Berbagai kasus pencemaran lingkungan dan memburuknya kesehatan masyarakat yang banyak terjadi dewasa ini diakibatkan oleh limbah cair dari berbagai kegiatan industri, rumah sakit, pasar, restoran hingga rumah tangga. Hal ini disebabkan karena penanganan dan pengolahan limbah tersebut kurang serius. berbagai teknik pengolahan limbah baik cair maupun padat unutk menyisihkan bahan polutannya yang telah dicoba dan dikembangankan selama ini belum memberikan hasil yang optimal. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka diperlukan suatu metode penanganan limbah yang tepat, terarah dan berkelanjutan. Salah satu metode yang dapat diaplikasikan adalah dengan cara BIO-PROSES, yaitu mengolah limbah organik baik cair maupun organik secara biologis menjadi biogas dan produk alternatif lainnya seperti sumber etanol dan methanol. Dengan metode ini, pengolahan limbah tidak hanya bersifat �penanganan� namun juga memiliki nilai guna/manfaat.
Teknologi pengolahan limbah baik cair maupun padat merupakan kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan limbah cair dan limbah padat baik domestik maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara masyarakat setempat. Jadi teknologi yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan.
Salah satu limbah yang akan kita bahas di sini adalah limbah cair dari produksi tahu.
Tahu adalah salah satu makanan tradisional yang biasa dikonsumsi setiap hari oleh orang Indonesia. Proses produksi tahu menhasilkan 2 jenis limbah, limbah padat dan limbah cairan. Pada umumnya, limbah padat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, sedangkan limbah cair dibuang langsung ke lingkungan. Pada umumnya, limbah padat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, sedangkan limbah cair dibuang langsung ke lingkungan. Limbah cair pabrik tahu ini memiliki kandungan senyawa organik yang tinggi. Tanpa proses penanganan dengan baik, limbah tahu menyebabkan dampak negatif seperti polusi air, sumber penyakit, bau tidak sedap, meningkatkan pertumbuhan nyamuk, dan menurunkan estetika lingkungan sekitar.
Banyak pabrik tahu skala rumah tangga di Indonesia tidak memiliki proses pengolahan limbah cair. Ketidakinginan pemilik pabrik tahu untuk mengolah limbah cairnya disebabkan karena kompleks dan tidak efisiennya proses pengolahan limbah, ditambah lagi menghasilkan nilai tambah. Padahal, limbah cair pabrik tahu memiliki kandungan senyawa organik tinggi yang memiliki potensi untuk menghasilkan biogas melalui proses an-aerobik. Pada umumnya, biogas mengandung 50-80% metana, CO2, H2S dan sedikit air, yang bisa dijadikan sebagai pengganti minyak tanah atau LPG. Dengan mengkonversi limbah cair pabrik tahu menjadi biogas, pemilik pabrik tahu tidak hanya berkontribusi dalam menjaga lingkungan tetapi juga meningkatkan pendapatannya dengan mengurangi konsumsi bahan bakar pada proses pembuatan tahu.
Biasanya biogas dibuat dari limbah peternakan yaitu kotoran hewan ternak maupun sisa makanan ternak, namun pada prinsipnya biogas dapat juga dibuat dari limbah cair. Biogas sebenarnya adalah gas metana (CH4). Gas metana bersifat tidak berbau, tidak berwarna dan sangat mudah terbakar. Pada umumnya di alam tidak berbentuk sebagai gas murni namun campuran gas lain yaitu metana sebesar 65%, karbondioksida 30%, hidrogen disulfida sebanyak 1% dan gas-gas lain dalam jumlah yang sangat kecil. Biogas sebanyak 1000 ft3 (28,32 m3) mempunyai nilai pembakaran yang sama dengan 6,4 galon (1 US gallon = 3,785 liter) butana atau 5,2 gallon gasolin (bensin) atau 4,6 gallon minyak diesel. Untuk memasak pada rumah tangga dengan 4-5 anggota keluarga cukup 150 ft3 per hari.
Bahan baku yaitu limbah tahu cair menjadi Biogas
Sebagian besar limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu adalah cairan kental yang terpisah dari gumpalan tahu yang disebut air dadih. Cairan ini mengandung kadar protein yang tinggi dan dapat segera terurai. Limbah cair ini sering dibuang secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu sehingga menghasilkan bau busuk dan mencemari sungai. Sumber limbah cair lainnya berasal dari pencucian kedelai, pencucian peralatan proses, pencucian lantai dan pemasakan serta larutan bekas rendaman kedelai. Jumlah limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuat tahu kira-kira 15-20 l/kg bahan baku kedelai, sedangkan bahan pencemarnya kira-kira untuk TSS sebesar 30 kg/kg bahan baku kedelai, BOD 65 g/kg bahan baku kedelai dan COD 130 g/kg bahan baku kedelai (EMDI & BAPEDAL, 1994).
