannya yang sangat besar diseluruh dunia. Bahan ini memiliki

keseimbangan nutrisi, mudah diencerkan dan relatif dapat diproses secara boilogi.

Kisaran pemrosesan secara biologi antara 28-70% dari bahan organik

tergantung dari pakannya. Selain itu kotoran segar lebih mudah diproses

dibandingkan dengan kotoran yang lama dan atau telah dikeringkan,

disebabkan karena hilangnya substrat volatil solid selama waktu pengeringan

(Gunnerson andStuckey, 1986).

Pada umumnya komposisi kotoran sapi memiliki karakteristik yang dapat

dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Karakteristik kotoran sapiKomponen Massa (%)

Total padatan 3-6

Total padatan volatile (mudah menguap) 80-90Total Kjeldahl Nitrogen 2-4Selulosa 15-20Lignin 5-10Hemiselulosa 20-25

Sumber : Kumbahan dan industri (1979).

Kotoran sapi merupakan substrat yang dianggap paling cocok sebagai

sumber pembuat gas bio, karena substrat tersebut telah mengandung bakteri

penghasil gas metan yang terdapat dalam perut hewan ruminansia. Keberadaan

bakteri di dalam usus besar ruminansia tersebut membantu proses fermentasi,

sehingga proses pembentukan gas bio pada tangki pencerna dapat dilakukan lebih

cepat. Walaupun demikian, bila kotoran tersebut akan langsung diproses dalam

tangki pencerna, perlu dilakukan pembersihan terlebih dahulu (Sufyandi, 2001).



19/61

Bahan baku yang memproduksi gas metan bisa berasal dari semua bahan

organik, baik yang berwujud padat, maupun cair, kecuali bahan organik senyawa

hidrokarbon tinggi seperti plastik, karet, juga lilin (Wax). Bahan yang mudah

dicerna banyak mengandung selulosa seperti jerami padi atau gandum, rumput-

rumputan dan sebagainya. Sedangkan bahan yang banyak mengandung lignin

(kayu) sukar untuk dicerna. Bahan yang memiliki kadar air tinggi lebih mudah

untuk dicerna (Sianturi, 1990).

Biogas atau gas bio merupakan salah satu jenis energi yang dapat dibuat

dari banyak jenis bahan buangan dan bahan sisa, semacam sampah, kotoran

ternak, jerami, eceng gondok serta banyak bahan-bahan lainnya lagi. Pendeknya,

segala jenis bahan yang dalam istilah kimia termasuk senyawa organik, entah

berasal dari sisa dan kotoran hewan ataupun sisa tanaman, dapat dijadikan bahan

biogas (Suriawiria dan Unus, 2002).

Proses Pembentukan Biogas

Secara garis besar proses pembentukan biogas dibagi dalam tiga tahap

yaitu:

1. Tahap Hidrolisis

Pada tahap ini, bahan organik dienzimatik secara eksternal oleh enzim

ekstraseluler (selulose, amilase, protease, dan lipase) mikroorganisme. Bakteri

memutuskan rantai panjang karbohidrat kompleks, protein dan lipida menjadi

senyawa rantai pendek. Sebagai contoh polisakarida diubah menjadi

monosakarida sedangkan protein diubah menjadi peptida dan asam amino.



20/61

2. Tahap Asidifikasi (Pengasaman)

Pada tahap ini bakteri menghasilkan asam, mengubah senyawa rantai

pendek hasil proses pada tahap hidrolisis menjadi asam asetat, hidrogen (H2) dan

karbondioksida. Bakteri tersebut merupakan bakteri anaerobik yang dapat tumbuh

dan berkembang pada keadaan asam. Untuk menghasilkan asam asetat, bakteri

tersebut memerlukan oksigen dan karbon yang diperoleh dari oksigen yang

terlarut dalam larutan. Pembentukan asam pada kondisi anaerobik tersebut penting

untuk pembentukan gas metana oleh mikroorganisme pada proses selanjutnya.

Selain itu, bakteri tersebut juga mengubah senyawa yang bermolekul rendah

menjadi alkohol, asam organik, asam amino, karbondioksida, H2S dan sedikit gas

metana.

3. Tahap pembentukan gas metana

Pada tahap ini bakteri metanogenik mendekomposisikan senyawa dengan

berat molekul rendah menjadi senyawa dengan berat molekul tinggi. Sebagai

contoh bakteri ini menggunakan hidrogen, CO2 dan asam asetat untuk membentuk

metana dan CO2. bakteri penghasil asam dan gas metana bekerja sama secara

simbiosis. Bakteri penghasil asam membentuk keadaan atmosfer yang ideal untuk

bakteri penghasil metana. Sedangkan bakteri pembentuk gas metana

menggunakan asam yang dihasilkan bakteri penghasil asam.


bakteri

Asam asetat,

H2, dan CO2

Asam propionik, asambutirik, alcohol,

senyawa lainnyaAsam asetat

Bakteri

bakteri

Gas metana,CO2

Tahap pembentukan

metanaTahap asidifikasi

Bahanorganik,

karbohidrat.Lemak, dan

protein

Tahap hidrolisis

Gambar 1. Proses pembentukan biogas (Sufyandi, 2001).


21/61

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Produksi Biogas

Banyak faktor yang mempengaruhi keberhasilan produksi biogas, antara

lain:

1. Bahan Isian

Bahan baku isian berupa bahan organik seperti kotoran ternak, limbah

pertanian, sisa dapur dan sampah organik. Bahan isian harus terhindar dari bahan

anorganik seperti pasir, batu, beling dan plastik (Simamora, 2006).

Bahan baku dalam bentuk selulosa lebih mudah dicerna oleh bakteri

anaerobik. Sebaliknya, pencernaan akan lebih sukar dilakukan bakteri anaerob

jika bahan bakunya banyak mengandung zat kayu atau lignin. Kotoran sapi dan

kerbau sangat baik dijadikan bahan baku karena banyak mengandung selulosa

(Paimin, 2001).

2. Rasio Karbon Dan Nitrogen (C/N)

C/N rasio dengan nilai 30 (C/N = 30/1 atau karbon 30 kali dari jumlah

nitrogen) akan menciptakan proses pencernaan pada tingkat yang optimum, bila

kondisi yang lain juga mendukung. Bila terlalu banyak karbon, nitrogen akan

habis terlebih dahulu. Hal ini akan menyebabkan proses berjalan dengan lambat.

Bila nitrogen terlalu banyak (CN rasio rendah; misalnya 30/15), maka karbon

habis terlebih dahulu dan proses fermentasi berhenti (Fry, 1974).

Ternak ruminansia seperti sapi, kambing dan domba rata-rata lebih lama

dalam menghasilkan gas bio dibandingkan dengan ternak non ruminansia.

Lamanya produksi gas bio disebabkan oleh mutu pakan yang lebih rendah,

sehingga rasio C/Nnya tinggi akibatnya perkembangan mikroba pembentuk gas

lebih lama dibandingkan yang bermutu tinggi. Tinggi rendahnya mutu ini



22/61

tergantung pada nilai N (nitrogen) di dalam ransum. Namun demikian nilai N juga

tergantung pada C (karbon). Jadi, perbandingan C dan N akan menentukan lama

tidaknya proses pembentukan gas bio (Yunus, 1995).

tergantung pada nilai N (nitrogen) di dalam ransum. Namun demikian nilai N juga

tergantung pada C (karbon). Jadi, perbandingan C dan N akan menentukan lama

tidaknya proses pembentukan gas bio (Yunus, 1995).

