Modul Pengelolaan Limbah Organik Menjadi Biogas

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

MODUL:

PENGOLAHAN LIMBAH ORGANIK/CAIR MENJADI BIOGAS, PUPUK PADAT DAN CAIR 

I.

DESKRIPSI SINGKAT

 S 

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 1 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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 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

mempraktikkan

pelatihan

pengolahan

ini limbah

peserta

latih

mampu

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

2 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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 3 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

1. Kegiatan narasumber. a. Kegiatan bina situasi kelas.

-

Memperkenalkan diri Menyampaikan ruang lingkup bahasan

b.Menanyakan 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

mencatat

dan

pertanyaan

yang

diajukan

narasumber, c. Mendengar,

menyimpulkan

hal-hal

yang

penting.

Langkah 3

1. Kegiatan narasumber a. Menjelaskan materi sub pokok bahasan 3, 4, dan 5 (Cara penggunaan

reaktor

biogas,

menggunakan

kotoran

manusia,

Pembuatan

biogas

Pemeliharaan

dan

perawatan reaktor biogas )

4 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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

kelompok,

yaitu

penting

Langkah 4

1. Kegiatan Nara Sumber a. Meminta

kelas

untuk

membentuk

3

kelompok I, kelompok II dan kelompok III, serta memilih ketua, sekretaris dan penyaji. b. Meminta

masing-masing

perencanaan

teknis

kelompok

berikut

untuk

rencana

membuat

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.

5 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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

permohonan

maaf

peserta jika

selama terdapat

pembelajaran, sesuatu

yang

serta tidak

berkenan.

2. Kegiatan peserta.

6 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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

7 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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 CH 4 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 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.

8 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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

9 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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

10 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

f) Untuk lebih jelasnya, skemanya dapat dilihat gambar di bawah ini:

kompor  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

11 / MI-5B

Lapisan paling atas berbentuk cairan

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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: 12 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti

Pengolaha Pengolahan n L imbah Cair menj menj adi adi Bi ogas  ogas 

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.multip http://abisantoso.multiply.com/journal ly.com/journal/item/13&doci /item/13&docid=http://stati d=http://static c .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

13 / MI-5B

Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan

Materi Inti