Pada industri tempe, sebagian besar limbah cair yang dihasilkan berasal dari lokasi pemasakan kedelai, pencucian kedelai, peralatan proses dan lantai. Karakter limbah cair yang dihasilkan berupa bahan organik padatan tersuspensi (kulit, selaput lendir dan bahan organik lain).
Industri pembuatan tahu dan tempe harus berhati-hati dalam program kebersihan pabrik dan pemeliharaan peralatan yang baik karena secara langsung hal tersebut dapat mengurangi kandungan bahan protein dan organik yang terbawa dalam limbah cair.
Penerapan Prinsip 3R pada Proses Pengolahan Limbah Tahu
Reduce :
Pengolahan Limbah Secara Fisika
Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.
Pengolahan Limbah Secara Kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi.
Pengolahan Limbah Secara Biologi
Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara nbiologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya.
Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:
Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor);
Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor).
Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini. Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain: oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih sedikit. Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%), kontak stabilisasi mempunyai kelebihan yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis total lebih pendek (4-6 jam). Proses kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan BOD tersuspensi melalui proses absorbsi di dalam tangki kontak sehingga tidak diperlukan penyisihan BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan.
Reuse :
Limbah yang dihasilkan dari proses pembuatan tahu dapat digunakan sebagai alternatif pakan ternak. Hal tersebut dilakukan karena dalam ampas tahu terdapat kandungan gizi. Yaitu, protein (23,55 persen), lemak (5,54 persen), karbohidrat (26,92 persen), abu (17,03 persen), serat kasar (16,53 persen), dan air (10,43 persen). Salah satu alasannya, selain untuk mengurangi pencemaran lingkungan, khususnya perairan.
Recycle :
Larutan bekas pemasakan dan perendaman dapat didaur ulang kembali dan digunakan sebagai air pencucian awal kedelai. Perlakuan hati-hati juga dilakukan pada gumpalan tahu yang terbentuk dilakukan seefisien mungkin untuk mencegah protein yang terbawa dalam air dadih.
MATERI
Perombakan (degradasi) limbah cair organik akan menghasilkan gas metana, karbondioksida dan gas-gas lain serta air. Perombakan tersebut dapat berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Pada proses aerobik limbah cair kontak dengan udara, sebaliknya pada kondisi anaerobik limbah cair tidak kontak dengan udara luar.
Biasanya biogas dibuat dari limbah peternakan yaitu kotoran hewan ternak maupun sisa makanan ternak, namun pada prinsipnya biogas dapat juga dibuat dari limbah cair. Biogas sebenarnya adalah gas metana (CH4). Gas metana bersifat tidak berbau, tidak berwarna dan sangat mudah terbakar. Pada umumnya di alam tidak berbentuk sebagai gas murni namun campuran gas lain yaitu metana sebesar 65%, karbondioksida 30%, hidrogen disulfida sebanyak 1% dan gas-gas lain dalam jumlah yang sangat kecil. Biogas sebanyak 1000 ft3 (28,32 m3) mempunyai nilai pembakaran yang sama dengan 6,4 galon (1 US gallon = 3,785 liter) butana atau 5,2 gallon gasolin (bensin) atau 4,6 gallon minyak diesel. Untuk memasak pada rumah tangga dengan 4-5 anggota keluarga cukup 150 ft3 per hari.
Proses dekomposisi limbah cair menjadi biogas memerlukan waktu sekitar 8-10 hari. Proses dekomposisi melibatkan beberapa mikroorganisme baik bakteri maupun jamur, antara lain :
Bakteri selulolitik
Bakteri selulolitik bertugas mencerna selulosa menjadi gula. Produk akhir yang dihasilkan akan mengalami perbedaan tergantung dari proses yang digunakan. Pada proses aerob dekomposisi limbah cair akan menghasilkan karbondioksida, air dan panas, sedangkan pada proses anaerobik produk akhirnya berupa karbondioksida, etanol dan panas.
Bakteri pembentuk asam
Bakteri pembentuk asam bertugas membentuk asam-asam organik seperti asam-asam butirat, propionat, laktat, asetat dan alkohol dari subtansi-subtansi polimer kompleks seperti protein, lemak dan karbohidrat. Proses ini memerlukan suasana yang anaerob. Tahap perombakan ini adalah tahap pertama dalam pembentukan biogas atau sering disebut tahap asidogenik.
Bakteri pembentuk metana
Golongan bakteri ini aktif merombak asetat menjadi gas metana dan karbondioksida. Tahap ini disebut metanogenik yang membutuhkan suasana yang anaerob, pH tidak boleh terlalu asam karena dapat mematikan bakteri metanogenik.
BIAYA
* Biaya Langsung
Biaya bahan baku : Kacang Kedelai, mikroorganisme atau bakteri pendukung proses pengolahan
* Biaya tidak Langsung : upah pekerja, perawatan peralatan.
ENERGI
Penggunaan limbah tahu cair sebagai bahan baku pembuatan biogas memanfaatkan bahan-bahan yang dapat diperbaharui seperti penggunaan bakteri atau mikroorganisme pada proses pengolahannya. Sehingga pada proses pengolahan tersebut dapat mengemat energi.
