PEMANFAATAN BIOGAS SEBAGAI SUMBER
ENERGI ALTERNATIF
Disampaikan pada diskusi yang diselenggarakan oleh
OKJE FT-UH
Jumat, 13 November 2010
LATAR BELAKANG
Terjadinya krisis energi
Indonesia beriklim tropis.
Sektor peternakan dan pertanian masih merupakan sektor
andalan dalam menggerakkan roda perekonomian di Indonesia
Populasi manusia meningkat tiap tahunnya.
Limbah ternak selalu dianggap negatif : berbau tidak sedap,
mengotori lingkungan, menjijikkan, dll.
DASAR HUKUM
Kebijakan Energi Nasional Tahun 2006
Undang-Undang Nomor 30 Tahun 2007
Peraturan Presiden Nomor 70 Tahun 2009
Konsep Pembangunan Berkelanjutan : TIDAK ADA LIMBAH YANG TIDAK TERMANFA’ATKAN
SIKLUS / DAUR ULANG LIMBAH
PERTANIAN TERPADU • Siklus Alami BIOGAS
Bio-Digester/Biogas
Kotoran, air kencing
ternak, limbah organik
Pupuk Organik/
Slury
Tanaman, Rumput
Ternak
Makanan ternak
Gas-bio/ ENERGI
Daging, susu
Kolam ikan
Manusia
Daur ulang limbah Peternakan, Pertanian, Perikanan di Bojonegoro, JAWA TIMUR oleh CV. BIONAT 2004
TernakBiogas
Kolam ikan
Pertanian Organik
APAKAH BIOGAS ITU?
Biogas merupakan gas campuran
metana (CH4), karbondioksida (CO2)
dan gas lainnya yang didapat dari hasil
penguraian material organik seperti
kotoran hewan, kotoran manusia,
tumbuhan oleh bakteri pengurai
metanogen pada sebuah biodigester.
kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas, yaitu:
Kelompok bakteri fermentatif: Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa jenis Enterobactericeae
Kelompok bakteri asetogenik: Desulfovibrio
Kelompok bakteri metana: Mathanobacterium, Mathanobacillus, Methanosacaria, dan Methanococcus
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI TERBENTUKNYA GAS
Lingkungan abiotis
Temperatur
Derajat keasaman (pH)
Rasio C/N bahan isian
Kebutuhan Nutrisi
Kadar Bahan Kering
Pengadukan
Zat Racun (Toxic)
Pengaruh starter
SEBELUM
SETELAH
1- DIGESTER2- PIPA INLET3- RUANG OUTLET4- PENUTUP GAS5- KATUP GAS6- PEYIMPANAN GAS7- KATUP PEMBUANGAN8- LEVEL SLURRY
PERANCANGAN TEKNIS
Desain biodigester,
Desain penyaluran gas dan
Desain tangki penampung.
KOMPONEN BIODIGESTER
Saluran masuk Slurry (kotoran segar) Saluran keluar residu Katup pengaman tekanan (control valve) Sistem pengaduk Saluran gas Tangki penyimpan gas
TIPE BIODIGESTER
DARI SEGI ALIRAN BAHAN BAKU REAKTOR BIOGAS
BAK (BATCH)
MENERUS (CONTINUES)
DARI SEGI KONSTRUKSI
FIXED DOMEHIDROLIK DIGESTERCHINA, AFRIKAGAS DI KUBAH ATASTAHAN LAMA, HEMAT TEMPAT
FLOTING DRUMINDIAGAS PADA DRUM MENGAPUNGGAS DAPAT DIAMATI
TIPE PLASTIKASEAN, EROPA, SKALA INDUSTRIGAS PADA KANTONG TERPISAHPALING MURAH
Seluruh biodigester di permukaan tanah
Sebagian tangki biodigester di bawah
permukaan tanah
Seluruh tangki biodigester di bawah permukaan
tanah
DARI SEGI TATA LETAK PENEMPATAN BIODIGESTER
VARIASI RANCANGAN
SKALA KECIL: PETANI RUMAH TANGGA
TIPE SISTEM PEMBANGKIT BIOGAS
SKALA INDUSTRI: PETERNAKAN LIMBAH INDUSTRI DRAINASE KOTA
RANCANGAN UNTUK PETANI
KEMIRINGAN 2%
Topografi lereng
Topografi datar
KEMIRINGAN 2.5 %
KANDANG SENDIRI : 2-4 EKOR SAPI KANDANG KOLONI : 12-50 EKOR SAPI
Volume digester dan jumlah ternak
S.N.Volume digester
(m3)
Kotoran sapi (Kg)
Vol Air per hari (Liter) Ternak
1. 4 24 24 2 - 3
2. 6 36 36 3 – 4
3. 8 48 48 4 – 6
4. 10 60 60 6 – 9
5. 15 90 90 9 – 14
6. 20 120 120 14 lebih
Bahan yang dipakai :
1. Beton (sangat kokoh , sangat kuat, tahan lama)
2. Pasangan batu bata, pasangan batu kali,
(kuat,kokoh,tahan lama).