Mikroorganisme membutuhkan nitrogen dan karbon untuk proses

asimilasi. Karbon digunakan sebagai energi sedangkan nitrogen digunakan untuk

membangun struktur sel. Bakteri penghasil metana menggunakan karbon 30 kali

lebih cepat dari pada nitrogen (Fry, 1974).

Mikroorganisme membutuhkan nitrogen dan karbon untuk proses

asimilasi. Karbon digunakan sebagai energi sedangkan nitrogen digunakan untuk

membangun struktur sel. Bakteri penghasil metana menggunakan karbon 30 kali

lebih cepat dari pada nitrogen (Fry, 1974).

3. Kandungan Bahan Kering3. Kandungan Bahan Kering

Bahan isian dalam pembuatan bio gas harus berupa bubur. Bentuk bubur

ini dapat diperoleh bila bahan bakunya mempunyai kandungan air yang tinggi.

Bahan baku dengan kadar air yang rendah dapat dijadikan berkadar air tinggi

dengan menambahkan air ke dalamnya dengan perbandingan tertentu sesuai

dengan kadar bahan kering bahan tersebut. Bahan baku yang paling baik

mengandung 7-9 % bahan kering (Paimin, 2001).

Bahan isian dalam pembuatan bio gas harus berupa bubur. Bentuk bubur

ini dapat diperoleh bila bahan bakunya mempunyai kandungan air yang tinggi.

Bahan baku dengan kadar air yang rendah dapat dijadikan berkadar air tinggi

dengan menambahkan air ke dalamnya dengan perbandingan tertentu sesuai

dengan kadar bahan kering bahan tersebut. Bahan baku yang paling baik

mengandung 7-9 % bahan kering (Paimin, 2001).

Ternyata kotoran masing-masing jenis ternak mempunyai kandungan

bahan kering yang berbeda-beda. Perbedaan bahan kering yang dikandung

berbagai macam kotoran ternak akan membuat penambahan air yang berlainan.

Untuk lebih jelasnya dapat diterangkan seperti pada tabel di bawah ini.

Ternyata kotoran masing-masing jenis ternak mempunyai kandungan

bahan kering yang berbeda-beda. Perbedaan bahan kering yang dikandung

berbagai macam kotoran ternak akan membuat penambahan air yang berlainan.

Untuk lebih jelasnya dapat diterangkan seperti pada tabel di bawah ini.

Tabel 3. Kandungan bahan kering kotoran beberapa jenis ternakTabel 3. Kandungan bahan kering kotoran beberapa jenis ternak

Jenis KotoranJenis Kotoran Bahan Kering (%)Bahan Kering (%)

Sapi- betina potong- betina perah

1214

Ayam-petelur-pedaging

2625

Babi- dewasa 9

Domba 26Sumber: Fontenot et al.(1983).et al.(1983).



23/61

Setiap kotoran atau bahan baku akan berbeda sifat pengencerannya.

Kotoran sapi segar misalnya, mempunyai kadar bahan kering 18 %. Agar

diperoleh kandungan bahan isian sebesar 7-9 % bahan kering, bahan baku

tersebuit perlu diencerkan dengan air dengan perbandingan 1:1 (bahan baku : air).

Adonan tersebut lalu diaduk sampai tercampur rata (Paimin, 2001).

4. Temperatur

Gas metana dapat diproduksi pada 3 tingkat temperature sesuai dengan

bakteri yang hadir. Bakteri psyhriphilic 0-7 oC, bakteri mesophilic pada

temperatur 13-40 oC sedangkan termophilic pada temperatur 55-60 oC.

Temperatur yang optimal untuk digester adalah temperatur 30-35 oC, kisaran

temperatur ini mengkombinasikan kondisi terbaik untuk pertumbuhan bakteri dan

produksi metana di dalam digester dengan lama proses yang pendek. Temperatur

yang tinggi atau pada tingkat termophilic jarang digunakan karena sebagian besar

bahan sudah dicerna dengan baik pada tingkat temperatur mesophilic, selain itu

bakteri termophilic mudah mati karena perubahan temperatur (Fry, 1974).

Dekomposisi bahan-bahan organik dibawah kondisi anaerobik

menghasilkan suatu gas yang sebagian besar terdiri atas campuran metana dan

arang oksida. Gas ini dikenal sebagai gas rawa ataupun bio gas. Campuran gas ini

adalah hasil dari fermentasi atau peranan anaerobic disebabkan sejumlah besar

mikroorganisme terutama bakteri metana. Suhu yang baik untuk proses fermentasi

adalah 30 oC hingga kira-kira 55 oC (Kamaruddin, dkk, 1995).

Tempertur yang tinggi akan memberikan hasil biogas yang baik namun

suhu tersebut sebaiknya tidak boleh melebihi suhu kamar. Bakteri ini hanya dapat

subur bila suhu disekitarnya berada pada suhu kamar. Suhu yang baik untuk



24/61

proses pembentukan biogas berkisar antara 20-40 oC dan suhu optimum antara 28-

30 oC (Paimin, 2001).

5. Derajat Keasaman (pH)

Derajat keasaman (pH) sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan

aktivitas bakteri. Kisaran pH optimal untuk produksi metana adalah 7-7,2 tetapi

pada kisaran 7,2-8,0 masih diizinkan. Untuk mencegah penurunan pH pada awal

pencernaan dan menjaga pH pada kisaran yang diizinkan, maka dibutuhkan buffer

yakni dengan penambahan larutan kapur (Kamaruddin, dkk, 1995).

Derajat keasaman sangat berpengaruh terhadap kehidupan

mikroorganisme. Derajat keasaman yang optimum bagi kehidupan

mikroorganisme adalah 6,8-7,8. Pada tahap awal fermentasi bahan organik akan

terbentuk asam (asam organik) yang akan menurunkan pH. Untuk mencegah

terjadinya penurunan pH dapat dilakukan dengan menambahkan larutan kapur

(Ca(OH)2) atau kapur CaCO3 (Simamora, 2006).

6. Lama Fermentasi

Secara umum menurut Sweeten (1979), yang disitasi oleh Fontenot

(1983), menerangkan bahwa proses fermentasi/pencernaan limbah ternak di dalam

tangki pencerna dapat berlangsung 60-90 hari, tetapi menurut Sahidu (1983),

hanya berlangsung 60 hari saja dengan terbentuknya gas bio pada hari ke-5

dengan suhu pencernaan 28 oC, sedangkan menurut Hadi (1981), gas bio sekitar

10-24 hari.

Produksi biogas sudah terbentuk sekitar 10 hari. Setelah 10 hari fermentasi

sudah terbentuk kira-kira 0.1-0.2 m3/kg dari berat bahan kering. Peningkatan



25/61

penambahan waktu fermentasi dari 10 hari hingga 30 hari meningkatkan produksi

biogas sebesar 50% (Hadi, 1981).

Pada hari ke 30 fermentasi jumlah gas bio yang terbentuk mencapai

maksimal, dan setelah 30 hari fermentasi terjadi penurunan jumlah gas bio

(Sembiring, 2004).

Tabel 4. Lama pencernaan kotoran ternak di dalam tangki pencernaJenis Kotoran Ternak Lama Cerna (hari)Sapi 60-80Babi 40-60

Ayam 80Kambing/Domba 80-100

Sumber: Yunus (1995).