PRODUK BARU
Produk yang dihasilkan dari pengolahan limbah tahu cair adalah biogas. Bio gas sangat bermanfaat bagi alat kebutuhan rumah tangga/kebutuhan sehari-hari, misalnya sebagai bahan bakar kompor (untuk memasak), lampu, penghangat ruangan/gasolec, suplai bahan bakar mesin diesel, untuk pengelasan (memotong besi), dan lain-lain. Sedangkan manfaat bagi lingkungan adalah dengan proses fermentasi oleh bakteri anaerob (Bakteri Methan) tingkat pengurangan pencemaran lingkungan dengan parameter BOD dan COD akan berkurang sampai dengan 98% dan air limbah telah memenuhi standard baku mutu pemerintah sehingga layak di buang ke sungai. Bio gas secara tidak langsung juga bermanfaat dalam penghematan energi yang berasal dari alam, khususnya sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (minyak bumi) sehingga sumber daya alam tersebut akan lebih hemat dalam penggunaannya dalam jangka waktu yang lebih lama lagi.
sumber :
elkace-energi.blogspot.com/2010/09/limba...-menjadi-biogas.html
sugiyonotahu.blogspot.com/2010/03/blog-post.html
ekonomi.kompasiana.com/group/bisnis/2010...gy-dari-limbah-tahu/
xteknologi.blogspot.com/2010/08/biogas-dari-tahu.html
www.pekalongankab.go.id/web/index.php?op...id=694&Itemid=82
ariffadholi.blogspot.com/2010/04/pembuat...ari-limbah-tahu.html
www.koran-jakarta.com/berita-detail.php?id=54302
http://hendrik-perdana.blogspot.com/2011/03/pengolahan-limbah-tahu-menjadi-biogas.html
Gemuruh suara mesin diesel membelah keheningan perbukitan Desa Cimekar, Kecamatan Cilengkrang, Kabupaten Bandung. Suara itu mungkin tak berbeda dengan suara generator pembangkit listrik biasa. Namun, sebenarnya generator milik Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) itu bukanlah generator biasa.
Pembangkit listrik itu menggunakan biogas dari kotoran sapi sebagai sumber energi utamanya, sedangkan solar yang digunakan hanya 30 persen. "Kami menggunakan sistem dual fuel, yang sedang dikembangkan," kata Aep Saepudin, Kepala Subbidang Sarana Rekayasa Tenaga Listrik dan Mekatronik Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan Mekatronika (P2 Telimek) LIPI, yang memimpin penelitian di sana.
Selama beberapa tahun terakhir, Aep dan peneliti LIPI lainnya memang tengah mengembangkan Bioelektrik, mesin pembangkit listrik bertenaga biogas dari sampah organik. Biogas dari beragam sampah organik tersebut telah dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif untuk mesin pembangkit listrik berbahan bakar bensin atau elpiji. Mereka meneliti biogas karena beberapa literatur menyebutkan hanya diperlukan 0,03 meter kubik biogas untuk menghasilkan listrik sebesar 1 kWh.
Untuk membuat Bioelektrik, Aep memanfaatkan generator berbahan bakar bensin atau elpiji yang ada di pasar. Generator berkapasitas rata-rata 700 watt itu tidak memerlukan modifikasi yang berarti selain penambahan aerator. Cukup menyuntikkan biogas yang ditampung menggunakan aerator, motor pembangkit listrik berputar kencang. Aerator adalah alat yang berfungsi menaikkan tekanan gas agar mudah terpantik percikan listrik dari busi di ruang mesin.
Sayangnya, pembangkit listrik berbahan bakar bensin atau elpiji terbatas kapasitasnya, di kisaran 700-2.000 watt, sehingga kurang ekonomis. Kepala Subdidang Laboratorium Motor Bakar LIPI Arifin Nur mengatakan, untuk memproduksi listrik berdaya besar, mereka harus menggunakan generator mesin diesel dengan solar sebagai bahan bakarnya. "Belum ada di seluruh dunia, teknologi yang bisa menggantikan solar dengan biogas," katanya.
Untuk mengatasi masalah itu, mereka akhirnya melakukan terobosan dengan mengaplikasikan sistem dual fuel. Sistem itu menggabungkan dua macam bahan bakar, yaitu solar dan biogas dari kotoran sapi, untuk menggerakkan mesin diesel pembangkit listrik berkapasitas 10 ribu watt. Modifikasi yang dilakukan untuk membuat generator sistem dual fuel ini tidak banyak, mesin pun tidak diobok-obok sama sekali.
Modifikasi yang dilakukan hanya menambahkan perangkat regulator dan mixer yang dipasang di saluran udara yang terhubung ke ruang pembakaran mesin diesel itu. Regulator berfungsi untuk mengatur laju rata-rata atau flow rate aliran biogas yang memasuki mesin. Mixer membantu pencampuran antara udara dan biogas yang terisap mesin menjadi campuran udara yang homogen. "Ini teknologi sederhana, sudah banyak diaplikasikan," kata Arifin.
