BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Perkembangan teknologi saat ini semakin pesat dan tingkat kebutuhan

akan energi serta harga Bahan Bakar Minyak (BBM) yang semakin

meningkat. Untuk mengatasi kebutuhan energi tersebut harus ada terobosan

untuk mencari energi alternative. Salah satunya dengan memanfaatkan energy

yang dapat diperbaharui yang sumbernya dari limbah atau pembuangan, salah

satunya dengan kotoran sapi. Salah satu energi alternatif itu adalah dengan

menggunakan Biogas yang berbahan dasar Kotoran Ternak Segar (KTS) /

feses ataupun limbah tahu yang dicampur dengan feses. Biogas merupakan

gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan

organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik

(rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang

biodegradable dalam kondisi anaerobic. Untuk mengelola Biogas dibutuhkan

bahan dasar KTS dalam jumlah besar.  Untuk itu para petani di usahakan

dapat mengembangkan secara bersamaan, sehingga kapasitas yang diperoleh

akan semakin besar.  

Seperti halnya di dusun Tambuh kelurahan Songgokerto yang sebagian

besar beternak sapi, sangat berpotensi untuk menghasilkan biogas daripada

langsung membuang limbahnya begitu saja. Di karenakan banyak sekali

warga masyarakat yang membuang limbah kotoran sapi di selokan dan tidak

dimanfaatkan. Dan ini bukan saja untuk kebutuhan memasak saja akan tetapi

juga bisa untuk penerangan dll.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang diatas didapat rumusan masalah sebagai

berikut:

1. Pembuangan limbah kotoran ternak sapi perah pada selokan di sekitar rumah dan

banyak yang tidak manfaatkan lagi sedikit kotoran yang digunakan sebagai

pupuk pada tanaman.

2. Limbah kotoran yang dibuang ke selokan bermuara ke sungai sehingga sekitar

saluran air berdampak pada masyarakat sekitar bau yang tidak sedap.

1.3 TUJUAN

Adapun tujuan dari kegiatan PKM-M ini adalah memberikan pelatihan

kepada masyarakat di dusun Tambuh kelurahan Songgokerto membuat

Pembangkit Biogas Portable. Seperti yang telah banyak dibuat oleh sebagian

besar masyarakat umum di daerah lain. Selain itu sisa dari pengolahan biogas

tersebut dapat dimanfaatkan untuk pupuk bagi lahan pertanian.

1.4 LUARAN YANG DIHARAPKAN

Adapun luaran yang diharapkan dalam kegiatan ini yaitu :

1. Desain pembangkit biogas portable.

2. Jasa pelatihan peningkatan pengetahuan dan ketrampilan masyarakat

tentang teknologi biogas portable sebagai pengganti bahan bakar

alternative pengganti BBM.

3. Masyarakat dapat membuat pembangkit biogas portable yang murah dan

mudah.

1.5 KEGUNAAN

Dengan adanya pelatihan ini diharapkan dapat membantu masyarakat

memenuhi kebutuhan energy dengan memanfaatkan limbah kotoran ternak

sapi perah sehingga dapat memanfaatkannya untuk pengganti gas LPG pada

kompor. Dan sisa dari kotorannya dapat dijadikan pupuk cair yang

kandungannya tidak berkurang walaupun sisi dari hasil biogas.

BAB II

GAMBARAN UMUM MASYARAKAT SASARAN

Songgokerto adalah sebuah kelurahan di Kecamatan Batu, Kota Batu,Jawa

Timur, Indonesia. Dalam pembagian kewilayahan, kelurahan songgokerto terbagi

atas 3 wilayah lingkungan. antara lain: Krajan atau klumutan, Tambuh serta

Songgoriti. Lingkungan yang tersebar di wilayah kelurahan tersebut masing-

masing terdiri dari 9 rukun warga dan 29 rukun tetangga. Masyarakat desa di

dusun Tambuh kelurahan Songgokerto sebagaian besar berprofesi sebagai

peternak sapi perah sisanya adalah petani, pedagang, PNS, dan lain-lain.

Perbatasan daerah dengan luas sekitar 5 hektar ini, pada sisi utara berbatasan

dengan kawaasn perhutani dan desa sumberjo, pada sisi sebelah timur berbatasan

dengan desa pesanggrahan , sisi sebelah selatan berbatasan dengan kawasan

perhutani sedang sisi sebelah barat berbatasan dengan kawasan songgoriti.

