Produksi biogas dari campuran air limbah usaha tahu dengan kotoran ternak

SOLIHIN, Lalu Maas, Ir. Siti Syamsiah, Ph.D

2009 | Tesis | S2 Magister Sistem Teknik

Upaya pengelolaan dan pemanfaatan air limbah tahu bisa dilakukan dengan proses anaerobik sehingga dapat menghasilkan biogas yang bisa digunakan sebagai sumber energi alternatif. Sejauh pengamatan yang pernah dilakukan di lokasi Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) biogas diperoleh kenyataan bahwa biogas yang dihasilkan sangat sedikit sehingga tidak banyak membantu dalam pemenuhan kebutuhan bahan bakar. Terlepas dari persoalan teknis pada reaktor IPAL maka faktor utama yang perlu dicermati adalah karakteristik bahan yang dicerna oleh bakteri di dalam digester. Kadar bahan kering di dalam air limbah tahu sangat kecil yakni sekitar 0,17 persen sehingga untuk meningkatkan kadar bahan keringnya, air limbah tahu perlu dicampurkan dengan bahan/biomass yang mengandung kadar bahan kering lebih tinggi seperti kotoran ternak. Oleh sebab itu penelitian ini bertujuan untuk menentukan komposisi air limbah tahu dan kotoran ternak yang paling optimal untuk memaksimalkan produksi biogas dan konsentrasi gas metana dalam proses biogas. Penelitian dilakukan dengan membuat enam perlakuan skala laboratorium terhadap air limbah tahu dan kotoran ternak berdasarkan pendekatan kandungan bahan kering dan komposisi pengenceran. Dari hasil pengamatan terhadap campuran air limbah tahu dengan kotoran ayam menunjukkan substrat dengan kandungan bahan kering 12,5 persen menghasilkan biogas yang lebih tinggi dibandingkan substrat dengan kandungan bahan kering 7 persen. Produksi biogas maksimal dari substrat tersebut sebesar 2,317 liter atau laju produksi 0,088 liter biogas per liter substrat per hari atau 0,228 liter biogas per gram COD dan kadar COD menurun sebesar 67,37 persen setelah proses biogas selama 20 hari. Sedangkan dari pencampuran antara air limbah tahu dengan kotoran ayam, kotoran sapi dan kotoran kambing yang masing-masing memiliki kandungan bahan kering 7 persen menunjukkan produksi biogas jauh lebih tinggi dihasilkan dari campuran air limbah tahu dan kotoran ayam yakni sebesar 1,786 liter sedangkan dari campuran air limbah tahu dan kotoran sapi sebesar 0,261 liter dan campuran air limbah tahu dan kotoran kambing sebesar 0,170 liter. Konsentrasi gas metan maksimal sebesar 21,05 persen dan dicapai pada pengujian di hari ke-15. Parameter lain yang diperoleh dalam penelitian ini antara lain pH yang meningkat 29,19 persen, C-N rasio menurun sebesar 87,43 persen dan fase stasioner paling cepat dicapai pada hari ke-12.

Anaerobic digestion has been suggested as a promising technique to produce energy (biogas) and at the same time, reduce the potency of pollution from organic wastes. The observation of the biogas waste water processing installation unit (IPAL) result that it doesn’t support the accomplishment of the fuel needed. Out of the technical problem in IPAL reactor, the processing factor needs to be observed deeply is the material characteristics digested in a digester. The dry material content in the tofu waste water is very low (approximately 0,17 %). Thus, to increase the dry material content, the tofu waste water need to be mixed with biomass/organic matter containing higher dry material content like livestock waste. The objective of this research is to determine the optimum composition of tofu waste water and livestock waste to maximize the biogas production and methane gas concentration in the biogas processing. The research was conducted in a laboratory scale digester with six different material composition. The observation of tofu waste water and chicken dung shows that substrate with 12,5 % of dry material content produce the higher biogas compared by substrate with 7 % of dry material content. The maximum of biogas production by this substrate was 2,317 litre or the production rate was 0,088 litre of biogas per litre of substrate per day or 0,228 litre of biogas per gram of COD and 67,37 % of the COD content decrease after the biogas process for 20 days. Where as, each of tofu waste water with chicken dung mixing, cow dung and sheep dung have the 7 % of dry material content show the biogas production higher than tofu waste water with chicken dung mixing was 1,786 litre, where as the tofu waste water with cow dung mixing was 0,261 litre and tofu waste water with sheep dung mixing treatment was 0,170 litre. The maximum methan gas concentration was 21,05 % and it is obtained in the 15th days of testing. The other parameter obtained in this research are 29,19 % of pH increased, 87,43 % of C-N ratio decreased and the fastest stationary phase was obtained in the 12th days.

Kata Kunci : Biogas,Bahan kering,Air limbah tahu,Gas metan, biogas, dry matter, tofu waste water, methan gas