Perangkat berupa pipa logam pendek ini diselipkan di tengah-tengah pipa saluran lubang pemasukan udara mesin itu. Pada pipa logam itu dipasangi semacam nozzle, yang tersambung ke pipa paralon tempat biogas dialirkan. Dari nozzle itu, aliran biogas "disuntikkan" agar bercampur dengan udara yang disedot oleh genset tersebut.
Meski sedikit, solar tetap dibutuhkan untuk pre-combution atau pemicu pembakaran di ruang mesin karena sistem mesin diesel menggunakan sistem kompresi untuk pemicu pembakarannya. Ini berbeda dengan mesin berbahan bakar bensin yang menggunakan percikan listrik dari busi sebagai pemicu pembakaran di ruang mesin.
Sebenarnya sistem serupa yang dikembangkan di luar negeri bisa menekan penggunaan solar sampai tinggal 10 persen. Namun, pembangkit listrik yang dikembangkan LIPI diatur menggunakan komposisi 30 persen solar dan 70 persen biogas mesin. Dengan setting itu, biogas yang disuntikkan ke genset hanya 20 liter per menit atau 1,2 meter kubik biogas tiap jam.
Sistem ini terbukti dapat memangkas penggunaan solar hingga separuhnya. Untuk menyalakan mesin pembangkit 10 kWh selama delapan jam tanpa henti, biasanya dibutuhkan 8 liter solar, dengan rata-rata konsumsi bahan bakar spesifik satu jam membutuhkan seliter solar. Dengan sistem dual fuel, solar yang digunakan hanya berkisar 3-4 liter.
Dalam pengujiannya, mesin pembangkit listrik sistem dual fuel 10 kWh di Desa Girimekar, Cilengkrang, baru digunakan untuk pemakaian maksimal empat jam dengan daya listrik 8 kWh. Dengan pemakaian selama itu, biogas yang disedotnya mencapai 14,4 meter kubik. "Konsumsi bahan bakar (solar) turun dari 1 liter per jam menjadi 0,4 liter per jam," Arifin menandaskan.
Arifin mengakui penghematan itu belum memasuki angka ekonomis jika digunakan di Jawa dan Sumatera. Tapi di daerah yang sulit mendapatkan pasokan bahan bakar, seperti di daerah atau pulau terpencil, teknik dual fuel ini dapat menjadi alternatif.
Pengoperasiannya pun tidak rumit. Sebelum mesin diesel dinyalakan, aliran biogas ke dalam mesin itu disetel dengan kecepatan rata-rata aliran 20 liter per menit. Setelah itu baru kunci starter diputar untuk menyalakan genset. Suara gemuruhnya memekakkan ruangan riset seukuran garasi mobil itu. Istimewanya, asap yang mengepul keluar dari mesin itu berwarna putih dan relatif tipis. Tidak ada jelaga hitam yang biasa terlihat dari mesin diesel.
Genset dual fuel itu diharapkan dapat menjadi contoh bagi masyarakat. Idealnya, kata Aep, pemanfaatan biogas akan berguna bagi peternakan sapi yang mempunyai suplai kotoran yang melimpah.
Sayangnya, listrik yang dihasilkan pembangkit yang kapasitasnya lumayan besar ini belum bisa digunakan oleh warga Cilengkrang. Padahal di kecamatan yang berbatasan langsung dengan Kota Bandung itu baru separuh warganya yang menikmati listrik. Masalahnya, papar Aep, membuat jaringan listrik untuk mengalirkan listrik butuh rupiah yang tidak sedikit.
Camat Cilengkrang Maslan mengatakan baru 60 persen dari 11 ribu keluarga di daerah itu yang tersambung dengan listrik PLN. Kini Maslan tengah mengajukan proposal kepada Pemerintah Kabupaten Bandung untuk pembangunan jaringan listrik. "Kalau disetujui, warga di sini bisa memanfaatkan listriknya," katanya.
Setiap tahun Pemerintah Kabupaten Bandung hanya menganggarkan Rp 5 miliar untuk pemasangan listrik PLN. Dana sebesar itu hanya cukup untuk biaya pemasangan listrik bagi 500 keluarga sehingga dana itu digilir dari satu kecamatan ke kecamatan yang lain. Bantuan terakhir diterima Cilengkrang pada 2007 untuk 65 keluarga.
Maslan menyimpan harapan besar terhadap proyek LIPI itu untuk memberikan listrik bagi warganya. Di kecamatan itu hampir 70 persen warganya merupakan peternak sapi. Dia menghitung total sapi yang berada di kecamatannya mencapai 2.000 ekor, terdiri atas sapi perah dan sapi potong.
Jika setiap sapi menghasilkan 15 kilogram kotoran dalam sebulan, tak kurang dari 300 ton kotoran sapi bisa dimanfaatkan setiap bulan. Dia sudah berencana pembangkit serupa sudah dimintanya untuk dikembangkan di dua desa lainnya di kecamatannya.