Digester Biogas

Reaktor biogas dapat diklasifikasikan berdasarkan susunan konstruksi

penampung gas, yaitu: (a) kombinasi reaktor/penampung gas: fixeddome dan

flexible bag, (b) penampung gas terapung, terdiri dari: tanpa sekat air dan dengan

sekat air, dan (c) penampung gas terpisah (Anonim, 1980).

Terdapat dua tipe digester yang telah dikembangkan, antara lain: tipe

batch, pada tipe ini bahan organik ditempatkan di tangki tertutup dan dan diproses

secara anaerobik selama 2-6 bulan tergantung pada jumlah bahan yang akan

dimasukkan. Isi dari digester biasanya dihangatkan dan dipertahankan

temperaturnya.

Tipe digester ini tidak membutuhkan banyak perhatian selama proses.

Meskipun demikian hampir semua bahan organik tetap akan diproses. Efisiensi

maksimal dari proses hanya dapat diharapkan bila digester diisi dengan hati-hati.

Ruang yang terbuang dan udara yang terjebak didalam bahan isian (sludge) harus



26/61

dihindarkan karena akan menghambat pembentukan gas metana. C/N rasio harus

dikontrol dengan baik pada awal proses, karena sulit untuk memperbaiki bila

digester sudah mulai memproses (Meynell, 1976).

Tipe aliran kontiniu (Continous Flow Type), pada tipe ini terdapat aliran

bahan baku masuk dan residu keluar pada selang waktu tertentu sesuai dengan

keinginan. Pengisian bahan baku kedalam digester dilakukan secara kontiniu

yakni setiap hari, dilakukan pada minggu ketiga dan keempat setelah pengisian

awal dan demikian rentang waktu selanjutnya mengikuti pola diatas tanpa

mengeluarkan atau membuang bahan isian awal. (Karim dkk, 2005).

Terdapat beberapa jenis digester gas bio yang biasa digunakan. Digester

dibuat dengan bahan dasar batu bata dan semen. Digester tersebut yaitu fixed

dome dan floating drum. Jenis fixed dome terdiri dari bagian pencerna yang

berbentuk kubah yang tidak dapat dipindah-pindah, penahan gas kaku, dan

baskom pemindah substrat (keseimbangan). Bagian silinder pencerna terbuat dari

beton, walaupun demikian efektifitas penggunaan gasnya rendah, karena fluktuasi

tekanan yang tidak konstan, selain itu bahan beton tidak kedap air, sehingga pada

bagian penyimpanan gas harus dicat dengan bahan yang kedap udara seperti ;atels

atau cat sintetis. Digesterfloating drum terdiri dari ruangan pencerna berbentuk

silinder atau kubah yang dapat bergerak, penahan gas mengapung. Pergerakan

penahan gas dipengaruhi oleh proses fermentasi dan pembentukan gas. Bagian

drum sebagai tempat tersimpannya gas yang terbentuk mempunyai rangka

pengarah agar pergerakan drum stabil.

Produksi gas bio yang dihasilkan dari bahan kotoran sapi mencapai 1,4

m3/hari atau setara dengan 0,8 liter minyak tanah per hari, apabila menggunakan



27/61

biodigester dengan kapasitas 8,8 m3. Lama waktu pemanfaatan alat ini bergantung

pada spesifikasi penyimpan gas dalam plastik polyethilene. Untuk pemanfaatan

tungku pemasak selama 4-5 jam memerlukan alat biodigester dengan kapasitas

penyimpan gas 2,5 m3 (Amaru, dkk, 2006).

Reaktor skala menengah telah bersifat komersil, karena dipasarkan secara

bebas dan mendapatkan pengakuan. Dilihat dari sisi konstruksinya, pada

umumnya reaktor biogas dapat digolongkan dalam dua jenis yaitu :

1. Fixed Dome (Tangki Tetap)

Reaktor biogasfixed dome mewakili konstruksi reaktor yang memiliki volume

tetap sehingga produksi gas akan meningkatkan tekanan di dalam reaktor.

2. Floating Drum (Tangki Terapung)

Reaktor biogasfloating drum berarti ada bagian pada konstruksi reaktor yang

bisa bergerak untuk menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor.

Pergerakan bagian reaktor tersebut juga menjadi tanda telah dimulainya

produksi gas dalam reaktor biogas. Tangki ini dapat dibedakan atas dua jenis.

Jenis pertama ialah tangki yang diletakkan diatas bahan mentah yang sedang

berfermentasi di dalam tangki. Sedangkan jenis kedua ialah tangki yang

diletakkan diatas air dalam satu tangki yang berbeda. Tiang-tiang penunjuk

perlu digunakan supaya tangki terapung tidak saling bersinggungan

(Indartono, 2005).



28/61

METODOLOGI PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober-Desember 2007 di

Laboratorium Teknik Pertanaian, Departemen Teknologi Pertanian, Fakultas

Pertanian, Universitas Sumatera Utara.

Bahan dan Alat Penelitian

Bahan yang akan digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Tangki (drum) besi

2. Kotoran sapi

3. Air

4. EM4

5. Jerami Padi

6. Pipa Besi

7. Pipa PVC

8. Selang

9. Kran Gas

10.Besi Siku

11.Plat Besi

12.Baut dan Mur

13.Lem Pipa

14.Isolasi Pipa

15.Pengikat Selang

16.Pentil Ban


16


29/61

17.Dempul

18.Cat

Alat yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Las Karbit

2. Manometer Air

3. Gergaji Besi

4. Pahat Besi

5. Timbangan

6. Goni

7. Ember

8. Palu

9. Kalkulator

10.Gelas Ukur

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental untuk mengetahui

kinerja dari alat penghasil biogas yang dirancang dengan menguji coba alat di

Laboratorium Teknik Pertanian.

Prosedur Penelitian

1) Persiapan

- Membuat gambar serta merancang bentuk dan ukuran alat.

- Menyediakan bahan dan alat yang akan digunakan dalam pembuatan alat.



30/61

2) Pembuatan Alat Penghasil Biogas Model Terapung

a. Pembuatan Digester (Tangki Pencerna)

- Disediakan tangki (drum) besi dengan dimensi:

Diameter : 60 cm

Tinggi : 85 cm

- Tutup tangki yang berlubang dibuka agar mudah dalam pembersihan dan

pengecatan bagian dalam tangki.

- Pada kedua tutup tangki dibuat lubang dengan diameter yang lebih besar

sedikit dari 2 inci, posisi lubang berjarak 5 cm dari tepi tutup.

- Tutup tangki dilas kembali dan diberi dempul agar tidak terjadi

kebocoran.

- Pada sisi tangki dibuat lubang dengan diameter lebih besar sedikit dari

0,5 inci dengan posisi lubang tepat ditengah sisi tangki.

- Disediakan dua buah pipa besi berdiameter 3 inci dengan panjang 35 cm

dan 50 cm.

- Pipa 35 cm dan 50 cm dilas kelubang yang ada pada kedua tutup tangki

dengan posisi kemiringan kira-kira 45o dari tutup dan pipa ini berfungsi

sebagai saluran pemasukan dan pengeluaran bahan.

- Untuk menguatkan kedudukan pipa, maka dilas besi siku pada pipa dan

dihubungkan ke tutup tangki.

- Disediakan pipa besi berdiameter 0,5 inci dan dipotong dengan

panjangnya masing-masing 12 cm dan 13 cm.

