13
Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas 1 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti MODUL: PENGOLAHAN LIMBAH ORGANIK/CAIR MENJADI BIOGAS, PUPUK PADAT DAN CAIR I. DESKRIPSI SINGKAT aat ini isu lingkungan sudah menjadi isu nasional bahkan internasional, dan hal-hal terkait lingkungan seperti energy alternative, dan prinsip 3R (Reuse, Recycle, Reduce) sudah menjadi keharusan. Diantara banyak isu terkait lingkungan diantaranya ada 2 (dua) isu yang berkembang saat ini yaitu energy alternative, pupuk organic dan pemanfaatan limbah oganik. Secara luas masih dipahami kalau pengelolaan lingkungan itu masih merupakan beban yang hanya memboroskan anggaran/biaya saja. Dan seiring perkembangan teknologi, pengelolaan lingkungan memungkinkan untuk menjadikan profit/keuntungan bukan beban lagi. Seperti pengolahan limbah organic seperti tinja, kotoran binatang, makanan bekas dan limbah organic lainnya yang diolah S

PENGOLAHAN LIMBAH ORGANIK/CAIR MENJADI BIOGAS, …bapelkescikarang.bppsdmk.kemkes.go.id/kamu/kurmod...penggunaan reaktor biogas, Pembuatan biogas menggunakan kotoran manusia, Pemeliharaan

Embed Size (px)

Citation preview

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

1 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

MODUL:

PENGOLAHAN LIMBAH

ORGANIK/CAIR MENJADI BIOGAS, PUPUK PADAT DAN

CAIR

I. DESKRIPSI SINGKAT

aat ini isu lingkungan sudah menjadi isu nasional bahkan

internasional, dan hal-hal terkait lingkungan seperti energy

alternative, dan prinsip 3R (Reuse, Recycle, Reduce) sudah

menjadi keharusan. Diantara banyak isu terkait lingkungan

diantaranya ada 2 (dua) isu yang berkembang saat ini yaitu energy

alternative, pupuk organic dan pemanfaatan limbah oganik.

Secara luas masih dipahami kalau pengelolaan lingkungan itu masih

merupakan beban yang hanya memboroskan anggaran/biaya saja.

Dan seiring perkembangan teknologi, pengelolaan lingkungan

memungkinkan untuk menjadikan profit/keuntungan bukan beban

lagi. Seperti pengolahan limbah organic seperti tinja, kotoran

binatang, makanan bekas dan limbah organic lainnya yang diolah

S

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

2 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

menjadi biogas (bahan bakar alternative) dan produk sampingan

berupa pupuk padat, pupuk cair bahkan energy listrik.

Modul yang berjudul “Pengolahan limbah organik/cair menjadi

biogas, pupuk padat dan cair” ini dirancang bagi para tenaga

kesehatan ataupun lainnya untuk dapat mengetahui aplikasi

teknologi biogas sehingga dapat diterapkan di daerahnya dan dapat

memberikan kontribusi dan pembelajaran kepada masyarakat

tentang bagaimana meningkatkan nilai ekonomis limbah/kotoran

organic energy alternative, dan barang ekonomis lainnya.

Materi modul ini terdiri dari 3 pokok bahasan yaitu pengertian,

prinsip pembuatan biogas, langkah-langkah pembuatan biogas,

perawatan biodigester, pemanfaatan biogas.

II. TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Tujuan Pembelajaran Umum

Setelah mengikuti pelatihan ini peserta latih mampu

mempraktikkan pengolahan limbah organik/cair menjadi

biogas, pupuk padat dan cair

2. Tujuan Pembelajaran Khusus

Setelah mengikuti sesi ini peserta latih mampu :

a. Menjelaskan pengertian, prinsip, dan langkah-langkah

pembuatan biogas

b. Menjelaskan pemanfaatan biogas

c. Mempraktikkan pembuatan instalasi biogas

d. Mempraktikkan pengolahan limbah organik/cair menjadi

biogas, pupuk padat dan cair

e. Mempraktikkan perawatan instalasi biogas

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

3 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

III. POKOK BAHASAN DAN SUB POKOK BAHASAN

Pokok Bahasan dalam modul ini dibagi menjadi 4 (Empat) sub

pokok bahasan sebagai berikut:

1. Pengertian, prinsip dan langkah-langkah pembuatan biogas

2. Pemanfaatan Biogas

3. Pembuatan instalasi biogas

4. Pengolahan limbah organik/cair menjadi biogas, pupuk padat

dan cair

5. Perawatan Instalasi biogas

IV. BAHAN BELAJAR

1. Kepmenkes no. 852/Menkes/SK/IX/2008 tentang Strategi

Nasional Sanitasi Total Berbasis Masyarakat

2. Power point materi pengolahan limbah organik/cair menjadi

biogas, pupuk padat dan cair

3. Alat peraga pengolahan limbah organik/cair menjadi biogas,

pupuk padat dan cair

4. Modul pengolahan limbah organik/cair menjadi biogas, pupuk

padat dan cair

5. Alat dan bahan praktik

V. LANGKAH-LANGKAH PEMBELAJARAN

Pokok bahasan dan masing-masing sub pokok bahasannya akan

diuraikan secara runtut oleh narasumber kepada peserta pelatihan.

