PRODUKSI BIOGAS DARI KOMBINASI KOTORAN SAPI DAN ECENG GONDOK

PRODUKSI BIOGAS DARI KOMBINASI KOTORAN SAPI

DAN ECENG GONDOK

OLEH

AHMADI

I 111 13 039

 

FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2017

HALAMAN PENGESAHAN

Nama                        :    Ahmadi

No. Stambuk            :    I 111 13 039

Judul Makalah          :    Produksi Biogas dari Kombinasi Kotoran Sapi dan Eceng Gondok

                                                             Makassar,    Desember, 2017

Telah Disetujui

Panitia Seminar Dr.Wahniyathi Hatta, S.Pt., M.Si NIP. 19700416 199512 2  001	Dosen Pembimbing                   Endah Murpi Ningrum, S.Pt, MP                   NIP. 19760417 200604 2 001

Mengetahui

Ketua Prodi Peternakan                          Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin                              Prof. Dr. drh. Ratmawati Malaka, M.Sc.                                                     NIP :19640712 198911 2 002

KATA PENGANTAR

            Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat rahmat dan taufik-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah seminar studi pustaka sesuai dengan waktu yang telah ditentukan.

             Melalui kesempatan ini penulis dengan rendah hati mengucapakan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan makalah ini utamanya kepada,

1.      Endah Murpi Ningrum, S.Pt, MP selaku pembimbing penulisan makalah seminar studi pustaka yang telah mencurahkan perhatian untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyusunan makalah ini.

2.      Kedua orang tua yang memberikan bantuan dan dukungan bagi penulis sehingga makalah ini dapat terselesikan.

3.      Rekan-rekan yang telah memberikan bantuan hingga terselesainya makalah ini tepat waktu.

            Penulis menyadari bahwa penyusunan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan karena terbatasnya kemampuan dan waktu yang tersedia, untuk itu saya memohon maaf atas kekurangan tersebut.

            Semoga makalah ini bermanfaat bagi pembaca dan dapat membantu dalam melaksanakan tugas-tugas masa yang akan datang.

Makassar,      Desember, 2017

                                                                                              

Ahmadi

DAFTAR ISI

                                                                                                                        Halaman

DAFTAR ISI.................................................................................................            iv   

DAFTAR GAMBAR....................................................................................             v

DAFTAR TABEL.........................................................................................            vi

ABSTRAK.....................................................................................................           vii

PENDAHULUAN........................................................................................             1

Latar Belakang.....................................................................................           1

Tujuan dan Kegunaan………………………………………………..’          2

PEMBAHASAN...........................................................................................             3

              Biogas...................................................................................             3

              Kotoran Sapi.........................................................................             4

              Eceng Gondok......................................................................             5

              Pemanfaatan Kotoran Sapi dan Eceng Gondok Sebagai Biogas...   7

KESIMPULAN.............................................................................................             8

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................             9

DAFTAR GAMBAR

No.                                                      Teks                                                    Halaman

                                                           

1.         Digester…………………………………………………….. …….               3

2.         Eceng Gondok…………………………………………….............               6

DAFTAR TABEL

No.                                                      Teks                                                     Halaman

                                                           

1.  Karakteristik Kotoran Sapi................................................................... ..               5

2.  Produksi Biogas.................................................................................... ..               7

PRODUKSI BIOGAS DARI KOMBINASI KOTORAN SAPI

DAN ECENG GONDOK ¹⁾

Ahmadi ²⁾ dan E.M Ningrum ³⁾

ABSTRAK

Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan organik oleh mikroorganisme pada kondisi langka oksigen (anaerob). Selain itu , perkembangan enceng gondok yang sangat pesat membuat tanaman ini dengan cepat menutup permukaan air. Enceng gondok dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk produksi biogas. Enceng gondok (Eichhornia crassipes) adalah gulma pengganggu perairan, tanaman ini sangat cepat berkembang. Biogas juga dikenal sebagai gas rawa atau lumpur dan bisa digunakan sebagai bahan bakar. Gas yang dihasilkan terjadi dari proses penguraian bahan-bahan organic oleh mikroorganisme dalam keadaan anaerob. Tujuan penulisan makalah ini yaitu untuk mengetahui berapa gas metan yang dihasilkan dari komposisi bahan kotoran sapi dan eceng gondok. Perlakuan dengan komposisi bahan yang berbeda menunjukkan puncak produksi biogas tertinggi pada hari ke-11 dengan kombinasi campuran eceng gondok 25% dan kotoran sapi 75%, yaitu 13,614 m³ dengan rata-rata produksi perhari, yaitu 0,227 m³. Sedangkan produksi biogas yang terendah pada hari ke-17 hanya menggunakan eceng gondok, yaitu 7,412 m³ dengan rata-rata produksi perhari, yaitu 0,124 m³.