- Disediakan kran gas yang masing-masing ujung kran dihubungkan

dengan kedua pipa 0,5 inci tersebut.



31/61

- Pipa 13 cm dilas ke lubang pada sisi tangki dan berfungsi sebagai

saluran gas ke tangki pengumpul gas.

b. Pembuatan Tangki Penyekat

- Disediakan tangki besi yang berdimensi sama dengan tangki pencerna.

- Tutup tangki yang berlubang dibuka dan tidak digunakan.

- Pada ujung sisi tangki yang tidak bertutup, di pasang baut sebanyak 12

buah yang berfungsi sebagai penyambung ke batang penyangga.

c. Pembuatan Tangki Pengumpul

- Disiapkan tangki besi berdimensi:

Diameter : 50 cm

Tinggi : 80 cm

- Tutup tangki yang berlubang dibuka dan tidak digunakan seperti

pembuatan tangki penyekat.

- Pada tutup tangki dibuat dua lubang dengan diameter kira-kira 0,5 inci.

Kedua lubang berada pada garis dimeter tutup dan berjarak 5 cm dari

tepi tutup.

- Dipotong pipa besi berdiameter 0,5 inci sepanjang 25 cm satu buah, 13

cm dua buah, dan 50 cm satu buah.

- Kedua pipa 13 cm dirangkaikan dengan kran.

- Pipa besi 25 cm dan pipa yang telah dihubungkan dengan kran dilas ke

masing-masing lubang. Pipa tersebut berfungsi sebagai pipa pemasukan

gas dan pipa pengeluaran gas dari tangki pengumpul.



32/61

- Dipotong besi siku kira-kira sepanjang 30 cm, dilas pada tutup tangki

dengan posisi berada pada garis diameter dan diantara pipa pemasukan

dan pengeluaran gas.

- Kemudian pipa besi dilas tepat pada bagian tengah besi siku dengan

posisi tegak lurus.

d. Pembuatan Batang Penyangga

- Besi siku dipotong dengan ukuran 50 cm, 35 cm, dan 10 cm, masing

masing sebanyak 3 buah.

- Pada besi siku 50 cm kedua ujung dipotong dengan kemiringan 45o,

sedangkan pada besi siku lainnya hanya pada salah satu ujungnya saja,

kemudian ketiga besi siku dilas.

- Dipotong plat besi dengan ukuran kira-kira 6 x 8 cm sebanyak 3 buah

dan diberi lubang disambungkan ke masing masing besi siku.

- Dipotong pipa besi kira-kira 10 cm dengan diameter lebih besar dari 0,5

inci.

- Ketiga sambungan besi siku dilas ke potongan pipa besi tersebut dengan

poisi ketiga besi siku membentuk sudut 120o.

e. Uji Kebocoran

- Tangki pencerna, tangki pengumpul dan tangki penyekat diisi air hingga

penuh.

- Jika ada air yang keluar dari masing masing tangki, maka diberi tanda

agar dapat dilakukan penambalan pada kebocoran-kebocoran tersebut.



33/61

f. Perangkaian

- Tangki pengumpul dimasukkan ke tangki penyekat yang telah berisi air

sebagai media pengapung.

- Batang penyangga disambungkan ke tangki penyekat.

- Pada pipa pengeluaran gas yang di digester dipasang pipa T, dimana

kedua ujungnya dihubungkan dengan selang untuk pengaliran gas ke

tangki pengumpul dan ke manometer.

- Selang yang telah terpasang didigester kemudian di sambungkan ke pipa

pemasukan gas yang ada pada tangki pengumpul.

- Untuk menghindari kebocoran pada selang diberikan lem pipa, isolasi

pipa, serta pengikat selang.

3) Penyiapan Bahan Isian Digester

Bahan yang digunakan berupa campuran kotoran sapi, jerami padi, air, dan

EM4 (Effective Mikroorganism) sebagai starter. EM4 yang digunakan sebanyak

41,1 ml.

Banyaknya bahan campuran dan air digunakan perbandingan 1:1,5. Untuk

memperoleh volume total campuran 176 liter yaitu :

Bahan campuran : 70,4 liter

Air : 105,6 liter

Banyaknya jerami padi yang dicampurkan kedalam kotoran sapi untuk

memperoleh kandungan C/N 30 dan volume bahan campuran 70,4 liter adalah

menggunakan perhitungan sebagai berikut :



34/61

BahanMasukan

C/N %NBerat(Kg)

Kandungan C (Kg) Kandungan N (Kg)

KotoranSapi

19,86 2,05 % 53,219,86 x (2,05% x 53,2) =

21,6593162,05% x 53,2= 1,0906

JeramiPadi

143,46 0,57 % 17,2143,46 x (0,57% x 17,2)

= 14,06481840,57% x 17,2 = 0,09804

300,098040906,1

0648184,14659316,21

C=

+

+=

NKandungan

Kandungan

Berdasarkan perhitungan diatas maka bahan campuran yang dibutuhkan

yaitu kotoran sapi sebanyak 53,2 kg dan jerami padi sebanyak 17,2 kg.

4) Proses Pemasukan Bahan ke dalam Alat Penghasil Biogas

Proses pencampuran bahan isian (kotoran sapi, jerami padi, air dan EM4)

dilakukan di dalam ember sampai diperoleh campuran yang homogen. Setelah

campuran benar-benar homogen, maka dilanjutkan pengisian kedalam digester

yang dilakukan pada hari yang sama.

5) Proses Fermentasi

Fermentasi yang dilakukan pada proses pembentukan biogas yaitu

fermentasi aneorob. Oleh karena itu digester harus diamati dan diawasi jangan

sampai terjadi kebocoran, karena sedikit saja isian digester kontak udara luar,

maka fermentasi tidak akan berlangsung. Setelah 7 hari fermentasi dilakukan

pembuangan gas yang ada pada tangki pengumpul dengan tujuan agar gas yang

masih banyak mengandung CO2 terbuang. Kemudian dilakukan pengamatan

parameter dimulai pada hari ke 8.



35/61

Pengamatan Parameter

Adapun parameter yang diamati adalah:

1. Performansi Alat

Pengamatan performansi dari alat penghasil biogas model terapung ini

dilakukan dengan cara melihat kinerja alat mulai dari memasukkan bahan hingga

alat dapat diaplikasikan ke kompor biogas.

2. Tekanan Biogas

Pengukuran tekanan biogas dilakukan dengan melihat angka atau nilai

yang ditunjukkan oleh manometer U yang diukur tiap hari pada tangki pencerna.

Besarnya nilai tekanan yang ditunjukkan pada manometer U menunjukkan

besarnya tekanan dan produksi biogas yang dihasilkan.

3. Volume Biogas

Pengukuran volume gas yang dihasilkan dilakukan dengan melihat

perubahan ketinggian tangki pengumpul.

4. Lama Nyala Api

Lama nyala api dihitung dengan melihat lamanya waktu yang terpakai

pada kompor gas mulai dari api menyala hingga api mati.

5. Analisis Ekonomi

Perhitungan biaya dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang

dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap.