Di lain pihak peserta latih akan mendengar, mencatat dan

mengikuti arahan dan petunjuk narasumber. Proses pembelajaran

ini akan dikemukakan sesuai langkah-langkah sebagai berikut :

Langkah 1

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

4 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

1. Kegiatan narasumber.

a. Kegiatan bina situasi kelas.

- Memperkenalkan diri

- Menyampaikan ruang lingkup bahasan

b. Menanyakan dan menggali pendapat peserta latih tentang

pengertian mereka tentang biogas yang diketahui peserta

2. Kegiatan peserta.

a. Mempersiapkan diri dan alat tulis menulis yang diperlukan

b. Memberikan jawaban atas pertanyaan yang diajukan

narasumber /fasilitator

c. Mendengar dan mencatat hal-hal yang dianggap penting

Langkah 2

1. Kegiatan narasumber

a. Penyampaian materi sub pokok bahasan–1 dan 2 tentang

pengertian Biogas dan Prinsip pembuatan Biogas

b. Memberikan kesempatan kepada peserta untuk menanyakan

hal-hal yang kurang jelas

c. Menjawab pertanyaan yang diajukan peserta

2. Kegiatan peserta.

a. Mengajukan pertanyaan yang diminta narasumber sesuai

dengan kesempatan yang diberikan.

b. Memberikan jawaban atas pertanyaan yang diajukan

narasumber,

c. Mendengar, mencatat dan menyimpulkan hal-hal yang

penting.

Langkah 3

1. Kegiatan narasumber

a. Menjelaskan materi sub pokok bahasan 3, 4, dan 5 (Cara

penggunaan reaktor biogas, Pembuatan biogas

menggunakan kotoran manusia, Pemeliharaan dan

perawatan reaktor biogas )

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

5 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

b. Memberikan kesempatan kepada peserta untuk menanyakan

hal-hal yang kurang jelas,

2. Kegiatan peserta.

a. Mengajukan pertanyaan yang diminta narasumber sesuai

dengan kesempatan yang diberikan

b. Memberikan jawaban atas pertanyaan yang diajukan nara

sumber

c. Mendengar, mencatat dan menyimpulkan hal-hal yang

penting

Langkah 4

1. Kegiatan Nara Sumber

a. Meminta kelas untuk membentuk 3 kelompok, yaitu

kelompok I, kelompok II dan kelompok III, serta memilih

ketua, sekretaris dan penyaji.

b. Meminta masing-masing kelompok untuk membuat

perencanaan teknis berikut rencana pemanfaatannya

mengenai instalasi biodigester

c. Memberikan bimbingan tentang jalannya proses praktikum

2. Kegiatan peserta

a. Membentuk kelompok diskusi, memilih ketua, sekretaris dan

penyaji serta melakukan diskusi sesuai dengan bimbingan

nara sumber.

b. membuat perencanaan teknis berikut rencana

pemanfaatannya mengenai instalasi biodigester

c. Menyusun hasil-hasil diskusi dalam satu laporan

d. Mencatat dan menyimpulkan hal-hal yang penting

Langkah 5

1. Kegiatan Nara Sumber.

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

6 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

d. Meminta masing masing kelompok (kelompok I, kelompok II

dan kelompok III), mempresentasikan hasil-hasil Praktek

kelompoknya didepan kelas.

e. Memberikan masukan tentang masalah-masalah yang timbul

seputar proses diskusi serta mengarahkannya sesuai dengan

tujuan pembelajaran

f. Merangkum hasil-hasil diskusi pada tahapan-tahapan

tertentu sehingga hasil-hasil diskusi lebih fokus.

2. Kegiatan peserta

a. Mengikuti acara penyajian/presentasi masing-masing

kelompok

b. Berpartisipasi aktif dan bertanya, mengemukakan

pendapat/saran yang berguna bagi proses pembelajaran

c. Mendengar, mencatat dan bertanya tentang hal-hal yang

kurang jelas

d. Mencatat dan menyimpulkan hal-hal yang penting.

Langkah 6

Penutup.