Desa ini terletak di sebelah barat Kota Batu dan merupakan tempat

peristirahatan yang populer bagi para wisatawan di Kota Batu. Di sini terletak

berbagai vila-vila yang disewakan kepada para wisatawan.Kelurahan songgokerto

merupakan kelurahan yang berada di wilayah perkotaan dengan ketinggian 900

hingga 1010 meter dari permukaan laut. Curah hujan rata- rata pertahun antara

2000 hingga 3000 mm, dengan suhu rata- rata 22 hingga 24 derajat celcius.

Gambar 1.Sapi perah salah satu warga di dusun Tambuh kelurahan Songgokerto

Gambar 2. Contoh kotoran sapi yang tidak dimanfaatkan

Masyarakat di dusun Tambuh kelurahan Songgokerto pengetahuan tentang

pembangkit biogas dari kotoran sapi yang dapat digunakan sebagai sumber bahan

bakar alternative pengganti BBM yang saat ini semakit mahal. Permasalahan yang

ditemukan di desa ini antara lain :

1. Pembuangan limbah kotoran ternak sapi perah pada selokan di sekitar

rumah dan banyak yang tidak manfaatkan lagi sedikit kotoran yang

digunakan sebagai pupuk pada tanaman.

2. Limbah kotoran yang dibuang ke selokan bermuara ke sungai

sehingga sekitar saluran air berdampak pada masyarakat sekitar bau

yang tidak sedap.

Solusi dan teknologi yang digunakan untuk mengatasi permasalahan di

atas adalah :

1. Dengan system pengelolaan limbah kotoran ternak sapi perah yaitu

dengan pembuatan pembangkit biogas portable untuk skala 2-3 rumah

tangga dengan biaya pembuatan yang murah sehingga terjangkau oleh

masyarakat.

2. Sistem pengelolaan limbah kotoran ternak sapi perah yang akan

direncanakan untuk membantu masyarakat agar berkurangnya bau

tidak sedap yang disebabkan oleh kotoran sapi perah.

Gambar 2. Konstruksi Pembangkit Biogas Untuk Skala 2-3 Rumah Tangga

BAB III

METODE PELAKSANAAN

Metode pelaksanaan yang digunakan terdiri dari beberapa metode, antara

lain :

1. Pengamatan Langsung

Metode ini digunakan untuk mengetahui secara langsung obyek

PKM-M dengan cara :

a. Pengamatan (Observation)

Yaitu metode pengumpulan data dengan pengamatan secara

langsung ke dusun Tambuh kelurahan Songgokerto yang dijadikan

sumber data.

b. Wawancara ( Interview)

Yaitu teknik pengumpulan data dengan cara wawancara pada pihak

dusun Tambuh kelurahan Songgokerto mengenai pelatihan

pembuatan pembangkit biogas potable.

c. Pengumpulan data sekunder berupa monografi dusun Tambuh

kelurahan Songgokerto dan lain-lain yang menunjang pelatihan

pembuatan pembangkit biogas potable.

2. Mengolah Data Yang Diperoleh

Data yang diperoleh kemudian dipilah sesuai kebutuhan dalam

menunjang pelatihan pembuatan pembangkit biogas potable.

3. Menganalisa Hasil Pengamatan

Hasil analisa kemudian dianalisa sebagai sumber data dalam

merencanakan pembuatan pembangkit biogas potable di dusun Tambuh

kelurahan Songgokerto.

4. Aplikasi Di Masyarakat

Melakukan aplikasi atau kerja nyata dari hasil analisa yaitu dengan

mengadakan penyuluhan atau pelatihan kepada masyarakat tentang cara

mendesain dan proses pembuatan pembangkit biogas yang dapat digunakan untuk

2 sampai 3 rumah tangga.