Kata Kunci :Biogas, Kotoran sapi, Eceng Gondok, Gas Metan, Anaerob

 

1) Sumber Data     : Patjj, et al, 2011.

2) Pemakalah

3) Pembimbing           

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui di Indonesia cukup banyak, diantaranya adalah biomassa atau bahan-bahan limbah organik.  Beberapa biomassa memiliki potensi yang cukup besar adalah limbah kayu, sekam padi, jerami, ampas tebu, tempurung kelapa, cangkang sawit, kotoran ternak, dan sampah kota. Biomassa dapat diolah dan dijadikan sebagai bahan bakar alternatif, contohnya dengan pembuatan briket. Biogas mempunyai keuntungan ekonomis karena dapat diproduksi secara sederhana, memiliki nilai kalor yang tinggi, dan ketersediaan bahan bakunya cukup banyak di Indonesia sehingga dapat bersaing dengan bahan bakar lain.

Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan organik oleh mikroorganisme pada kondisi langka oksigen (anaerob). Selain itu , perkembangan enceng gondok yang sangat cepat membuat tanaman ini dengan cepat menutup permukaan air, enceng gondok dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk produksi biogas. Enceng gondok atau Eichhornia crassipes adalah gulma pengganggu bagi perairan, tanaman ini sangat cepat berkembang.

Pemanfaatan kotoran sapi dan limbah organik sebagai bahan baku dalam pembuatan biogas merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang tepat sebagai sumber bahan bakar untuk mengurangi pengunaan minyak tanah. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang variasi komposisi bahan penyusun biogas tersebut.

 

Dalam konteks itu pemanfaatan kotoran sapi dan eceng gondok sebagai sumber energi (bahan bakar) merupakan salah satu alternatif untuk mengurangi penggunaan minyak tanah dan kayu untuk keperluan rumah tangga. Dari kotoran ternak dapat dihasilkan 2 jenis bahan bakar yaitu (biogas) dan briket

Tujuan dan Kegunaan

            Tujuan penulisan makalah ini yaitu untuk mengetahui berapa gas metan yang dihasilkan dari komposisi bahan kotoran sapi dan eceng gondok. Kegunaan dari penulisan makalah ini yaitu memberikan pemahaman bagi Pembaca, untuk memanfaatkan kotoran sapi dan eceng gondok sebagai sebagai sumber energi alternatif.

PEMBAHASAN

Biogas

Biogas merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang dapat menjawab kebutuhan energi alternatif. Biogas juga dikenal sebagai gas rawa atau lumpur dan bisa digunakan sebagai bahan bakar. Gas yang dihasilkan terjadi dari proses penguraian bahan-bahan organik oleh mikroorganisme dalam keadaan anaerob. Pembentukan biogas terjadi selama proses fermentasi berlangsung Dengan adanya biogas maka dapat diperoleh beberapa manfaat antara lain dapat membantu menurunkan emisi gas rumah kaca, menghemat pengeluaran masyarakat, meningkatkan pendapatan masyarakat, pemakaian kayu dan minyak tanah akan berkurang, mewujudkan lingkungan yang bersih, mengurangi volume limbah yang dibuang, memperkecil rembesan polutan, memaksimalkan proses daur ulang, memperkecil kontaminasi sumber air, mengurangi polusi udara, dan pupuk yang dihasilkan bersih dan kaya nutrisi (Wahyuni, 2008).

Gambar.1 Digester

Kotoran Sapi

Satu ekor sapi setiap harinya menghasilkan kotoran berkisar 8 – 10 kg/hari atau 2,6 – 3,6 ton/tahun. Potensi jumlah kotoran sapi dapat dilihat dari populasi sapi. Populasi sapi potong di Indonesia diperkirakan 10,8 juta ekor dan sapi perah 350.000-400.000 ekor dan apabila satu ekor sapi rata-rata setiap hari menghasilkan 7 kg kotoran kering maka kotoran sapi kering yang dihasilkan di Indonesia sebesar 78,4 juta kg kering/hari (Budiyanto, 2011).