1. Kegiatan nara sumber

a. Meminta peserta menanyakan hal-hal yang kurang jelas

sebelum menutup acara pembelajaran

b. Meminta peserta untuk memberi komentar tentang proses

belajar

c. Memberikan jawaban atas pertanyaan peserta ( kalau ada )

d. Tutup acara pemberian sesi dengan ucapan penghargaan

atas perhatian peserta selama pembelajaran, serta

permohonan maaf jika terdapat sesuatu yang tidak

berkenan.

2. Kegiatan peserta.

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

7 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

a. Mengajukan pertanyaan yang diminta narasumber sesuai

dengan kesempatan yang diberikan

b. Memberikan komentar tertulis tentang jalannya penyampaian

materi oleh narasumber dalam selembar kertas

VI. URAIAN MATERI

1. PENGERTIAN

Biogas adalah 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 anaerobik. Kandungan utama dalam

biogas adalah metana dan karbon dioksida.

Komposisi biogas

Komponen %

Metana (CH4) 55-75

Karbon dioksida (CO2) 25-45

Nitrogen (N2) 0-0.3

Hidrogen (H2) 1-5

Hidrogen sulfida (H2S) 0-3

Oksigen (O2) 0.1-0.5

2. PRINSIP PEMBUATAN BIOGAS

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

8 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

Biogas diproduksi oleh bakteri dari bahan organik di dalam

kondisi hampa udara (anaerobik proses). Proses ini berlangsung

selama pengolahan atau fermentasi, gas tersebut sebagian besar

berupa metan dengan rumus molekul CH4 dan karbondioksida

dengan rumus molekul CO2.

Campuran gas tersebut bersifat mudah terbakar jika kandungan

metan mencapai lebih dari 50 %. Biogas yang berasal dari

kotoran ternak berisi kira-kira 60 % metan. Potensi produksi gas

dari suatu jenis bahan sesungguhnya cukup tinggi jika kadar

bahan organiknya juga tinggi dan tingkat rasio C/N 20 : 1

sampai 40 : 1.

Kecepatan produksi gas selanjutnya tergantung dari kondisi fisik

bahan dan temperatur. Bahan kering dan berserabut lebih lama

jika dibandingkan dengan bahan yang halus serta basah.

Temperatur optimal pada suhu 35 C, berkisar antara 32 – 37 C.

Selain itu juga tergantung dari jenis bakterinya. Kelompok

bakteri yang berbeda bertugas untuk kehidupan fermentasi

dalam sebuah ekosistem. Setiap jenis bakteri tergantung dengan

jenis lainnya. Jangka fermentasi menjadi singkat jika populasi

bakteri benar-benar seimbang.

Kadar kering (total solid = TS) lapisan yang tidak terolah,

berkisar antara 7 – 11 %. Hasil ini bisa dicapai jika kotoran padat

dicampur air atau urine dengan volume yang seimbang. Proses

digester yang sehat menunjukkan adanya pH 7.0 (taraf netral

dari bahan).

Bila bakteri yang menghasilkan metan telah tersedia dalam

bahan misalnya dari kotoran ruminansia, produksi biogas dimulai

dalam waktu 3 – 5 hari. Pada lahan pertanian digester diisi

perlahan-lahan, sementara itu penggunaannya setelah bangunan

penuh terisi.

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

9 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

Bila ada masalah untuk mengawali produksi gas (misal udara

terlalu dingin), maka perlu ditambah 20 % kotoran pemacu yang

berasal dari digester yang telah berfungsi, kemudian diaduk pada

saat pengisian pertama. Berikut disajikan skema Biogas:

3. Pembuatan instalasi dan pengolahan limbah organik/cair

menjadi biogas

a. Pembuatan biogas menggunakan kotoran

ternak/bahan dan atau limbah organik

1) Peralatan dan bahan

Peralatan yang dibutuhkan untuk membuat reaktor ini

adalah sebagai berikut:

a) Volume reaktor (plastik)/drum yang kedap air : 300

liter atau disesuaikan dengan kebutuhan yang telah

dimodifikasi sebagai berikut

b) Drum di buat kedap udara, apabila drum besi di las

dan cat anti karat

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

10 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

c) Pastikan kekedapan air dengan mengisi air, apabila

ada kebocoran air maka kebocoran dapat ditambal

dengan di las lalu di cat kembali

d) Bolongi bagian bawah dan bagian atas drum untuk

menempatkan pipa besi dan selang

e) Las pipa besi dan selang di lubang yang sudah

disiapkan

f) Untuk lebih jelasnya, kebutuhan alat sebagai berikut:

Besi siku, mur & baut (jumlah disesuaikan dengan

keperluan)

Pipa besi (diameter disesuaikan)

Selang saluran gas : + 10 m

Sock drat dan seal karet

Peralatan pertukangan seperti las, palu, dll

Kebutuhan bahan baku : kotoran ternak (ayam,

sapi/ kerbau, limbah organik, dll)

