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