3. Plat stainles steel (tidak karatan, awet, kuat,kokoh)
4. Plat baja (kuat, kokoh, bisa karatan)
5. Fiber glas (kurang kuat,tidak kokoh, tidak tahan
goresan).
6. Plastik, dll (cepat robek).
JENIS BANGUNAN BIOGAS
KEUNTUNGAN PENGGUNAAN BIODIGESTER SKALA RUMAH TANGGA :
Mengurangi penggunaan bahan bakar lain (minyak tanah, kayu, dsb) oleh rumah tangga atau komunitas
Menghasilkan pupuk organik berkualitas tinggi sebagai hasil sampingan
Menjadi metode pengolahan sampah (raw waste) yang baik dan mengurangi pembuangan sampah ke lingkungan (aliran air/sungai)
Meningkatkan kualitas udara karena mengurangi asap dan jumlah karbodioksida akibat pembakaran bahan bakar minyak/kayu bakar
Mengurangi polusi bau yang tidak sedap Secara ekonomi, murah dalam instalasi serta menjadi
investasi yang menguntungkan dalam jangka panjang
PERALATAN BIOGAS
Manometer pengukur tekanan gas.
Sebelum membangun petani harus mengetahui biogas nya nanti mampu sampai tekanan
berapa ?
3 ekor sapi cukup untuk energi
1 rumah tangga
Kompor dan lampu Biogas
Penggunaan Gas Untuk :Kompor Biogas, nyala api biru tidak berasap, effisiensi panas tinggi
Kompor pemantik otomat untuk BIOGAS
3.Biogas untuk : Gasolec penghangat anak ayam
Gasolec untuk Penghangat Ruangan Anak Ayam 1 gasolec 750 ekor
4. GENSET BIOGAS UNTUK LISTRIK, 0,64 M3 GAS-BIO PER KWH.
6. Energy Biogas untuk Memotong Profil tebal 1 cm
5. Sisa Proses Biogas berupa Pupuk Sluri (pupuk organik Biogas) menyuburkan dan menggemburkan tanah
(mencegah erosi, siap dijual harga@ Rp. 500- Rp. 600/kg).
BAK PENGOMPOSAN MELINDUNGI SLURI DAN DARI TERIK MATAHARI DAN HUJAN AGAR KANDUNGAN NITROGEN TIDAK HILANG
1. Lingkungan : Kandang Sapi sistem Biogas Bersih BOD, COD turun 90 %, tidak bau, kualitas susu bagus.
Hasil yang didapat dari BioDigester /Biogas:
Potensi sumber Energi Biogas selain kotoran SAPI
Limbah cair tempe
Selain kotoran ternak , limbah cair tempe dapat sbg penghasil gas-bio
Limbah cair tahu,
POTENSI SUMBER ENERGI SELAIN LIMBAH
PETERNAKAN
Kotoran Manusia, sumber energi Biogas
Kesimpulan : Digester kotoran ternak dapat sebagai alternatif Energi
pengganti minyak bumi bagi peternak yang mempunyai minimal 3 ekor sapi.
Merupakan energi yang terbarukan
Menghasilkan pupuk sluri siap pakai mengemburkan & menyuburkan tanah pertanian, mencegah erosi/banjir.
Agar biaya lebih dapat dihemat, membangun biogas koloni satu unit Digester biogas dapat digunakan untuk beberapa Kepala keluarga.
Biogas permanen kandang kelompok perlu penguatan kelompok agar perawatannya bagus, penggunaan gas harus adil.
BOD,COD turun 90 % (membantu mengurangi pencemaran lingkungan terutama bau, dan limbah yang tidak termanfa’atkan). Sehingga hubungan antara peternak dengan tetangga menjadi harmonis.