Sumber : http://www.tempo.co/hg/sains/2009/08/18/brk,20090818-193168,id.html
Upaya pemerintah dalam mengoptimalkan pengembangan biogas tidak mudah, banyak tantangan yang menghadang kelancaran energi yang berasal dari kotoran hewan ternak. demikian diungkapkan Direktur Bioenergi, Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi (Ditjen EBTKE), Maritje Hutape dalam Seminar Green Productivity, Biogas : Is the best Renewable Energy Alternatif For Indonesia, di gedung Menara Kadin, Jakarta, Senin 21 Februari 2011."Banyak tantangan yang harus dihadapi,"ujar dia.
Maritje menjelaskan, tantangan tersebut diantaranya masih mahalnya investasi awal biogas,belum ada kebijakan-kebijakan insentif bagi masyarakat yang ingin mengembangkan biogas, selain itu, masyarakat masih tidak merasa nyaman menggunakan energi yang berasal dari kotoran, guna mengatasi persoalan ini diperlukan sosialisasi masive dan keberlanjutan. "Dengan sosialisasi pada akhirnya masyarakat bisa menerima energi dari kotoran ini,"kata dia. Persoalan lain, lanjut Maritje, keterbatasan sumber daya manusia yang mampu membangun konstruksi biogas sebab dalam proses biogas terdapat fermentasi anaerob, sehingga dibutuhkan digester yan anaerob, otomatis memerlukan sumber daya manusia yang terlatih, terakhir masih terbatasnya instalasi pengolahan biogas.
Kendati banyak tantangan yang dihadapi, menurut dia, bukan berarti peluang pengembangan biogas di Indonesia tidak ada terbukti , dari data statistik 2009 dengan komposisi potensi 13 juta sapi ternak dan perah, serta 28 juta kambing, domba dan kerbau Indonesia memiliki potensi biogas yang besar. "Bukan hanya itu, dari limbah kotoran manusia juga potensiL, contoh di perkotaan seperti di apartemen-apartemen dan kompleks perumahan jika diintegrasikan dari awal maka bisa menghasilkan biogas juga,"paparnya. Potensi lain, lanjut Maritje, dari limbah sampah di tempat pembuangan akhir (TPA) yang bisa menghasilkan landville gas, kemudian dimasukan ke dalam tabung bisa didistribusikan.
Bukan hanya itu, jika dikaitkan dengan isu lingkungan, dimana gas methane dalam merusak atmosfer ternyata 21 kali dibandingkan CO2, dilihat dari mekanisme perdagangan karbon, pengembangan biogas ini dari sisi materi juga dapat menguntungkan Indonesia mengingat sesuai dengan akan berakhirnya Kyoto Protokol, dimana negara-negara maju diminta untuk mengurangi emisi gas rumah kacanya, maka Indonesia bisa menjual karbon. "Negara-negara maju yang diminta mengurangi emisi akan diminta pertanggung jawaban kewajiban menurunkan emisi, sehingga menjalang 2012 diprediksi akan banyak permintaan dari negara-negara akan karbon, dengan demikian ada dua keuntungan yang bisa kita dapat yaitu pasokan energi dan uang,"tuturnya.
Lebih lanjut dia memaparkan, sampai 2012 pemerintah bekerjasama dengan HIVOS membidik target pengembangan 8000 unit instalasi biogas, dengan pengembangan di enam provinsi yaitu Nusa Tenggara Barat (NTB), Bali, Sulawesi Selatan, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur serta Yogyakarta."Sampai sekarang sudah 1400 unit, tahun ini ditargetkan 3600 unit dan tahun depan 3000 unit,"pungkasnya.
Sumber : http://www.energiterbarukan.net
Banyak sebab yang membuat Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) menjatuhkan pilihan untuk mengembangkan genset dual fuel di Kecamatan Cilengkrang, Bandung. Kecamatan ini tidak asing bagi para peneliti lembaga itu karena di sana Pusat Penelitian Informatika LIPI memasang alat pengukur curah hujan. Di daerah itu juga telah terdapat instalasi pengolah kotoran ternak menjadi biogas, yang dikembangkan oleh Yaya Sudrajat Sumarna, peneliti P2 Telimek LIPI.
Yaya, yang juga penduduk Cilengkrang, menyatakan instalasi pengolah kotoran sapi itu mampu menghasilkan tak kurang dari 4 meter kubik biogas setiap hari. Seharusnya angka itu bisa jauh lebih besar lagi, tapi reaktor untuk digester atau wadah pembusukan kotoran sapi belum lama ini jebol karena tanah longsor.
Lahan sempit di tebing bukit yang berada di bawah kandang sapi itu tak sanggup menyokong tempat penampungan sampah organik berkapasitas 25 ribu meter kubik, dengan berat hampir 5 ton, tersebut. "Kami terpaksa bikin yang kecil dulu," kata perancang alat pengolah sampah organik menjadi biogas itu.
