π TEORI PEMBELAJARAN
1. Pengertian Biogas
Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses fermentasi anaerobik (tanpa oksigen) bahan organik seperti kotoran ternak, limbah pertanian, dan sampah organik. Gas utama yang dihasilkan adalah metana (CHβ) sekitar 50β70% dan karbon dioksida (COβ) sekitar 30β50%.
2. Proses Fermentasi Anaerobik
Fermentasi anaerobik terjadi dalam 4 tahap utama:
- Hidrolisis β Bakteri memecah senyawa kompleks (karbohidrat, protein, lemak) menjadi senyawa sederhana.
- Asidogenesis β Senyawa sederhana diubah menjadi asam-asam organik.
- Asetogenesis β Asam organik diubah menjadi asam asetat, Hβ, dan COβ.
- Metanogenesis β Bakteri metanogen mengubah asam asetat menjadi metana (CHβ).
3. Reaksi Kimia Pembentukan Metana
Asam asetat β Metana + Karbon dioksida
Atau melalui jalur hidrogen:
4. Komponen Reaktor Biogas
- Digester β ruang fermentasi anaerobik tempat bakteri bekerja.
- Gas Holder (Kubah Gas) β menampung gas metana yang dihasilkan.
- Inlet β saluran masuk kotoran ternak + air.
- Outlet β saluran keluar bio-slurry (pupuk cair).
- Pipa Gas β menyalurkan gas ke kompor atau genset.
5. Faktor yang Mempengaruhi Produksi Biogas
- π‘οΈ Suhu β optimum 35β55 Β°C untuk bakteri mesofilik/termofilik.
- βοΈ pH β ideal 6,8β7,2 (netral).
- π§ Rasio C/N β ideal 20:1 hingga 30:1.
- β±οΈ Waktu retensi β 20β40 hari untuk fermentasi sempurna.
- π« Kontaminasi oksigen β harus anaerob sempurna.
6. Komposisi Biogas
- Metana (CHβ) β 50β70% (gas utama, mudah terbakar)
- Karbon dioksida (COβ) β 30β50%
- Hidrogen sulfida (HβS) β 0,1β0,5% (berbau)
- Nitrogen (Nβ) β 1β5%
- Uap air (HβO) β variabel
7. Rumus Perhitungan Volume Biogas
V = volume biogas, m = massa kotoran, Y = yield biogas
Contoh: 50 kg kotoran sapi/hari dengan yield 0,04 mΒ³/kg akan menghasilkan 2 mΒ³ biogas/hari β cukup untuk keluarga 4β5 orang memasak 3Γ sehari.
8. Manfaat Biogas
- π₯ Energi terbarukan β menggantikan LPG dan kayu bakar.
- π± Pupuk organik β bio-slurry kaya nitrogen, fosfor, kalium.
- π‘ Mengurangi pencemaran β kotoran tidak dibuang sembarangan.
- π¨ Mengurangi emisi gas rumah kaca β metana dari kotoran tertangkap.
- π° Hemat biaya β tidak perlu beli LPG.
- π©Ί Sehat β bebas asap dapur, mengurangi ISPA.
9. Bio-Slurry sebagai Pupuk
Bio-slurry adalah hasil samping fermentasi biogas berupa cairan dan padatan yang kaya nutrisi. Kandungannya:
- πΏ Nitrogen (N) β 1,5β2,5%
- πΏ Fosfor (PβOβ ) β 1,0β2,0%
- πΏ Kalium (KβO) β 0,8β1,5%
- π¦ Mikroba baik β mendekomposisi bahan organik tanah.
Bio-slurry lebih cepat diserap tanaman dibanding pupuk kandang segar.
10. Kesimpulan
Reaktor biogas adalah teknologi tepat guna yang mengubah limbah kotoran ternak menjadi energi terbarukan (biogas) dan pupuk organik (bio-slurry). Sistem ini ramah lingkungan, ekonomis, dan berkelanjutan β cocok untuk peternakan skala rumah tangga maupun komersial di pedesaan.