2) Pembuatan tabung digester

Modifikasi drum menjadi tabung digester sebagai berikut:

a) Drum di buat kedap udara, apabila drum besi di las

dan di cat anti karat

b) Pastikan kekedapan air dengan mengisi air, apabila

ada kebocoran air maka kebocoran dapat ditambal

dengan di las lalu di cat kembali

c) Lubangi bagian bawah dan bagian atas drum untuk

menempatkan pipa besi dan selang

d) Las pipa besi dan selang di lubang yang sudah

disiapkan

e) Sambungkan selang dari digester ke kompor biogas

(dapat menggunakan kaleng bekas) usahakan kedap

air dengan menggunakan seal karet disetiap

sambungannya

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

11 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

f) Untuk lebih jelasnya, skemanya dapat dilihat gambar

di bawah ini:

3) Cara penggunaan reactor biogas

a) Buat campuran kotoran ternak, limbah organik dan air

dengan perbandingan 1 : 1 (bahan biogas)

b) Masukkan bahan biogas ke dalam reaktor melalui

tempat pengisian sebanyak 240 liter, selanjutnya akan

berlangsung proses produksi biogas di dalam reaktor.

c) Setelah kurang lebih 10 hari reaktor biogas dan

penampung biogas akan terlihat mengembung dan

mengeras karena adanya biogas yang dihasilkan.

Biogas sudah dapat digunakan sebagai bahan bakar.

d) Sekali-sekali reaktor biogas digoyangkan supaya

terjadi penguraian yang sempurna dan gas yang

terbentuk di bagian bawah naik ke atas, lakukan juga

pada setiap pengisian reaktor.

e) Proses biogas berhasil apabila kompor dapat menyala

f) Ampas kotoran ada 2 (dua) bentuk yang biasa ditemui

dalam 2 (lapisan) :

o Lapisan paling atas berbentuk cairan

kompor

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

12 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

o Cairan ini dapat digunakan sebagai pupuk cair

dengan terlebih dahulu diaerasi bisa dengan di

aduk dan lainnya untuk meminimalisir bau.

Setelah di aerasi bisa langsung digunakan dengan

pengenceran menggunakan air bias agar tidak

terlalu pekat

o Lapisan paling bawah berbentuk padatan

o Dapat digunakan langsung untuk pupuk padat,

karakteristik padatan ini biasanya seperti tanah

dan lebih baik, sebelum digunakan di jemur

terlebih dahulu untuk menghilangkan bau dan

lainnya.

b. Pembuatan Biogas dengan bahan baku kotoran manusia

Prinsip pembuatan biogas dengan bahan baku kotoran manusia

sama seperti kotoran ternak tetapi berbeda dalam instalasi

inletnya. Lebih jelasnya adalah sebagai berikut:

4. Pemeliharaan dan perawatan reaktor biogas

Berikut ini merupakan cara untuk merawat dan memelihara reaktor

biogas antara lain sebagai berikut:

Pengolahan Limbah Cair menjadi Biogas

13 / MI-5B Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti

a. Apabila reaktor tampak mengencang dan indikator pada

pressure gauge mengalami perubahan hal ini di karenakan

adanya gas tetapi gas tidak mengisi penampung gas, maka

luruskan selang dari pengaman gas sampai reaktor, karena uap

air yang ada di dalam selang dapat menghambat gas mengalir

ke penampung gas. Lakukan hal tersebut sebagai pengecekan

rutin.

b. Cegah air masuk ke dalam reaktor dengan menutup tempat

pengisian disaat tidak ada pengisian reaktor. Serta dilakukan

pengecekan rutin jika kandungan air di dalam reaktor berlebih.

c. Apabila terdeteksi ada kebocoran dapat langsung ditambal

dengan las dan atau perekat

VI. REFERENSI

Erliza, dkk,(2008), Teknologi Bioenergi, Agromedia, Jakarta

http://abisantoso.multiply.com/journal/item/13&docid=http://static

.flickr.com/ diakses pada tanggal 11 agustus 2011

http://biancabian.wordpress.com/2011/01/07/biogas/ diakses pada

tanggal 11 agustus 2011

http://biogassederhana.blogspot.com/ diakses pada tanggal 11

agustus 2011

http://id.wikipedia.org/wiki/Biogas diakses pada tanggal 11 agustus

2011

http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&112371710

diakses pada tanggal 11 agustus 2011

Prihandono (2007), Energi Hijau, Penebar swadaya, cet. I Jakarta

Tim nasional pengembangan BBN (2007), Bahan Bakar Nabati,

Penebar swadaya, cet. I Jakarta

Wahyuni (2008), Biogas, Penebar Swadaya, Cet. I Jakarta