Agar tetap dapat memasok biogas untuk penelitian genset dual fuel, untuk sementara dibuat wadah penampungan berkapasitas 2.500 liter campuran kotoran sapi plus air. Penampungan itu menghasilkan 4 meter kubik biogas per hari. Sekitar 60 persen biogas itu adalah gas metana (CH4), 38 persen karbon dioksida (CO2), dan sisanya gas hidrogen sulfida (H2S).
Sebelum dimasukkan ke reaktor, kotoran sapi yang dikumpulkan dari saluran pembuangan kandang sapi di atasnya disaring terlebih dulu. Kotoran sapi dicampur air dengan perbandingan 1 : 2 sebelum disalurkan ke digester. Wadah itu memiliki dua lubang, yaitu untuk memasukkan kotoran dan mengeluarkan pupuk organik yang tersimpan di dalamnya.
Wadah penampung (digester) yang terisi penuh kemudian dibiarkan selama 27 hari agar bisa menghasilkan biogas. Yaya mengatakan cuaca yang relatif dingin di Cilengkrang membuat proses terbentuknya biogas berjalan lebih lama. "Kalau panas, seminggu juga sudah jadi," katanya.
Tanda biogas terbentuk dapat diketahui bila kantong plastik yang dipasang di dekatnya menggelembung. Kantong plastik itu tersambung dengan pipa menuju lubang udara digester. Pipa itu sengaja dilengkapi pengaman agar kantong yang sudah penuh tidak jebol karena biogas yang berlebih bisa terembus keluar lewat pipa pengaman.
Jika biogas telah terbentuk, setiap hari dimasukkan campuran 500 liter kotoran sapi dan 1.000 liter air ke saluran digester. Bersama masuknya 500 liter sampah organik baru itu, sebanyak 500 liter kotoran yang sudah membusuk bisa langsung dimanfaatkan sebagai pupuk organik. Yaya mengatakan, dengan sistem ini, setiap hari bisa dihasilkan pupuk organik plus biogas secara terus-menerus.
Sumber : http://www.tempo.co/hg/sains/2009/08/18/brk,20090818-193169,id.html
Kelangkaan bahan bakar minyak, yang disebabkan oleh kenaikan harga minyak dunia yang signifikan, telah mendorong pemerintah untuk mengajak masyarakat mengatasi masalah energi bersama-sama (Kompas, 23 Juni 2005).
Kenaikan harga yang mencapai 58 dollar Amerika Serikat ini termasuk luar biasa sebab biasanya terjadi saat musim dingin di negara-negara yang mempunyai empat musim di Eropa dan Amerika Serikat. Masalah ini memang pelik sebagaimana dikatakan Presiden Susilo Bambang Yudhoyono dalam pertemuan dengan para gubernur di Pontianak, Kalimantan Barat, tanggal 22 Juni 2005, dan mengajak masyarakat melakukan penghematan energi di seluruh Tanah Air.
Penghematan ini sebetulnya harus telah kita gerakkan sejak dahulu karena pasokan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi adalah sumber energi fosil yang tidak dapat diperbarui (unrenewable), sedangkan permintaan naik terus, demikian pula harganya sehingga tidak ada stabilitas keseimbangan permintaan dan penawaran. Salah satu jalan untuk menghemat bahan bakar minyak (BBM) adalah mencari sumber energi alternatif yang dapat diperbarui (renewable).
Kebutuhan bahan bakar bagi penduduk berpendapatan rendah maupun miskin, terutama di pedesaan, sebagian besar dipenuhi oleh minyak tanah yang memang dirasakan terjangkau karena disubsidi oleh pemerintah. Namun karena digunakan untuk industri atau usaha lainnya, kadang-kadang terjadi kelangkaan persediaan minyak tanah di pasar. Selain itu mereka yang tinggal di dekat kawasan hutan berusaha mencari kayu bakar, baik dari ranting-ranting kering dan tidak jarang pula menebangi pohon-pohon di hutan yang terlarang untuk ditebangi, sehingga lambat laun mengancam kelestarian alam di sekitar kawasan hutan.
Sebetulnya sumber energi alternatif cukup tersedia. Misalnya, energi matahari di musim kemarau atau musim kering, energi angin dan air. Tenaga air memang paling banyak dimanfaatkan dalam bentuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA), namun bagi sumber energi lain belum kelihatan secara signifikan.
Energi terbarukan lain yang dapat dihasilkan dengan teknologi tepat guna yang relatif lebih sederhana dan sesuai untuk daerah pedesaan adalah energi biogas dengan memproses limbah bio atau bio massa di dalam alat kedap udara yang disebut digester. Biomassa berupa limbah dapat berupa kotoran ternak bahkan tinja manusia, sisa-sisa panenan seperti jerami, sekam dan daun-daunan sortiran sayur dan sebagainya. Namun, sebagian besar terdiri atas kotoran ternak.