TERIMA KASIH
Kebijakan Energi Nasional (KEN) Perpres RI No 5/2006 tentang KEN
PASAL 2 AYAT 1
Tujuan : Mengarahkan upaya-upaya dalam mewujudkan keamanan pasokan energi dalam negeri
Sasaran : Tercapainya elastisitas energi lebih kecil dari 1 (satu) pada tahun
2025 Terwujudnya energi (primer) mix yang optimal pada tahun 2025
yaitu peranan masing-masing jenis energi terhadap konsumsi energi nasional Minyak bumi kurang dari 20 % Gas bumi lebih dari 30 % Batubara lebih dari 33 % BB Nabati (biofuel) lebih dari 5 % Panas Bumi lebih dari 5 % EBT lainnya, biomassa, nuklir, tenaga air, tenaga surya, tenaga
angin lebih dari 5 % Batubara cair lebih dari 2 %
20%
30%
33%
2%5%
5%
5%
BAURAN ENERGI NASIONAL TAHUN 2025(Sesuai Perpres 5/2006)
minyak bumi
gas
batubara
BB cair
biofuel
panas bumi
EBT lain
UNDANG-UNDANG NOMOR 30 TAHUN 2007 TENTANG ENERGI
PASAL 20 AYAT (1)
(1) Penyediaan energi dilakukan melalui:a. inventarisasi sumber daya energi;b. peningkatan cadangan energic. penyusunan neraca energi;d. diversifikasi, konservasi, dan intensifikasi sumber energi dan energi; dane. penjaminan kelancaran penyaluran, transmisi, dan
penyimpanan sumber energi dan energi.
(3) Daerah penghasil sumber energi mendapat prioritas untuk memperoleh energi dari sumber energi setempat.
PASAL 21
(1) Pemanfaatan energi dilakukan berdasarkan asassebagaimana dimaksud dalam Pasal2 dengan:a. mengoptimalkan seluruh potensi sumber daya energi;b. mempertimbangkan aspek teknologi, sosial, ekonomi,
konservasi, dan lingkungan; danc. memprioritaskan pemenuhan kebutuhan masyarakat
dan peningkatan kegiatan ekonomi di daerah penghasil sumber energi.
UNDANG-UNDANG NOMOR 30 TAHUN 2007 TENTANG ENERGI
PASAL 9 (PELAKSANAAN KONSERVASI ENERGI)
(1) Pelaksanaan konservasi energi mencakup
seluruh tahap pengelolaan energi,
(2) Pengelolaan energi sebagaimana dimaksud
pada ayat (1) meliputi kegiatan:
a. penyediaan energi;
b. pengusahaan energi;
c. pemanfaatan energi; dan
d. konservasi sumber daya energi.
PERPRES NOMOR 70 TAHUN 2009 TENTANG KONSERVASI ENERGI
KELEBIHAN KEKURANGAN
Bahan awet, tahan lama >20 tahun Tidak dapat dipindahkan
Kokoh kuat tahan cuaca Ruang gas tertentu
Mudah pengoperasiannya Pembangunannya harus teliti, lubang satu jarum berarti gagal.
Perawatan paing mudah dibanding tipe lainnya
Biaya konstruksi mahal
Digester permanen, lebih efisien untuk kelompok dan pemukiman padat
Pengoperasian biogas perlu kekompakan pemakai
DIGESTER PERMANEN
Digester Permanen/Fixed DomeTINJAUAN STATIKA BENTUK BANGUNAN KUBAH
Tekanan ke seluruh bagian merata
KONSTRUKSI
DIGESTER
Digester dari pasangan batu bata, kokoh, kuat,
tahan lama
Inlet
Out let
Digester kapasitas 8 ekor sapi, kotoran mengalir secara grafitasiFoto dan Desain oleh Ir. M. Junaidi th 1991
BAK INLET/PEMASUKAN DILENGKAPI SARINGAN
RUMPUT
KELEBIHAN KEKURANGAN
Bahan lebih tahan lama dibandingkan plastik
Perlu pengecatan drum bagian luar agar tidak berkarat (untuk bahan platBesi, baja)
Lebih mudah pengoperasiannya dibandingkan plastik.
Bila terjadi gangguan harus diangkat drumnya.
Bila gas berproduksi mudah terdeteksi, drum mengapung
Bila terjadi gangguan, drum harus diangkat, berat perlu katrol
Menghemat tempat karena penampungan gas diatasnya
Bila tekanan gas tinggi air tercecer keluar.
DIGESTER DRUM MENGAPUNG
KELEBIHAN KEKURANGAN
Bahan pokok plastik,ringan Rawan robek.
Biaya paling murah dibanding tipe lainnya
Perawatan paling rumit, tidak praktis,dibanding type lainnya
Sederhana, pembuatannya. Tidak awet, cepat robek,rawan dari gangguan :(tikus, ayam, anak sapi, kambing)
Portable /bisa dengan mudah dipindahkan.
Kurang rapi, krn perlu pagar pelindung.
Tekanan gas rendah, tidak begitu bahaya kebakaran.
Untuk memasak lama
DIGESTER TUTUP PLASTIK
BIOGAS PLASTIK, Murah tapi tidak tahan lama, perawatannya rumit
(tidak praktis)