Biaya Pokok = CBTTx

BT

+ .. (1)

dimana:

BT = Total biaya tetap (Rp/tahun)

BTT = Total biaya tidak tetap (Rp/tahun)



36/61

x = Total jam kerja per tahun (jam/tahun)

C = Kapasitas Alat (jam/kg)

a. Biaya tetap (Rp/tahun)

Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari:

1) Biaya Penyusutan

D =n

SP .(2)

dimana:

D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)

P = Nilai Awal (harga beli/pembuatan) alat (Rp)

S = Nilai akhir (10% dari P) (Rp)

n = Umur ekonomi (tahun)

2) Biaya bunga modal

I =nnPi

2)1)((

+..(3)

dimana:

i = Persentase bunga modal (15%)

3) Biaya Pajak

Di Indonesia masih belum ada ketentuan besar pajak secara khusus

untuk peralatan pertanian, diperkirakan bahwa biaya pajak adalah 2%

per tahun dari nilai awalnya.

4) Biaya Gudang/garasi

Biaya gudang ataupun gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%,

rata-rata diperhitungkan 1% dari nialai awal (P) per tahun.



37/61

b) Biaya Tidak Tetap

Biaya tidak tetap terdiri dari:

1) Biaya Reparasi/perbaikan

Biaya reparasi ataupun perbaikan dapat dihitung dengan persamaan:

BR =jam

SP

1000

)%(2,1 .(4)

2) Biaya Perawatan

Biaya perawatan adalah sebesar 10% dari nilai awal dibagi 1000 jam

Biaya Perawatan = 10% x jamRpjam

Rp/,53.

1000

000.530.=

3) Biaya Bahan Isian

Biaya bahan isian diperoleh dari total biaya bahan isian (kotoran

sapi, jerami padi, EM4, dan air) dibagi dengan lama fermentasi.



38/61

HASIL DAN PEMBAHASAN

Performansi Alat

Alat penghasil biogas model terapung ini terbuat dari bahan yang murah

dan mudah didapat, yaitu terbuat dari tangki besi yang biasa digunakan untuk

penyimpanan minyak tanah. Alat ini terdiri atas tiga komponen utama yaitu:

- tangki pencerna (digester)

- tangki penyekat, dan

- tangki pengumpul gas.

Hal ini sesuai dengan Yunus (2005) yang menyatakan bahwa digester atau tangki

pencerna dapat dibuat dari bahan plastik, karet, drum, dan semen atau beton.

Alat penghasil biogas model terapung ini bekerja dengan cara

memasukkan bahan isian (kotoran sapi, jerami, air, dan EM4) dengan

perbandingan bahan isian dan air 1:1,5 melalui saluran pemasukan. Campuran

bahan diaduk terlebih dahulu secara merata (homogen), agar pemasukan bahan ke

digester dapat berlangsung dengan baik. Untuk mengkondisikan digester anaerob

maka pada lubang saluran pemasukan dan pembuangan ditutup.

Produksi gas yang dihasilkan dari fermentasi anaerob oleh digester mulai

pada hari ke delapan, hal ini sesuai dengan yang dinyatakan oleh Hadi (1990)

yang menyatakan bahwa produksi biogas sudah terbentuk sekitar 10 hari. Gas

yang dihasilkan dengan sendirinya mengalir ke tangki penampung gas. Dengan

memanfaatkan gaya dorong air yang ada pada tangki penyekat maka massa tangki

pengumpul dapat terangkat dengan semakin bertambahnya produk biogas. Agar

pergerakan kenaikan tangki pengumpul tetap dalam keadaan vertikal maka


26


39/61

dipasang batang penyangga. Jika tangki pada ketinggian maksimalnya (40 cm)

maka gas dapat diaplikasikan ke kompor biogas. Dengan memanfaatkan tekanan

dari tangki pengumpul, maka gas dapat dialirkan ke kompor biogas. Besar

kecilnya api dapat disesuaikan dengan mengubah-ubah posisi kran yang ada pada

tangki pengumpul.

Secara konstruksi alat ini termasuk kedalam jenis floating drum karena

produksi gas yang dihasilkan dari tangki pencerna memiliki tekanan yang cukup

untuk mengapungkan/mengangkat tangki pengumpul. Hal ini sesuai dengan yang

dinyatakan oleh Indartono (2005) yang menyatakan bahwa floating drum berarti

ada bagian pada konstruksi reaktor yang bisa bergerak untuk menyesuaikan

dengan kenaikan tekanan reaktor, pergerakan bagian reaktor tersebut juga menjadi

tanda telah dimulainya produksi gas dalam reaktor biogas.

Tekanan Biogas

Tekanan biogas selama fermentasi cenderung mengalami perubahan yaitu

mengalami kenaikan dan penurunan. Dari grafik dibawah ini dapat dilihat

perubahan tekanan selama fermentasi.

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

0 8 16 20 23 26 29 32 36 40 44 48 52 56 61 66 71 77 83 90 98 108

Lama Fermentasi (Hari)

Tekanan

(Psi)

Gambar 2. Grafik hubungan antara lama fermentasi terhadap tekanan biogas



40/61

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa produksi biogas tertinggi adalah

pada hari fermentasi ke 29. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hadi (1981) yang

menyatakan bahwa peningkatan penambahan waktu fermentasi dari 10 hari

hingga 30 hari meningkatkan produksi biogas sebesar 50%. Setelah hari

fermentasi ke 29 tekanan biogas cenderung mengalami penurunan, hal ini sesuai

dengan pernyataan Sembiring (2004) yang menyatakan bahwa pada hari ke 30

fermentasi jumlah gas bio yang terbentuk mencapai maksimal, dan setelah 30 hari

fermentasi terjadi penurunan jumlah gas bio.

Tekanan biogas mulai terjadi pada hari fermentasi ke 8 sebesar 0,0989 Psi.

Hal ini berarti bahwa biogas telah dihasilkan pada hari ke 8 dan mencapai produk

gas maksimum pada hari ke 29.Total tekanan biogas sampai dengan hari ke 108

sebesar 11,4320 Psi sehingga rata-ratanya adalah 0,1132 Psi. Dengan nilai tekanan

tersebut, alat penghasil biogas model terapumg ini dapat dipergunakan untuk

menyalakan api pada kompor biogas.

Volume Biogas

Perubahan volume pada alat penghasil biogas ini dimulai pada hari

fermentasi ke 8. Penampung gas pada alat ini mencapai maksimum pada

ketinggian 60 cm, dan selama 100 hari mengalami 20 kali keadaan maksimum

(Lampiran 6). Dari hasil penelitian diperoleh rentang hari yang berbeda-beda

untuk mencapai kondisi penampung gas maksimum. Dari Gambar 3 dapat dilihat

hubungan periode penuh dan lama rentang volume penuh.



41/61


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Periode Penuh Ke-

LamaRentangVolume

Penuh

(Hari)

Gambar 3. Grafik hubungan antara periode penuh ke terhadap lama rentangvolume.

Dari gambar 3 dapat dilihat bahwa lama rentang volume penuh yang

paling cepat adalah pada periode 3 sampai periode 6 yaitu selama 3 hari. Periode

ini terjadi pada hari ke 20 sampai dengan ke 32 setelah fermentasi. Setelah

periode ke 6 lama rentang hari penuh yang dibutuhkan semakin besar yaitu 10

hari, periode tersebut terjadi pada hari ke 98 sampai dengan 108 setelah

fermentasi, hal ini diduga karena produksi biogas yang menurun.