Teknologi biogas
Gas methan terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri methan atau disebut juga bakteri anaerobik dan bakteri biogas yang mengurangi sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik (biomassa) sehingga terbentuk gas methan (CH4) yang apabila dibakar dapat menghasilkan energi panas. Sebetulnya di tempat-tempat tertentu proses ini terjadi secara alamiah sebagaimana peristiwa ledakan gas yang terbentuk di bawah tumpukan sampah di Tempat Pembuangan Sampah Akhir (TPA) Leuwigajah, Kabupaten Bandung, Jawa Barat, (Kompas, 17 Maret 2005). Gas methan sama dengan gas elpiji (liquidified petroleum gas/LPG), perbedaannya adalah gas methan mempunyai satu atom C, sedangkan elpiji lebih banyak.
Kebudayaan Mesir, China, dan Roma kuno diketahui telah memanfaatkan gas alam ini yang dibakar untuk menghasilkan panas. Namun, orang pertama yang mengaitkan gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah Alessandro Volta (1776), sedangkan Willam Henry pada tahun 1806 mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai methan. Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882), memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan methan.
Pada akhir abad ke-19 ada beberapa riset dalam bidang ini dilakukan. Jerman dan Perancis melakukan riset pada masa antara dua Perang Dunia dan beberapa unit pembangkit biogas dengan memanfaatkan limbah pertanian. Selama Perang Dunia II banyak petani di Inggris dan benua Eropa yang membuat digester kecil untuk menghasilkan biogas yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Karena harga BBM semakin murah dan mudah memperolehnya pada tahun 1950-an pemakaian biogas di Eropa ditinggalkan. Namun, di negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu ada. Kegiatan produksi biogas di India telah dilakukan semenjak abad ke-19. Alat pencerna anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900. (FAO, The Development and Use of Biogas Technology in Rural Asia, 1981).
Negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan Papua Niugini, telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat pembangkit gas bio dengan prinsip yang sama, yaitu menciptakan alat yang kedap udara dengan bagian-bagian pokok terdiri atas pencerna (digester), lubang pemasukan bahan baku dan pengeluaran lumpur sisa hasil pencernaan (slurry) dan pipa penyaluran gas bio yang terbentuk.
Dengan teknologi tertentu, gas methan dapat dipergunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan energi listrik, menjalankan kulkas, mesin tetas, traktor, dan mobil. Secara sederhana, gas methan dapat digunakan untuk keperluan memasak dan penerangan menggunakan kompor gas sebagaimana halnya elpiji.
Alat pembangkit biogas
Ada dua tipe alat pembangkit biogas atau digester, yaitu tipe terapung (floating type) dan tipe kubah tetap (fixed dome type). Tipe terapung dikembangkan di India yang terdiri atas sumur pencerna dan di atasnya ditaruh drum terapung dari besi terbalik yang berfungsi untuk menampung gas yang dihasilkan oleh digester. Sumur dibangun dengan menggunakan bahan-bahan yang biasa digunakan untuk membuat fondasi rumah, seperti pasir, batu bata, dan semen. Karena dikembangkan di India, maka digester ini disebut juga tipe India. Pada tahun 1978/79 di India terdapat l.k. 80.000 unit dan selama kurun waktu 1980-85 ditargetkan pembangunan sampai 400.000 unit alat ini.
Tipe kubah adalah berupa digester yang dibangun dengan menggali tanah kemudian dibuat bangunan dengan bata, pasir, dan semen yang berbentuk seperti rongga yang ketat udara dan berstruktur seperti kubah (bulatan setengah bola). Tipe ini dikembangkan di China sehingga disebut juga tipe kubah atau tipe China (lihat gambar). Tahun 1980 sebanyak tujuh juta unit alat ini telah dibangun di China dan penggunaannya meliputi untuk menggerakkan alat-alat pertanian dan untuk generator tenaga listrik. Terdapat dua macam tipe ukuran kecil untuk rumah tangga dengan volume 6-10 meter kubik dan tipe besar 60-180 meter kubik untuk kelompok.
India dan China adalah dua negara yang tidak mempunyai sumber energi minyak bumi sehingga mereka sejak lama sangat giat mengembangkan sumber energi alternatif, di antaranya biogas.
Di dalam digester bakteri-bakteri methan mengolah limbah bio atau biomassa dan menghasilkan biogas methan. Dengan pipa yang didesain sedemikian rupa, gas tersebut dapat dialirkan ke kompor yang terletak di dapur. Gas tersebut dapat digunakan untuk keperluan memasak dan lain-lain. Biogas dihasilkan dengan mencampur limbah yang sebagian besar terdiri atas kotoran ternak dengan potongan-potongan kecil sisa-sisa tanaman, seperti jerami dan sebagainya, dengan air yang cukup banyak.