Limbah peternakan yang dihasilkan tidak lagi menjadi beban biaya usaha akan tetapi menjadi hasil ikutan yang memiliki nilai ekonomi tinggi dan bila mungkin setara dengan nilai ekonomi produk utama (daging). Dengan begitu, usaha peternakan ke depan harus dapat dibangun secara berkesinambungan sehingga dapat memberikan kontribusi pendapatan yang besar dan berkelanjutan (Sudiarto, 2008).

Suatu usaha peternakan pasti menghasilkan limbah. Limbah ternak  merupakan sisa buangan dari suatu kegiatan usaha peternakan pemeliharaan. Limbah  ini  meliputi limbah  padat  dan  limbah  cair  feses,  urin,  sisa makanan,  embrio,  kulit  telur,  lemak,  darah,  bulu, kuku,  tanduk  dan  isi  rumen.  Semakin  besar  usaha peternakan  maka  semakin  besar  pula  limbah  yang akan dihasilkan (Sihombing, 2000).

Sebagai gambaran, seekor sapi  dengan berat  454  kg  akan  menghasilkan  30 kg limbah feses dan urin setiap hari. Kita bisa membayangkan jika  memelihara  100 ekor sapi, jumlah limbah yang dihasilkan sebesar 3 ton per hari.  Merupakan  jumlah yang sangat besar. Keberadaan limbah ini tentu akan menjadi problem tersendiri bagi peternak dan menjadi  penyebab gangguan  bagi lingkungan sekitar (Sihombing, 2000). Pada umumnya komposisi kotoran sapi memiliki karakteristik  yang  dapat  dilihat  pada Tabel 1.

Eceng Gondok

Eceng gondok merupakan jenis gulma yang pertumbuhannya sangat cepat. Pertumbuhan eceng gondok dapat mencapai 1.9% per hari dengan tinggi antara 0,3-0,5 m. Pertumbuhannya yang begitu pesat, dirasakan sangat merugikan karena sifat eceng gondok yang menutupi permukaan air akan menyebabkan kandungan oksigen berkurang. Pada umumnya eceng gondok tumbuh dengan cara vegetatif yaitu dengan menggunakan stolon. Kondisi optimum bagi perbanyakannya memerlukan kisaran waktu anta 11-18 hari. Tumbuhan eceng gondok akan berpengaruh terhadap kadar CO^­­₂ yang terdapat pada air. Peningkatan CO₂ pada air akan mengawali rata-rata bersih fotosintesis. Setelah terjadi adaptasi indeks luas pada daun dan pada pangkalnya menyokong perbaikan berat kering (Arnold et al., 2013).

Disamping efek negatif dari tanaman eceng gondok, tanaman yang merupakan jenis gulma ini memiliki beberapa nilai ekonomis yang dapat dimanfaatkan (Pinto et al, 1987; Tripathi dan Shukla, 1991 ). Diantara beberapa kemungkinan, yang paling menarik adalah produksi gas metana dengan menggunakan eceng gondok dengan metode anaerobic digestion (Shilapour and Smith, 1984; Shankar and Tondon, 1986; Teherruzan and Kushani, 1989). Eceng gondok dapat dimanfaatkan dalam produksi biogas karena mempunyai kandungan hemiselulosa yang cukup besar dibandingkan komponen organik tunggal lainnya. Hemiselulosa adalah polisakarida kompleks yang merupakan campuran polimer yang jika dihidrolisis menghasilkan produk campuran turunan yang dapat diolah dengan metode anaerobic digestion untuk menghasilkan dua senyawa campuran sederhana berupa metan dan karbon dioksida yang biasa disebut biogas (Ghosh et al, 1984). Menurut Malik (2006) eceng gondok mengandung 95% air dan menjadikannya terdiri dari jaringan yang berongga, mempunyai energi yang tinggi, terdiri dari bahan yang dapat difermentasikan dan berpotensi sangat besar dalam menghasilkan biogas (Chanakya et al, 1993 dalam Gunnarsson and Cecilia, 2006).

Gambar 2. Eceng Gondok

Pemanfaatan Kotoran Sapi dan Eceng Gondok Sebagai Biogas

Penelitian yang telah dilakukan di Nigeria menggunakan kotoran sapi dan eceng gondok sebelumnya telah ditinjau dari dampak negatif yang dihasilkan dari biomassa tersebut. Kedua bahan tersebut umum terdapat disetiap negara didunia. Dengan adanya pembuatan biogas ini memberikan hasil yang baik untuk pemanfaatan kedepannya.