Total kenaikan tangki selama 100 hari adalah 1200 cm dan volume

totalnya adalah 2355000 cm3 atau 2355 liter (Lampiran 6). Dengan mengetahui

volume tersebut maka produksi biogas yang dihasilkan oleh alat penghasil biogas

model terapung ini adalah 23,55 liter/hari

Jika dilihat dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Amaru (2006) yang

menyatakan bahwa biodigester dengan volume bahan isian 8,8 m3 dapat

menghasilkan biogas 1,4 m3 per hari nya, maka alat penghasil biogas model

terapung ini, dengan volume bahan isian 176 liter (0,176 m3) dapat menghasilkan

biogas 23,55 liter/hari (0,02355 m3/hari), sudah memiliki produksi yang baik.


42/61

Lama Nyala Api

Lama nyala api diperoleh dari pengujian api pada kompor biogas,

pengujian dilakukan pada saat volume tangki penampung gas mencapai

maksimum. Dari hasil pengamatan selama 100 hari, terjadi 20 kali tangki

maksimum dan 18 kali gas diuji pada kompor biogas. Keadaan tangki pengumpul

maksimum pertama kalinya terjadi pada hari ke 16 fermentasi, akan tetapi belum

dapat menghasilkan nyala api yang dapat diaplikasikan kekompor biogas, begitu

juga pada hari ke 20 (Lampiran 7). Total keseluruhan lama nyala api yang

diperoleh adalah 13172 detik atau 3 jam 39 menit 36 detik, dan lama nyala api

rata-rata dalam sekali pemakaian alat ke kompor adalah 732 detik atau 12 menit

12 detik.

Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Amaru (2006) yang menyatakan

bahwa biodegester dengan kapasitas penyimpan gas 2,5 m3 dapat dimanfaatkan

untuk tungku pemasak selama 4-5 jam, maka alat penghasil biogas model

terapung ini, dengan kapasitas penampung gas 0,11775 m3 (Lampiran 6) memiliki

lama nyala api 732 detik atau 12 menit 12 detik (0,203jam), sudah memiliki lama

nyala api yang cukup baik.

Hubungan lama fermentasi dan lama nyala api dapat dilihat melalui

gambar grafik dibawah ini.

0

200

400

600

800

1000

1200

0 8 16 20 23 26 29 32 36 40 44 48 52 56 61 66 71 77 83 90 98 108

LamaNyalaApi(dtk

Lama Fermentasi (Hari)


Gambar 4. Grafik hubungan antara lama fermentasi terhadap lama nyala api


43/61

Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa lama nyala api yang paling besar

adalah pada saat hari fermentasi ke 26. Lama nyala api tersebut dipengaruhi oleh

kandungan metan yang cukup besar sehingga biogas dapat terbakar. Hal ini sesuai

dengan pernyataan Harahap (1978) yang menyatakan bahwa gas metan (CH4)

adalah komponen penting dan utama dari biogas karena memiliki kadar kalor

yang cukup tinggi, dan jika gas yang dihasilkan dari proses fermentasi anaerob ini

dapat terbakar, berarti sedikitnya mengandung 45% gas metan.

Analisis Ekonomi

Analisis ekonomi berguna untuk mengetahui apakah layak atau tidaknya

suatu alat untuk digunakan dalam menghasilkan suatu produk. Dengan analisa

ekonomi dapat diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat

akan dapat diperhitungkan.

Perhitungan biaya dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang

dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap.

1. Biaya tetap (Rp/tahun)

a. Biaya Penyusutan

D = =

n

SP=

,400.95.

5

000.53.000.530.Rp

RpRp

b. Biaya bunga modal

I = =+

=+

,700.47.5.2

)15(000.530.%(15

2

)1)((Rp

Rp

n

nPi

c. Biaya Pajak

BP = 2%.P = 2% x Rp.530.000 = Rp.10.600,-

d. Biaya Gudang

BG = 1% P = 1% x 530.000 = Rp.5.300,-



44/61

Total Biaya tetap = Rp.159.000,-/tahun.

2) Biaya Tidak Tetap (Rp/jam)

a. Biaya Reparasi

BR = jamRpjam

RpRp

jam

SP/724,5.

1000

)000.53.000.530.%(2,1

1000

)%(2,1=

=

b. Biaya Perawatan

Biaya perawatan adalah sebesar 10% dari nilai awal dibagi 1000 jam

Biaya Perawatan = 10% x jamRp

jam

Rp/,53.

1000

000.530.=

c. Biaya Bahan Isian

Biaya bahan isian diperoleh dari total biaya bahan isian dibagi dengan lama

fermentasi.

Biaya Bahan isian =jam

Rp

2400

2,493.10.= Rp. 4,37/jam.

Total biaya tidak tetap = Rp.63,09/jam..

Sehingga total biaya pokok dapat diperoleh dari persamaan berikut:

Biaya Pokok = CBTTx

BT

+

C =DibutuhkanYangWaktu

GasTotalVolumeliter/jam

=hari100

liter2355= 0,98 liter/jam.

Biaya Pokok = literjamxjamRpjam

Rp/02,1/09,63.

1000

000.159.

+

= Rp.226,5/liter.



45/61

Berdasarkan nilai diatas dapat diketahui bahwa biaya pokok yang harus di

keluarkan untuk menghasilkan biogas per liternya adalah Rp.226,5/liter. Jika

dibandingkan dengan harga LPG per kilogram, maka alat ini memiliki biaya yang

sedikit jauh berbeda dengan LPG di pasaran yaitu Rp.5.625,-per kilogram atau

setara dengan Rp.10,8/liter ( LPG = 2,02 kg/m3).

Dengan melihat harga produksi diatas maka alat ini dari segi ekonomis

cukup menguntungkan. Begitu juga jika dilihat dari segi pemanfaatan limbah

pertanian maka cukup baik, karena dengan alat ini gas yang dihasilkan dari limbah

pertanian tersebut dapat dimanfaatkan, secara tidak langsung dapat mengurangi

pencemaran lingkungan, dan jika bahan isian tidak berproduksi lagi maka dapat

digunakan sebagai pupuk.



46/61

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Alat penghasil biogas modal terapung ini terbuat dari bahan-bahan yang

murah dan gampang didapat.

2. Tekanan rata-rata biogas yang diperoleh dari alat penghasil biogas model

terapung ini adalah 0,1132 Psi/hari.

3. Volume biogas yang dihasilkan oleh alat penghasil biogas model terapung

ini selama hari adalah 23,55 liter/hari.

4. Lama nyala api yang dihasilkan oleh alat penghasil biogas model terapung

ini adalah 12,2 menit (12 menit 12 detik)

5. Biaya pokok produksi yang harus dikeluarkan untuk menghasilkan biogas

dari alat penghasil biogas model terapung ini adalah Rp.226,5/liter.

Saran

1. Untuk menghasilkan produksi gas yang lebih besar maka diperlukan

volume tangki pencerna (digester) yang lebih besar.

2. Perlu dirancang kembali konstruksi dan volume penampung gas yang

lebih besar agar diperoleh lama nyala api yang lebih lama.


34


47/61

DAFTAR PUSTAKA

Amaru, K., Michael A., Dian Y. S., Indah K., 2006. Teknologi Digester Gas BioSkala RumahTangga.http://infoinfoanyar.blogspot.com/2007/08/biogas.html [ 9 Januari 2008].

Anonim, 1980. Guidebook on Biogas Development. Energy ResourcesDevelopment. United Nations: Economic and Social Commission for Asiaand the Pacific, Bangkok, Thailand.

Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknilogi Pertanian, Fakultas PertanianUSU, Medan.

