MENGKONVERSI LIMBAH KOTORAN TERNAK MENJADI BIOGAS

MENGKONVERSI LIMBAH KOTORAN TERNAK MENJADI BIOGAS

Oleh: R. Haryo Bimo Setiarto (Bidang Biokimia Mikrobiologi Puslit Biologi LIPI)

Pendahuluan

Biogas adalah gas yang mudah terbakar (flammable) yang dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob (bakteri yang hidup dalam kondisi kedap udara). Pada umumnya semua jenis bahan organik bisa diproses untuk menghasilkan biogas, namun hanya bahan organik (padat, cair) homogen seperti kotoran dan urine (air kencing)  hewan ternak yang cocok untuk sistem biogas sederhana. Disamping  itu juga sangat  mungkin menyatukan saluran  pembuangan di kamar mandi atau WC ke dalam sistem biogas. Di daerah yang banyak industri   pemrosesan makanan antara lain tahu, tempe, ikan  pindang atau brem  bisa menyatukan saluran limbahnya ke dalam sistem Biogas, sehingga  limbah industri  tersebut tidak mencemari lingkungan di sekitarnya. Hal ini memungkinkan karena limbah industri tersebut diatas berasal dari bahan organik yang homogen. Jenis bahan organik yang diproses sangat mempengaruhi produktifitas sistem biogas disamping parameter-parameter lain seperti temperatur digester, pH, tekanan dan kelembaban udara. Salah satu cara menentukan bahan organik yang  sesuai untuk menjadi bahan masukan sistem Biogas  adalah  dengan  mengetahui  perbandingan Karbon (C) dan Nitrogen (N) atau disebut rasio C/N. Beberapa percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa aktifitas metabolisme dari bakteri methanogenik akan optimal pada nilai rasio C/N sekitar 8-20%.

Si Nyala Biru dari Kotoran ternak

            Bahan organik dimasukkan ke dalam ruangan tertutup kedap udara (disebut Digester) sehingga bakteri anaerob  akan membusukkan  bahan  organik  tersebut yang kemudian menghasilkan   gas (disebut Biogas). Biogas yang telah  terkumpul di dalam digester  selanjutnya dialirkan  melalui pipa penyalur gas menuju tabung penyimpan gas atau langsung ke lokasi penggunaannya. Komposisi gas yang terdapat di dalam Biogas dapat dilihat pada tabel berikut:

Jenis Gas	Volume (%)
Methana (CH4)	40 - 70
Karbondioksida (CO2)	30 - 60
Hidrogen (H2)	0 - 1
Hidrogen Sulfida (H2S)	0 - 3

            Nilai kalori dari 1 meter kubik Biogas sekitar 6.000 watt jam yang setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu Biogas   sangat cocok  digunakan  sebagai  bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan pengganti  minyak  tanah, LPG, butana, batubara, maupun bahan-bahan lain yang berasal dari fosil. Biogas  dapat  dipergunakan  dengan  cara  yang sama  seperti  gas-gas mudah terbakar yang lain. Pembakaran biogas dilakukan dengan mencampurnya dengan sebagian oksigen (O2). Namun demikian, untuk  mendapatkan  hasil  pembakaran  yang  optimal, perlu  dilakukan  pra  kondisi sebelum Biogas dibakar yaitu melalui proses pemurnian/penyaringan karena Biogas mengandung beberapa gas lain yang tidak  menguntungkan. Sebagai  salah   satu contoh, kandungan gas Hidrogen Sulfida yang tinggi yang terdapat  dalam Biogas  jika dicampur  dengan Oksigen dengan perbandingan 1:20, maka  akan menghasilkan gas yang sangat mudah meledak. Tetapi sejauh ini belum pernah dilaporkan terjadinya ledakan pada sistem Biogas sederhana.

Pupuk dari limbah biogas

            Limbah biogas, yaitu kotoran ternak yang telah hilang gasnya (slurry) merupakan pupuk organik yang sangat kaya akan unsur-unsur  yang dibutuhkan oleh  tanaman. Bahkan, unsur-unsur tertentu seperti protein, selulose, lignin, dan lain-lain tidak bisa digantikan oleh pupuk kimia. Pupuk organik dari  biogas telah dicobakan pada tanaman jagung, bawang merah dan padi.

