Biogas (Landfill Gas)


Definisi Biogas

 

Biogas adalah suatu jenis gas yang bisa dibakar, yang diproduksi melalui proses fermentasi anaerobik bahan organik seperti kotoran ternak dan manusia, biomassa limbah pertanian atau campuran keduanya, di dalam suatu ruang digester (Wahyuni, 2011).  Biogas dapat dimanfaatkan menjadi sumber energi alternatif karena kandungan metana yang cukup tinggi.

biogasstory_v2

 

Pembentukan Biogas

Pembentukan biogas terjadi melalui proses fermentasi, proses tersebut pada umumnya merubah bahan organic dengan bantuan mikroorganisme anaerobik menjadi komposisi senyawa CH4, CO2, H2, NH3, dan H2S.  Proses penguraian bahan organic dalam digester terjadi melalui tiga tahapan, yaitu: tahap hidrolisis, tahap pengasaman (asidifikasi), dan tahap metanogenesis.  Tahap hidrolisis merupakan penguraian bahan organic kompleks yang mudah larut (karbohidrat, protein, dan lemak) menjadi senyawa yang lebih sederhana.  Tahap pengasaman (asidifikasi) adalah tahap dimana senyawa sederhana yang diproses dari tahap hidrolisis menjadi senyawa asam, seperti asam asetat, asam propionate, asam butirat, dan asam laktat dan produk sampingan berupa alkohol, CO2, hydrogen, dan amonia.  Tahap terakhir adalah metanogenesis yang memproses hasil senyawa asam menjadi metan, karbondioksida, dan air dengan bantuan bakteri metanogen.  Komponen hasil tahap metanogenesis merupakan penyusun dari biogas (Wahyuni, 2011).

Proses pembentukan biogas yang maksimal harus didukung dengan parameter-parameter kondisi bahan organik dan kondisi lingkungan yang sesuai.  Parameter-parameter tersebut adalah jenis bahan organik, derajat keasaman, imbangan C/N, suhu, laju pengumpanan, zat toksik, pengadukan, starter, dan waktu retensi.  Kondisi lingkungan sangat mempengaruhi tingkat fermentasi oleh mikroorganisme.  Adapun kondisi lingkungan yang mesti dikontrol adalah derajat keasaman berada pada pH 6.5-7.5 dan suhu lingkungan diantara 32o-37o. (Wahyuni, 2011).

 

Komposisi Biogas

Menurut Ana (2008), Komposisi terbesar biogas yang dihasilkan dari fermentasi adalah gas metana (CH4) dan gas karbon dioksida (CO2) dengan nilai komposisi yang ditampilkan pada Tabel 1.  Gas metana (CH4) yang merupakan komponen utama biogas merupakan bahan bakar yang berguna, itu sebabnya biogas dapat dipergunakan untuk keperluan penerangan, memasak, menggerakkan mesin dan sebagainya yang ditampilkan pada Tabel 2.

Komposisi biogas

No.

Gas

Hadi (1981)

Price (1981)

1

Metana (CH4)

54-70

65 – 75

2

Karbondioksida (CO2)

27-35

25 – 30

3

Nitrogen (N2)

0.5 – 2.0

Kurang dari 1.0

4

Hidrogen (H2)

-

Kurang dari 1.0

5

Karbon Monoksida (CO)

0.1

-

6

Hidrogen Sulfida (H2S)

kecil

Kurang dari 1.0

Sumber : United Nation (1978) dalam Sri Wahyuni (2011)

Penggunaan metana dan kebutuhannya

Kebutuhan

Quantity (m3)

Rate

Penerangan

0.07-0.08

1 petromaks/jam

Motor Bakar (CH4)

0.42

Per kWjam

Motor Bensin (Biogas)

0.60

Per kWjam

Sumber: Barnett (1982)

Banyaknya kandungan gas metana pada biogas mengakibatkan biogas dapat dijadikan sumber energi.  Pada beberapa literatur sering disebutkan nilai energi yang berbeda dari limbah yang berbeda terlihat pada Tabel 3, hal ini berkaitan erat dalam kondisi lingkungan setempat dan karakteristik subtraksi yang tidak selalu sama.  Nilai fisik pada biogas untuk menjadi sumber energi dapat terlihat pada Tabel 4.

Komposisi limbah dan biogas yang dihasilkan.

Bahan baku

Potensi Gas per Kg Kotoran (m3)

Suhu

(0C)

%

CH4

Waktu

Fermentasi (Jam)

Limbah sapi atau kerbau

0.023-0.040

34.6

58

10

Limbah ayam

0.065-0.116

37.3

60

30

Limbah manusia

0.020-0.028

20.0 – 26.2

-

21

Sumber: Sri Wahyuni (2011) 

 

Komposisi bahan bakar biogas

Sifat Fisika

Keterangan

Nilai Methane

134

Nilai Kalor (kJ/kg)

18000

Massa Jenis Normal

1.16

Sumber: Mitzlaff K (1988) dan Razbani O dkk, (2011)

Menurut Sri Wahyuni (2011), jumlah energi yang terdapat dalam biogas tergantung pada konsentrasi metana.  Semakin tinggi kandungan metana, maka semakin besar kandungan energi (nilai kalori) biogas.  Sebaliknya, semakin kecil kandungan metan, semakin kecil nilai kalori.  Selain itu, kualitas biogas juga dapat ditingkatkan dengan cara menghilangkan hidrogen sulfur, kandungan air, dan karbondioksida.  Pasalnya, hidrogen sulfur mengandung racun dan zat yang menyebabkan korosi.  Jika bigas mengandung senyawa ini, maka gas yang ditimbulkan menjadi berbahaya.  Sementara itu, kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas serta dapat menimbulakn korosif.  Kandungan hidrogen sulfur, air, dan karbondioksida dapat dihilangkan dengan menggunakan alat atau bahan desulfurizer, yang dibutuhkan untuk menyalakan generator tanpa terkena korosi.

 

Referensi :

Ana dkk. 2011. Perkembangan Digester Biogas di Indonesia.  [e-book]Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian. Digital Library http://ngori.files.wordpress.com/../perkembangan-digester.pdf .[1 November 2011]

Barnett, et,all. 1982.  Biogas Technology in the Third World : A Multidisciplinary Review.

Mitzlaff K. 1988. Engines for biogas. Jerman : German Appropriate Technology Exchange.

Razbani O, Mirzamuhhamad N, Assadi M. 2011. Literatur Riview and Road Map for Using Biogas in Internal Combustion Engine. Prosiding of Third International Coverence on Applied Energy.  Norway: University of Stavanger.

Sri Wahyuni. 2009. Biogas. Depok : Penebar Swadaya

Sri Wahyuni. 2011. Menghasilkan Biogas dari Aneka Limbah. Jakarta: Agromedia

 

About these ads

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s