Fontenot, J.P, L.W. Smith and A.L. Sutton, 1983. Alternative Utilization ofAnimal Waste. J. Anim. Sci. Vol. 57, London.

Fry, L.J., 1973. Methane Digesters for Fuel Gas and Fertilizer.http://journeytoforever.org/biofuel_library/MethaneDigesters/MD1.html[6 april 2007].

Gunnerson , C.G., and D.C. Stuckey, 1986. Integrated Resources RecoveryAnaerobic Digestion Participles for Biogas System. World Bank Technical

paper Number 49, Washington DC.

Hadi, N., 1981. Gas Bio Sebagai Bahan Bakar. Lemigas, Cepu.

Harahap, F.M., 1978. Teknologi Gas Bio, Pusat Tenologi Pembangunan ITB,Bandung

Indartono, Y. S., 2005. Reaktor Biogas Skala Kecil Dan Menengah (BagianPertama).http://www.beritaiptek.com/static.php, [11 Januari 2007].

Kamaruddin, A., Abdul, KI., Nirwan Sregar, Endah Agustina, Almansyah, M.Yamin, Edy, H., Y. Aris Purwanto., 1995. Energi dan Listrik Pertanian,

Academic Development of The Graduate Program, IPB. Bogor.

Karim, K., Hoffmann, R., Klasson,.T., Al-Dahhan, MH., 2005. AnaerobicDigestion Of Animal Waste. Bioresource Technology, London.

Kumbahan dan industri, 1979. Sekeliling Effluen Kumbahan dan Industri.http://www.agrolink.moa.my/jph/dvs/booklets/farmingguides/feedlot ,[15 Januari 2007].

Meynell, P.J., 1976, Methane : Planning a Digester. Prism Press, Great Britain.

http://infoinfoanyar.blogspot.com/2007/08/biogas.htmlhttp://journeytoforever.org/biofuel_library/MethaneDigesters/MD1.html%20%20%20%20%5B6http://journeytoforever.org/biofuel_library/MethaneDigesters/MD1.html%20%20%20%20%5B6http://www.agrolink.moa.my/jph/dvs/booklets/farmingguides/feedlothttp://www.agrolink.moa.my/jph/dvs/booklets/farmingguides/feedlothttp://journeytoforever.org/biofuel_library/MethaneDigesters/MD1.html%20%20%20%20%5B6http://journeytoforever.org/biofuel_library/MethaneDigesters/MD1.html%20%20%20%20%5B6http://infoinfoanyar.blogspot.com/2007/08/biogas.html


48/61

Musanif, J., Wildan A.A., David M.N., 2006. Biogas skala Rumah Tangga.Departemen Pertanian, Jakarta.

Paimin., 2001. Alat Pembuat Biogas Dari Drum, Penebar Swadaya. Jakarta.

Sahidu, S., 1983. Kotoran Sapi Sebagai Sumber Energi, Dewaruci press, Jakarta.

Sembiring., 2004. Pengaruh Berat Tinja Ternak dan Waktu Terhadap HasilBiogas. Laporan Penelitian. Jakarta.

Sianturi, H. S. D., 1990. SeminarUMI Bidang Pertanian Ke-6. Medan.

Simamora, S., Salundik, Sri. W., Surajudin, 2006. Membuat Biogas. Agro MediaPustaka. Jakarta.

Sufyandi, A., 2001. Informasi Teknologi Tepat Guna untuk Pedesaan Biogas,Bandung.

Suriawiria dan Unus H., 2002. Menuai Biogas Dari Limbah. http://www.pikiran-rakyat.com/squirrelmail, [15 Januari 2007].

Udiharto, M., 1982. Penelitian Teknologi Gas Bio dan Penerapannya. PusatPengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi PPTMGB, LEMIGASCepu.

Wibowo, D.,Rahayu K., Haryanto B., 1985. Gas Bio Sebagai Satu Sumber EnergiAlternatif. FATETA UGM, Yogyakarta.

Wikipedia, 2007. http://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji , 11 Januari 2008.

Yunus, M., 1995. Teknik Membuat Dan Memanfaakan Unit Gas Bio. UnivesitasGajah Mada Press, Yogyakarta.

http://www.pikiran-rakyat.com/squirrelmailhttp://www.pikiran-rakyat.com/squirrelmailhttp://id.wikipedia.org/wiki/Elpijihttp://id.wikipedia.org/wiki/Elpijihttp://www.pikiran-rakyat.com/squirrelmailhttp://www.pikiran-rakyat.com/squirrelmail


49/61



50/61



51/61



52/61

Lampiran 4. Diagram alir pembuatan biogas

Mulai

- Tangki 220dan 200 liter

- Besi Siku- Pipa Besi

Tidak

- Isolasi Pipa

- Kotoran SapiDigester Pencampuran

- Pipa T

- Jerami PadiBahan

Perakitan

- Air- EM4- Cat dan

dempul

Pengisian ke dalam

digester

Pengukuran Parameter

Selesai

Campuran Homogen

Tidak

UjiKebocoran

LayakC/N=30

Ya Ya



53/61

Lampiran 5. Data tekanan biogas

Hari keTekanan

(P)(N/m2)P (atm) P (psi)

8 686 0.0068 0.09899 882 0.0087 0.1271

10 862.4 0.0085 0.124311 882 0.0087 0.127112 882 0.0087 0.127113 823.2 0.0081 0.118614 842.8 0.0083 0.121515 823.2 0.0081 0.118616 882 0.0087 0.127117 823.2 0.0081 0.118618 882 0.0087 0.127119 1038.8 0.0103 0.149720 980 0.0097 0.1412

21 803.6 0.0079 0.115822 842.8 0.0083 0.121523 882 0.0087 0.127124 882 0.0087 0.127125 862.4 0.0085 0.124326 999.6 0.0099 0.144127 940.8 0.0093 0.135628 862.4 0.0085 0.124329 1254.4 0.0124 0.180830 803.6 0.0079 0.115831 823.2 0.0081 0.118632 882 0.0087 0.127133 803.6 0.0079 0.1158

34 803.6 0.0079 0.115835 862.4 0.0085 0.124336 901.6 0.0089 0.129937 842.8 0.0083 0.121538 803.6 0.0079 0.115839 901.6 0.0089 0.129940 1038.8 0.0103 0.1497

41 842.8 0.0083 0.121542 862.4 0.0085 0.124343 882 0.0087 0.127144 1078 0.0106 0.1554

45 803.6 0.0079 0.115846 823.2 0.0081 0.1186

47 940.8 0.0093 0.135648 1078 0.0106 0.155449 803.6 0.0079 0.115850 921.2 0.0091 0.132851 960.4 0.0095 0.138452 1078 0.0106 0.1554

53 803.6 0.0079 0.115854 803.6 0.0079 0.115855 882 0.0087 0.127156 921.2 0.0091 0.132857 744.8 0.0074 0.107358 764.4 0.0075 0.110259 764.4 0.0075 0.1102

60 784 0.0077 0.1130



54/61

61 882 0.0087 0.127162 705.6 0.0070 0.101763 705.6 0.0070 0.101764 725.2 0.0072 0.104565 744.8 0.0074 0.1073

66 823.2 0.0081 0.118667 686 0.0068 0.0989

68 686 0.0068 0.098969 705.6 0.0070 0.101770 741.7 0.0073 0.106971 769.5 0.0076 0.110972 797.2 0.0079 0.114973 661.9 0.0065 0.095474 686.2 0.0068 0.098975 710.5 0.0070 0.102476 734.8 0.0073 0.105977 759.1 0.0075 0.1094