Gambar 1 Skema kerja Biogas sebagai bahan bakar alternatif

Melestarikan alam dengan Biogas

            Biogas memberikan solusi terhadap masalah penyediaan energi dengan murah dan tidak mencemari lingkungan. Berdasarkan hasil temuan mahasiswa KKN (1995) dan Penelitian Kecamatan   Rawan di Magetan (1995) di desa Plangkrongan, rata-rata disetiap rumah terdapat 1-3 ekor lembu karena  memelihara lembu merupakan pekerjaan kedua setelah bertani. Setiap harinya   rata-rata seekor  lembu menghasilkan kotoran sebanyak 30 kg. Jika terdapat 2.000 ekor lembu, maka setiap  hari akan  terkumpul 60 ton kotoran. Kotoran yang menggunung akan terbawa oleh air masuk ke dalam tanah atau sungai yang kemudian mencemari air tanah dan air sungai. Kotoran lembu mengandung racun dan bakteri pathogen Escherecia coli yang membahayakan kesehatan manusia dan lingkungannya.

            Pembakaran bahan bakar fosil  menghasilkan  karbondioksida (CO₂) yang ikut  memberikan kontribusi bagi efek rumah kaca (green house effect) yang  bermuara pada pemanasan global (global warming). Biogas memberikan perlawanan  terhadap efek  rumah  kaca melalui 3 cara. Pertama, Biogas memberikan substitusi atau pengganti dari bahan bakar fosil untuk penerangan, kelistrikan, memasak dan pemanasan. Kedua, Methana (CH₄) yang dihasilkan secara alami oleh kotoran yang menumpuk merupakan gas penyumbang terbesar pada efek rumah kaca, bahkan lebih besar dibandingkan CO₂. Pembakaran Methana pada Biogas mengubahnya menjadi CO₂ sehingga mengurangi jumlah Methana di udara. Ketiga, dengan lestarinya hutan, maka jumlah CO₂ yang ada di udara akan diserap oleh hutan
yang menghasilkan Oksigen yang akan melawan efek rumah kaca.

Keuntungan Ekonomis dan Peningkatan Kesejahteraan Masyarakat

            Keluarga-keluarga  yang  menggunakan Biogas  sudah tidak  membutuhkan pembelian  bahan bakar karena sudah bisa terpenuhi kebutuhannya dari kotoran ternak yang dipeliharanya. Bagi mereka yang biasanya mencari/memotong  kayu bakar  di hutan kini  waktunya bisa dipergunakan untuk  kegiatan yang memberikan nilai tambah ekonomis, dengan pekerjaan sambilan yang lain. Kotoran  ternak  menjadi  sangat  berharga, oleh  karena itu mereka  akan rajin  merawat  ternaknya sehingga kondisi kandang menjadi bersih dan kesehatan  ternak menjadi   lebih baik, pada  akhirnya membawa keuntungan dengan penjualan ternak yang lebih cepat dan berharga lebih tinggi. Keluarga petani yang biasanya menggunakan pupuk kimia untuk menanam, kini bisa menghemat biaya  praproduksi pertaniannya karena sudah tersedia pupuk organik dalam jumlah yang memadai dan kualitas pupuk yang lebih baik. Aspek Sosio-Kultural penerapan teknologi biogas. Menerapkan teknologi baru kepada masyarakat desa merupakan suatu tantangan  tersendiri akibat rendahnya  latar belakang pendidikan, pengetahuan dan wawasan yang mereka miliki. Terlebih lagi pada penerapan teknologi biogas. Tidak pernah terbayangkan  bahwa  kotoran  lembu  bisa  menghasilkan api. Selain  itu juga  mereka merasa  jijik terhadap makanan yang dimasak menggunakan Biogas. Di desa Plangkrongan, perlu waktu 2 tahun hanya untuk membangun sebuah unit Biogas  percontohan. Metode yang   dipergunakan untuk mensosialisasikan Biogas adalah dengan memilih sebuah keluarga  sebagai   Khalayak Sasaran  Antara (KSA) yang diharapkan menjadi pelopor dan bisa  mengembangkan  Biogas itu kepada  Masyarakat sebagai Khalayak Sasarannya.