Post on 05-May-2019
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