78 783.3 0.0077 0.1129

79 666.4 0.0066 0.096080 686 0.0068 0.098981 705.6 0.0070 0.101782 725.2 0.0072 0.104583 764.4 0.0075 0.1102

84 784 0.0077 0.113085 627.2 0.0062 0.090486 666.4 0.0066 0.096087 627.2 0.0062 0.090488 666.4 0.0066 0.096089 607.6 0.0060 0.087690 627.2 0.0062 0.090491 666.4 0.0066 0.0960

92 588 0.0058 0.084793 646.8 0.0064 0.093294 627.2 0.0062 0.090495 607.6 0.0060 0.087696 646.8 0.0064 0.093297 627.2 0.0062 0.090498 627.2 0.0062 0.0904

99 627.2 0.0062 0.0904100 588 0.0058 0.0847101 607.6 0.0060 0.0876102 627.2 0.0062 0.0904103 666.4 0.0066 0.0960104 646.8 0.0064 0.0932

105 607.6 0.0060 0.0876106 607.6 0.0060 0.0876107 627.2 0.0062 0.0904108 627.2 0.0062 0.0904

Total 11,4320

Ket: Huruf yang bercetak tebal menandakan bahwa keadaan tangki penampunggas mencapai maksimum (penuh).



55/61

Lampiran 6. Data volume biogas

Hari

KeTinggi tangki (cm)

Hari

KeTinggi tangki (cm)

8 0,3 59 21,49 4,1 60 30,0

10 9,3 61 40,011 13,8 62 4,512 19,3 63 12,213 24,8 64 21,014 29,3 65 30,215 33,0 66 40,016 40,0 67 4,017 5,5 68 11,218 16,2 69 2119 32,0 70 30,620 40,0 71 40

21 9,8 72 3,822 24,2 73 1023 40,0 74 17,324 10,5 75 25,525 24,0 76 33,826 40,0 77 4027 11,5 78 3,728 29,0 79 9,529 40,0 80 16,530 8,5 81 2431 25,5 82 3332 40,0 83 4033 9,0 84 2,5

34 21,7 85 10,535 31,5 86 15,436 40,0 87 22,737 7,7 88 28,738 20,5 89 35,239 34,8 90 4040 40,0 91 241 7,6 92 7,842 18,6 93 1443 31,3 94 18,544 40,0 95 23,545 6,3 96 2946 16,3 97 35

47 28,8 98 4048 40,0 99 2,349 5,2 100 5,850 12,6 101 9,651 24.3 102 13,652 40,0 103 17,753 5,0 104 21,754 12,8 105 2655 23,6 106 30,456 40,0 107 4,357 4,9 108 40

58 13,1

Ket: Huruf yang bercetak tebal menandakan bahwa keadaan tangki penampung gasmencapai maksimum (penuh).



56/61

Volume biogas diperoleh berdasarkan bentuk tangki pengumpul gas seperti

gambar di bawah ini:

85

80

40

20

60

85

80

80

60

Keadaan tangki penampung gas penuh

Tinggi = 40 + 20 = 60 cm

V penuh = 3,14 d2 t

= 3,14 (50)2.60

= 117750 cm3

= 11,75 liter

60

Keadaan tangki penampung gas kosong.

Dik: Diameter tangki = 50 cm

Tinggi tangki penampung gas = 80 cm, tinggi air = 60,

maka tinggi ruang kosong = 80-60 cm = 20 cm.

Tinggi maksimum kenaikan tangki = 40 cm,

maka tinggi tangki penampung saat volume maksimum = 40 +20 cm = 60 cm.

Tinggi tangki mencapai maksimum selama 100 hari terjadi 20 kali, maka tinggi

total adalah 20 x 60 cm = 1200 cm

Maka: Vtot = 3,14 d2 t

= 3,14 (50)2.12 = 2355000 cm3 = 2355 liter atau

Vtot = Vpenuh x jumlah tangki penampung gas mencapai maksimum

= 117750 cm3 x 20 = 2355000 cm3 = 2355 liter.



57/61

Lampiran 7. Data lama nyala api

Hari KeLama Nyala

Api (Detik)Hari Ke

Lama Nyala

Api (detik)

8 0 59 09 0 60 0

10 0 61 65811 0 62 012 0 63 013 0 64 014 0 65 015 0 66 61216 0 67 017 0 68 018 0 69 019 0 70 020 0 71 597

21 0 72 022 0 73 023 902 74 024 0 75 025 0 76 026 987 77 59327 0 78 028 0 79 029 898 80 030 0 81 031 0 82 032 902 83 59433 0 84 0

34 0 85 035 0 86 036 818 87 037 0 88 038 0 89 039 0 90 55540 862 91 041 0 92 042 0 93 043 0 94 044 845 95 045 0 96 046 0 97 0

47 0 98 55248 839 99 049 0 100 050 0 101 051 0 102 052 740 103 053 0 104 054 0 105 055 0 106 056 674 107 057 0 108 544

58 0 Total 13172

Ket: Huruf yang bercetak tebal menandakan bahwa keadaan tangki penampunggas mencapai maksimum (penuh) dan diaplikasikan ke kompor biogas.



58/61

Lampiran 8. Daftar material pembuatan alat penghasil biogas model

terapung

Nama Alat Jumlah Harga Satuan Harga Total

Tangki 220 Liter 2 pcs Rp. 70.000 Rp. 140.000Tangki 200 Liter 1 pcs Rp. 55.000 Rp. 55.000

Pipa Besi, D = 3 1,5 m Rp. 50.000 Rp. 50.000

Pipa Besi, D = 0,5 1,5 Rp. 7000 Rp. 7.000

Kran Gas 2 pcs Rp. 25.000 Rp. 50.000

Besi Siku 3,5 m Rp. 20.000 Rp. 20.000

Pipa PVC, D = 0,5 0,5 m Rp. 6000 Rp. 6.000

Pipa T PVC 2 pcs Rp. 2000 Rp. 4.000

Selang, D = 1 1,5 m Rp. 6000 Rp. 6.000

Stop Kran PVC 1 pcs Rp. 8000 Rp. 8.000

Selang, D = 0,5 1,5 m Rp. 6000 Rp. 6.000Baut 13 16 pcs Rp. 500 Rp. 8.000

Lem Pipa 1 pcs Rp. 3000 Rp. 3.000

Isolasi Pipa 5 pcs Rp. 1000 Rp. 5.000

Cat Besi 0,5 kg Rp. 33.000 Rp. 30.000

Dempul 1 pcs Rp. 15.000 Rp. 15.000

Pengikat Selang 2 pcs Rp. 1000 Rp. 2.000

Lain-Lain Rp. 215.000 Rp. 115.000

Jumlah Rp. 530.000

Total biaya pembuatan alat penghasil biogas model terapung Rp. 530.000,-

Bahan Isian Jumlah Harga

Kotoran sapi 53,2 kg Rp. 10.000

Jerami Padi 17,2 kg -

Air 105,6 l -

EM4 41,1 ml Rp. 493,2

Total Rp. 10.493,2



59/61

Lampiran 9. Gambar alat penghasil biogas model terapung



60/61

Lampiran 10. Gambar warna nyala api biogas pada kompor biogas



61/61

Ralat Bio Gas

Documents

Transcript of Ralat Bio Gas