Untuk pertama kali dibutuhkan waktu lebih kurang dua minggu sampai satu bulan sebelum dihasilkan gas awal. Campuran tersebut selalu ditambah setiap hari dan sesekali diaduk, sedangkan yang sudah diolah dikeluarkan melalui saluran pengeluaran. Sisa dari limbah yang telah �?dicerna�? oleh bakteri methan atau bakteri biogas, yang disebut slurry atau lumpur, mempunyai kandungan hara yang sama dengan pupuk organik yang telah matang sebagaimana halnya kompos sehingga dapat langsung digunakan untuk memupuk tanaman, atau jika akan disimpan atau diperjualbelikan dapat dikeringkan di bawah sinar matahari sebelum dimasukkan ke dalam karung.
Untuk permulaan memang diperlukan biaya untuk membangun pembangkit (digester) biogas yang relatif besar bagi penduduk pedesaan. Namun sekali berdiri, alat tersebut dapat dipergunakan dan menghasilkan biogas selama bertahun-tahun. Untuk ukuran 8 meter kubik tipe kubah alat ini, cocok bagi petani yang memiliki 3 ekor sapi atau 8 ekor kambing atau 100 ekor ayam di samping juga mempunyai sumber air yang cukup dan limbah tanaman sebagai pelengkap biomassa. Setiap unit yang diisi sebanyak 80 kilogram kotoran sapi yang dicampur 80 liter air dan potongan limbah lainnya dapat menghasilkan 1 meter kubik biogas yang dapat dipergunakan untuk memasak dan penerangan. Biogas cocok dikembangkan di daerah-daerah yang memiliki biomassa berlimpah, terutama di sentra-sentra produksi padi dan ternak di Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Selatan, Bali, dan lain-lain.
Pembangkit biogas juga cocok dibangun untuk peternakan sapi perah atau peternakan ayam dengan mendesain pengaliran tinja ternak ke dalam digester. Kompleks perumahan juga dapat dirancang untuk menyalurkan tinja ke tempat pengolahan biogas bersama. Negara-negara maju banyak yang menerapkan sistem ini sebagai bagian usaha untuk daur ulang dan mengurangi polusi dan biaya pengelolaan limbah. Jadi dapat disimpulkan bahwa biogas mempunyai berbagai manfaat, yaitu menghasilkan gas, ikut menjaga kelestarian lingkungan, mengurangi polusi dan meningkatkan kebersihan dan kesehatan, serta penghasil pupuk organik yang bermutu.
Untuk menuai hasil yang signifikan, memang diperlukan gerakan secara massal, terarah, dan terencana meliputi pengembangan teknologi, penyuluhan, dan pendampingan. Dalam jangka panjang, gerakan pengembangan biogas dapat membantu penghematan sumber daya minyak bumi dan sumber daya kehutanan. Mengenai pembiayaannya mungkin secara bertahap sebagian subsidi BBM dialihkan untuk pembangunan unit-unit pembangkit biogas. Melalui jalan ini, mungkin imbauan pemerintah mengajak masyarakat untuk bersama-sama memecahkan masalah energi sebagian dapat direalisasikan.
Sumber : Kompas (8 Agustus 2005)
Berbagai kasus pencemaran lingkungan dan memburuknya kesehatan masyarakat yang banyak terjadi dewasa ini diakibatkan oleh limbah cair dari berbagai kegiatan industri, rumah sakit, pasar, restoran hingga rumah tangga. Hal ini disebabkan karena penanganan dan pengolahan limbah tersebut kurang serius. berbagai teknik pengolahan limbah baik cair maupun padat unutk menyisihkan bahan polutannya yang telah dicoba dan dikembangankan selama ini belum memberikan hasil yang optimal. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka diperlukan suatu metode penanganan limbah yang tepat, terarah dan berkelanjutan. Salah satu metode yang dapat diaplikasikan adalah dengan cara BIO-PROSES, yaitu mengolah limbah organik baik cair maupun organik secara biologis menjadi biogas dan produk alternatif lainnya seperti sumber etanol dan methanol. Dengan metode ini, pengolahan limbah tidak hanya bersifat �penanganan� namun juga memiliki nilai guna/manfaat.
Banyak pabrik tahu skala rumah tangga di Indonesia tidak memiliki proses pengolahan limbah cair. Ketidakinginan pemilik pabrik tahu untuk mengolah limbah cairnya disebabkan karena kompleks dan tidak efisiennya proses pengolahan limbah, ditambah lagi menghasilkan nilai tambah. Padahal, limbah cair pabrik tahu memiliki kandungan senyawa organik tinggi yang memiliki potensi untuk menghasilkan biogas melalui proses an-aerobik. Pada umumnya, biogas mengandung 50-80% metana, CO2, H2S dan sedikit air, yang bisa dijadikan sebagai pengganti minyak tanah atau LPG. Dengan mengkonversi limbah cair pabrik tahu menjadi biogas, pemilik pabrik tahu tidak hanya berkontribusi dalam menjaga lingkungan tetapi juga meningkatkan pendapatannya dengan mengurangi konsumsi bahan bakar pada proses pembuatan tahu.