JADWAL KEGIATAN PROGRAM

N

oKegiatan

Bulan I Bulan II Bulan III Bulan IV

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Perijinan

2

Survey

Lapangan

dan

Pengumpula

n Data

3Pengolahan

Data

4

Pembuatan

Desain

Pembngkit

Biogas

5

Pelatihan

atau

Penyuluhan

6Penyusunan

Laporan

RANCANGAN BIAYA

No Bahan Volume Harga

Satuan (Rp)

Harga Total

(Rp)

Persiapan

1 Transportasi untuk

survei awal penentuan

lokasi dan survei harga

alat dan bahan

2 liter bensin

x 2 motor x 1

kali

perjalanan

4.500 18.000

2 Transportasi untuk

mengurus perijinan di

Kelurahan

2 liter bensin

x 2 motor x 2

kali

perjalanan

4.500 36.000

Pelaksanaan

1 Transportasi untuk

pengumpulan data di

dusun Tambuh

2 liter bensin

x 2 motor x 2

kali

perjalanan

4.500 36.000

2 Alat dan Bahan Pembangkit Biogas

Drum besar 2 120.000 240.000

Drum tanggung 1 90.000 90.000

Drum kecil 1 60.000 60.000

Pipa besi 3,5” 40 cm 30.000 30.000

Pipa besi 8” 75 cm 75 cm 95.000 95.000

Tutup Drum 3 20.000 60.000

Biaya Las 1 350.000 350.000

Flingkut Merk 1 kg 30.000 30.000

Klem selang ¾” 8 2.500 20.000

Selang ½ “ 10 m 7.500 75.000

Stop kran ½” 1 30.000 30.000

Nepel ½” 2 10.000 20.000

TBA 3 2.000 6.000

Pipa besi stanless ½” 50 cm 20000 20000

Lem besi 4 10000 40000

3 Transportasi untuk pembelian alat dan bahan pembangkit biogas

Sewa mobil pick up 2 mobil x 2

hari

200.000 800.000

Bahan bakar mobil pick

up

20 liter 4.500 90.000

4 Transportasi untuk mengangkut pembangkit biogas

Sewa mobil pick up 2 mobil 200.000 400.000

Bahan bakar mobil pick

up

20 liter 4.500 90.000

Pembuatan Laporan

1 Kertas HVS 1 rim 35.000 35.000

2 Tinta print 100 ml x 4

buah

25.000 100.000

3 Penjilidan 3 laporan 10.000 30.000

4 Foto copy 30.000

JUMLAH 3.227.000

Total rancangan biaya pembuatan 2 buah pembangkit biogas portable:

= Jumlah total + total biaya alat dan bahan

= Rp 3.227.000 + Rp 1.166.000

= Rp 4.393.000,00

GAMBARAN TEKNOLOGI YANG AKAN DITERAPKEMBANGKAN

DI DUSUN TAMBUH KELURAHAN SONGGOKERTO

System pengelolaan Limbah Ternak Sapi

Perencanaan mulai dari desain konstruksi biogas yang akan kami buat mempunyai pertimbangan-pertimbangan desain sebagai berikut:

a. Ekonomi. Instalasi yang ideal harus semurah mungkin (dalam hal biaya

produksi per unit volume biogas) baik bagi pengguna maupun masyarakat.

b. Sederhana. Desain harus sederhana tidak hanya dalam hal konstruksi tetapi

juga untuk operasional dan perawatannya (O&M). Hal ini adalah

merupakan pertimbangan penting khususnya untuk daerah pedesaan

dimana kemampuan SDM dalam baca-tulis masih rendah dan tenaga kerja

trampil masih jarang.

c. Penggunaan bahan lokal. Penggunaan bahan lokal harus memberikan nilai

tambah pada konstruksi instalasi biogas.

d. Keawetan (durability). Konstruksi instalasi biogas memerlukan

ketrampilan khusus dalam pembuatan agar lebih tahan lama meskipun hal

ini memerlukan investasi awal yang lebih mahal.

e. Sesuai dengan tipe input. Desain harus sesuai dengan tipe input yang akan

dipergunakan. Apabila bahan limbah tanaman seperti jerami padi, jerami

jagung atau limbah pertanian yang sejenis dipergunakan, maka

pengumpanan secara batch atau sistem tidak kontinyu harus dapat

dipergunakan pada disain dengan pengumpanan kontinyu atau

semikontinyu.

f. Frekuensi penggunaan input dan output. Pemilihan desain dan berbagai

ukuran komponen juga tergantung pada berapa sering pengguna dapat

memberikan umpan ke sistem dan menggunakan gas.