Hasil penelitian pada Tabel.2 perlakuan dengan komposisi bahan yang berbeda menunjukkan puncak produksi biogas tertinggi pada hari ke-11 dengan kombinasi campuran eceng gondok 25% dan kotoran sapi 75%, yaitu 13,614 m³ dengan rata-rata produksi perhari, yaitu 0,227 m³. Sedangkan produksi biogas yang terendah pada hari ke-17 hanya menggunakan eceng gondok, yaitu 7,412 m³ dengan rata-rata produksi perhari, yaitu 0,124 m³ (Patjj et al., 2011).

KESIMPULAN

            Perlakuan dengan komposisi bahan yang berbeda menunjukkan puncak produksi biogas tertinggi pada hari ke-11 dengan kombinasi campuran eceng gondok 25% dan kotoran sapi 75%, yaitu 13,614 m³ dengan rata-rata produksi perhari, yaitu 0,227 m³. Sedangkan produksi biogas yang terendah pada hari ke-17 hanya menggunakan eceng gondok, yaitu 7,412 m³ dengan rata-rata produksi perhari, yaitu 0,124 m³.

DAFTAR PUSTAKA

Arnold, Y. Avianda, R. Bambang, P. 2013. Produksi Biogas Dari Eceng Gondok (Eicchornia crassipes) : Kajian Konsistensi dan pH Terhadap Biogas Yang Dihasilkan. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2 ; No. 2, Tahun 2013 Hal. 211-215. Laboratorium Pengolahan Limbah Jurusan Teknik kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.

Budiyanto, K. 2011. Tipologi Pendayagunaan Kotoran Sapi dalam Upaya Mendukung Pertanian Organik di Desa Sumbersari Kecamatan Poncokusumo Kabupaten Malang. Jurnal GAMMA 7 (1) 42-49.

Chanakya, H.N., S. Borgaonkar, G. Meena and K.S. Jagadish. 1993. Solid Phase Biogas Production with Garbage or Water Hyacinth. Bioresource Tchnology Vol. 46 227-231 Elsevier Ltd.

Ghost, S., M.P. Henry and R.W. Cristopher. 1984. Hemicellulosa Conversion by Anaerobic Digestion. Institute of Gas Technology and United Gas Pipe Line Compony. USA. Biomassa Vol. 6 257-258.

Malik, A. 2006. Environmental Challenge Vis s Vis Oppertunity : The Case of Water Hyacinth. Environment International Vol.33 122-138 Elsevier Ltd.

Patjj, J.H, Molayan, L. A.R, Bhargav, S. and Sawmya S. A. Anaerobic co-digestion of water hyacinth in primary sludge Research Journal of Chemical Sciences volume 1, 2011.

Pinto, C.L.R. Cocania. A. Sonza, M.M. 1987. Utilization Of Water Hyacinth For Removal And Recovery Of Silver From Industrial Wastewater. Water Science and Technology 19, 89-102.

Sarjono,  Ridlo, M. 2013. Studi Eksperimental Penggunaan Kotoran Sapi Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Majalah Ilmiah STTR Cepu.ISSN 1693 – 7066. Nomor : 16, Tahun 11, Januari - Juni 2013.

Shankar, G. Tondon, G. 1986. A Laboratory Study Of Biogas Production From Water Hyacinth. World Journal of Microbiology and Biotechnology 1, 72-77.

Shilapour, A. Smith, P.H. 1978. Conversion Of  Biomass Into Methane. Biomass 6, 85-94.

Sihombing D T H. 2000. Teknik Pengelolaan Limbah Kegiatan/Usaha Peternakan. Pusat Penelitian Lingkungan Hidup Lembaga Penelitian, Institut Pertanian Bogor.

Sudiarto, B. 2008. “Pengelolaan Limbah Peternakan Terpadu dan Agribisnis yang Berwawasan Lingkungan”. Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. Universitas Padjajaran Bandung.

Teherruzan, Q. Kushani, D.P. 1989. Evaluation Of Some Aquatic Macrophytes Cultivated In Enriched Water As Possible Source Of Protein And Biogas.  Hydrobiological Bulletin (Netherlands) 23, 207-212.

Tripathi, B.D. Shukla, S. 1991. Biological Treatment Of Wastewater By Selected Aquatic Plants. Environmental Pollution 69, 69-78.

Wahyuni, S. 2008. Biogas. Bogor: Penebar Swadaya.