Pemanfaatan Biogas Sebagai Sumber Energi Alter Nat If

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)