Parameter Disain

a. Produksi kotoran sapi per ekor/ hari : 15 − 25 kg

b. Produksi biogas/ kg total padatan (TP) : 0.25 m3 = 250 liter / kg TP

c. TP : 0.18 kotoran basah

d. Kandungan kalori dalam biogas : 5.6 - 7.2 kwh/m3

e. pH optimal : 7.0 - 7.2

f. Suhu optimal pencerna : 35ºC

Cara Kerja Dan Produksi Biogas

1. Tampung limbah ternak sapi pada tempat penampung, encerkan dengan air

dengan perbandingan 1 : 1. aduk sampai rata kemudian masukkan ke tabung

digester.

2. Biarkan 4-15 hari sampai terbentuk gas, ditandai dengan naiknya air pada

selang control.

3. Salurkan gas tersebut melalui selang dan hubungkan dengan kompor.

4. Masukan limbah ternak dari sapi 1 – 2 hari sekali, agar gas dapat berproduksi.

5. Sisa limbah setelah gasnya setelah dimbil gasnya, berupa pupuk organik siap

pakai.

Faktor-faktor yang berpengaruh pada pencernaan

(a) Nilai pH

Produksi biogas secara optimum dapat dicapai bila nilai pH dari

campuran input didalam pencerna berada pada kisaran 6 dan 7.

Pada tahap awal proses fermentasi, asam organik dalam jumlah besar

diproduksi oleh bakteri pembentuk asam, pH dalam pencerna dapat mencapai

dibawah 5. Keadaan ini cenderung menghentikan proses pencernaan atau

proses fermentasi. Bakteri-bakteri metanogenik sangat peka terhadap pH dan

tidak bertahan hidup dibawah pH 6.6.

Kemudian proses pencernaan berlangsung, konsentrasi NH4 bertambah

pencernaan nitrogen dapat meningkatkan nilai pH diatas 8.

Ketika produksi metana dalam kondisi stabil, kisaran nilai pH adalah 7,2

sampai 8,2.

(b) Suhu

Bakteri metanogen dalam keadaan tidak aktif pada kondisi suhu ekstrim

tinggi maupun rendah. Suhu optimum yaitu 35ºC. Ketika suhu udara turun

sampai 10ºC produksi gas menjadi berhenti.Produksi gas sangat bagus yaitu

pada kisaran mesofilik, antara suhu 25ºC dan 30ºC.

Penggunaan isolasi yang memadai pada pencerna membantu produksi

gas khususnya di daerah dingin.

(c) Laju Pengumpanan

Laju pengumpanan adalah jumlah bahan yang diumpankan kedalam

pencerna per unit kapasitas pencerna per hari.

Pada umumnya, 6 kg kotoran sapi per m3 volume pencerna adalah

direkomendasikan pada suatu jaringan pengolah kotoran sapi. Apabila terjadi

pengumpanan yang berlebihan, terjadi akumulasi asam dan produksi metana

akan terganggu.

Sebaliknya bila pengumpanan kurang dari kapasitas pencerna, produksi

gas juga menjadi rendah.

(d) Waktu tinggal dalam pencerna (digester)

Waktu tinggal dalam pencerna adalah rerata periode waktu saat input

masih berada dalam pencerna dan proses pencernaan oleh bakteri

metanogen. Dalam jaringan pencerna dengan kotoran sapi, waktu tinggal

dihitung dengan pembagian volume total dari pencerna oleh volume input

yang ditambah setiap hari. Waktu tinggal juga tergantung pada suhu, dan

diatas 35ºC atau suhu lebih tinggi, waktu tinggal semakin singkat.

(e) Toxicity

Ion mineral, logam berat dan detergen adalah beberapa material racun

yang mempengaruhi pertumbuhan normal bakteri patogen didalam reactor

pencerna. Ion mineral dalam jumlah kecil (sodium, potasium, kalsium,

amonium dan belerang) juga merangsang pertumbuhan bakteri, namun bila

ion-ion ini dalam konsentrasi yang tinggi akan berakibat meracuni.

(f) Slurry

Slurry adalah residu dari input yang keluar dari lubang pengeluaran

setelah mengalami proses fermentasi oleh bakteri metana dalam kondisi

anaerobik didalam pencerna. Setelah ekstraksi biogas (energi), slurry keluar

dari ruang pencerna sebagai produk samping dari sistem pencernaan secara

aerobik. Kondisi ini, dapat dikatakan manur dalam keadaan stabil dan bebas

pathogen serta dapat dipergunakan untuk memperbaiki kesuburan tanah dan

meningkatkan produksi tanaman.