i

LAPORAN TUGAS AKHIR

PEMANFAATAN LIMBAH SEKAM PADI DANKOTORAN SAPI DALAM PEMBUATAN

BIOGAS MENGGUNAKAN ALATANAEROBIC BIODIEGESTER

Utilization Of Waste Rice Husk and Cow Manure in Biogas Production UsingAnaerobic Biodiegester Tools

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Studi padaProgram Studi Diploma III Teknik Kimia

Program Diploma Fakultas TeknikUniversitas Diponegoro

Semarang

Disusun oleh :

ALLOYSIUS ANDRE FRANTHENANIM. 21030111060129

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIAPROGRAM DIPLOMA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG

2014

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Nama : Alloysius Andre Franthena

NIM : 21030111060129

Program Studi : Program Studi Diploma III Teknik Kimia

Fakultas : Teknik

Universitas : Diponegoro

Dosen Pembimbing : Ir. Hj. Laila Faizah Achmad, M.Kes

Judul Laporan Tugas Akhir

Bahasa Indonesia : Pemanfaatan Limbah Sekam Padi dan Kotoran Sapi

dalam Pembuatan Biogas Menggunakan Alat

Anaerobic Biodiegester.

Bahasa Inggris : Utilization of Waste Rice Husk and Cow Manure in

Biogas Production Using Anaerobic Biodiegester

Tools

Proposal Tugas Akhir ini telah diperiksa dan disetujui pada :

Hari :

Tanggal :

Semarang, Agustus 2014

Dosen Pembimbing,

Ir. Hj. Laila Faizah Achmad, M.KesNIP. 19510726 198012 2 001

iii

. INTISARI

Biogas adalah gas mudah terbakar dengan CH4 sebagai komponen utama

yang dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan organik oleh mikroorganisme

pada kondisi anaerob. Biogas merupakan bahan bakar yang dapat diperbaharui dan

ramah lingkungan, sehingga cocok digunakan sebagai salah satu solusi kelangkaan

energi yang terjadi dewasa ini. Biogas ini dihasilkan dengan menggunakan reaktor

yang biasa disebut digester atau biodiegester. Reaktor ini selain mudah dibuat dan

dioperasikan, juga cocok digunakan untuk skala rumah tangga ataupun skala yang

lebih besar. Bahan untuk pembuatan biogas menggunakan bahan organik yang

memiliki kandungan C/N tinggi, dalam proses fermentasi anaerob, reaksi akan

berlangsung optimum bila rasio C : N bernilai 30 : 1, dimana jumlah karbon 30 kali

dari jumlah nitrogen. Salah satunya adalah limbah sekam padi dan kotoran sapi.

Sekam padi banyak dijumpai dipasar di wilayah pertanian, limbah pertanian

ini dapat mengganggu lingkungan. Sekam padi dan kotoran sapi, kedua bahan

tersebut dapat digunakan secara sendiri-sendiri maupun dalam bentuk campuran.

Penambahan Effective Microorganism (EM) dapat membuat proses pembentukan

biogas semakin cepat. EM merupakan kultur campuran dari organisme

menguntungkan yang dikembangbiakkan secara laboratorium, yang dapat

digunakan untuk mempercepat proses pembentukan biogas. Hari pertama

dihasilkannya gas metan adalah hari ke-12 karena gas yang terbentuk berwarna biru

serta sudah terdapat kalor gas sebesar 209,58 Joule.

iv

PRAKATA

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

segala rahmat, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini

dengan baik. Laporan Tugas Akhir ini disusun dan diajukan sebagai salah satu

syarat untuk menyelesaikan studi Program Studi Diploma III Teknik Kimia, Fakultas

Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang.

Dalam penyusunan laporan ini, penyusun telah banyak mendapat bantuan

dari berbagai pihak. Penyusun mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Zainal Abidin, MS selaku Ketua Program Diploma Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro.

2. Ibu Ir. Hj. Wahyuningsih, M.Si selaku Ketua Program Studi Diploma III Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.

3. Ibu Ir. Hj. Laila Faizah, M.Kes selaku Dosen Pembimbing, terima kasih atas

bimbingan dan dorongan motivasinya selama ini hingga terselesaikannya

Laporan Tugas Akhir ini tepat waktu.

4. Kedua Orang tua yang selalu mendoakan dan memberi motivasi

5. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya laporan ini.

Penyusun sangat menghargai kritik dan saran yang membangun untuk

kesempurnaan dari laporan ini. Penyusun sangat berharap agar laporan ini dapat

bermanfaat bagi penyusun, pembaca dan masyarakat pada umumnya.

Semarang, Agustus 2014

Penyusun

v

DAFTAR ISI

halaman

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... ii

INTISARI ..................................................................................................... iii

PRAKATA.................................................................................................... iv

DAFTAR ISI................................................................................................. v

DAFTAR TABEL ......................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................ 1

1.2 Perumusan Masalah................................................................ 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biogas ..................................................................................... 3

2.2 Mekanisme Pembentukan Biogas ........................................... 3

2.3 Bahan Baku Pembuatan Biogas.............................................. 4

vi

2.3.1 Kotoran Sapi................................................................... 4

2.3.2 Sekam Padi.................................................................... 5

2.3.3 Effective Microorganisme ............................................... 6

2.4 Proses Pembentukan Biogas .................................................. 7

2.5 Gas Metana............................................................................. 9

2.6 Faktor yang Mempengaruhi Biogas ......................................... 10

2.7 Kondisi Optimum..................................................................... 12

2.8 Faktor-faktor............................................................................ 13

2.9 Komponen Pada Biodigester ................................................... 15

BAB III TUJUAN DAN MANFAAT

3.1 Tujuan Percobaan ................................................................... 17

3.2 Manfaat Percobaan ................................................................. 17

BAB IV PERANCANGAN ALAT

4.1 Spesifikasi dan Perancangan Alat ........................................... 18

4.2 Cara Kerja Alat Anaerobic Biodigester .................................... 19

BAB V METODOLOGI

5.1 Alat yang Digunakan ............................................................... 20

vii

5.2 Bahan yang Digunakan ........................................................... 20

5.3 Variabel Percobaan................................................................. 20

5.4 Blok Diagram........................................................................... 21

5.5 Uji Analisa yang Digunakan..................................................... 21

BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN

6.1 Hasil Pengamatan ................................................................... 23

6.2 Pembahasan Hasil .................................................................. 23

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan ............................................................................. 27

7.2 Saran ...................................................................................... 27

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... 29

LAMPIRAN .................................................................................................. 30

NILAI BIMBINGAN TUGAS AKHIR.............................................................. 32

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Komposisi Biogas ...................................................................... 4

Tabel 2. Komposisi unsur kotoran sapi..................................................... 5

Tabel 3. Rasio C/N dalam beberapa jenis kotoran hewan........................ 5

Tabel 4 Komposisi Kimia Sekam Padi..................................................... 6

Tabel 5 Komposisi Optimum Produksi Biogas......................................... 12

Tabel 6 Hasil Pengamatan…………………………………………………… 23

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Gambar dan Spesifikasi Alat ....................................................... 18

Gambar 2. Diagram Alir Proses ................................................................... 21

Gambar 3. Grafik Kenaikan Level Biogas .................................................... 24

Gambar 4. Grafik Nilai Kalor ....................................................................... 25

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan Nilai Kalor Biogas ............................................... 30

Lampiran 2. Dokumentasi Selama Percobaan ............................................. 31