Makalah
PEMBANGKIT
TENAGA LISTRIK
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BIOGAS (PLTBG)
KELOMPOK 5 :
MUHAMMAD RAFLY ( 521 412 057 )
ABD PARLAN ARUNE ( 521 412 036 )
DWIKY H ARIEF ( 521 414 036 )
MOH. NUR ABD
RASYID ( 521 413 011 )
ANDRY E. P ISMAIL ( 521 412 005 )
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI
GORONTALO
T.A 2016
KATA PENGANTAR
Pyuji syukur
saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta
karunianya kepada kami sehingga berhasil menyelesaikan makalah yang berjudul Pembangkit
listrik tenaga biogas (PLTBG)
Dalam penyusunan
makalah ini, penulis menyadari bahwa
masih ada banyak kekurangan dikarenakan keterbatasan ilmu pengetahuan dan
wawasan serta pengalaman yang penulis miliki. Untuk itu penulis mohon maaf atas
segala kekurangan tersebut, kami mengharapkan segala saran dan kritik serta
masukkan yang bersifat membangun bagi penulis.
Akhir kata,
penulis mengucapkan terimah kasih kepada semua pihak yang turut membantu dalam
penyelesaian makalah ini, semoga Allah SWT meridhoi segala usaha kita.
Gorontalo, Novemver
2016
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR
ISI
BAB
I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Tujuan
BAB
II PEMBAHASAN
2.1 Pengertian PLTBG
2.2 Kelebihan dan Kekurangan dari PLTBG :
2.3
Ruang Lingkup dari Biogas
2.3.1 Biogas
2.3.2
Bio-fertilizer
2.3.3 Electricity
(Listrik)
2.3.4 Head pass
2.3.5 Bahan-Bakar
Kendaraan
2.4
Skema Pembangkit Listrik Tenaga Biogas
2.5
Peralatan dan Fasilitas Pembangkit Listrik Tenaga Biogas
2.6
Gambar-gambar bagian Pembangkit Listrik Tenaga Biogas
2.7
Daya yang dihasilkan dari beberapa bahan sisa baku
BAB
III PENUTUP
3.1
Kesimpulan
3.2
Saran
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Semangat pemerintah dalam upaya
mengefesienkan biaya anggaran dengan secara bertahap mengurangi subsidi BBM mengakibatkan
dikembangkannya sektor energi alternatif dan terbarukan. Teknologi biogas
merupakan teknologi sudah dikembangkan dan digunakan di berbagai negara sejak
puluhan tahun yang lalu. Teknologi ini mudah diaplikasikan dan di operasikan
bahkan di berbagai belahan dunia, mulai dari pedalaman afrika dengan teknik
super sederhana, sampai skala industri di Jerman. Teknologi ini sangat sesuai
dikembangkan di Nusa Tenggara Barat (NTB), mengingat NTB merupakan salah satu
sentra penghasil ternak terbesar di Indonesia.
Selain potensi aplikasinya yang
memadai (mudah di buat), produksi biogas juga memberikan nilai tambah ekonomis
bagi masyarakat sebagai sarana penyedia energi siap pakai. Berdasarkan basis
perhitungan pemanfaatan kotoran 2 ekor sapi, maka produksi biogas dapat
mencapai 1m3 perhari. 1 m3 Biogas setara dengan:
- 60-100
watt lampu bohlam selama 6 jam.
- 5-6
jam memasak menggunakan kompor gas
- Setara
dengan 0,7 liter bensin
- Dapat
memproduksi 1,25 kwh listrik
Biogas merupakan
salah satu alternative energi terbarukan yang bersumber dari proses penguraian
biomasa. Biogas sudah mulai dikenal di Indonesia sejak tahun 1980-an, tetapi
pemanfaatannya baru mulai digunakan di awal tahun 1990 dalam skala kecil hanya
untuk keperluan memasak. Padahal ada manfaat lain yang biasa didapat seperti
lampu penerangan, ataupun menyediakan energi untuk keperluan rumah tangga
lainnya. Biogas adalah gas yang sifatnya mudah terbakar dabn berasal dari
proses penguraian bahan organic secara anaerobic (tanpa udara) oleh
bakteri/mikroorganisme dengan melalui beberapa tahapan proses.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang kami bahas dalam makalah kami
yaitu:
1.
bagaimana
biogas dapat menghasilkan listrik ?
2.
bagaimana
prinsip kerjanya?
3.
komponen apa saja yang terdapat pada pemangkit
listrik tenaga biogas?
4.
serta
kelemahan dan kelebihan pembangkit tersebut?
1.3. Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini yaitu:
1.
Mahasiswa untuk mengetahui prinsip kerja biogas dalam menghasilkan
listrik.
2.
Mahasiswa dapat mengetahui komponen-komponen yang digunakan pada
pembangkit ini.
3.
Mahasiswa dapat mengetahui beberapa kelemahan dan kelebihan
pembangkit energi alternatif ini.
BAB II
PEMBAHASAN
Apa itu Pembangkit listrik tenaga Biogas?
2.1 Pengertian PLTBG
Pembangkit listrik
tenaga Biogasmemproduksi biogas dan
pupuk organik dari sampah biologi pertanian dan industri makanan dengan bantuan
oxygen-free fermentation (anaerobic digestion) atau bakteri anaerob (bakteri
yang membantu dalam proses penguraian).
Pembangkit
listrik tenaga Biogas adalah system yang paling banyak digunakan dalam mendaur
ulang sampah biologi (organik).
Perbedaan lain dari system mendaur ulang konvensionalyaitu :
1.
Pembangkit
listrik tenaga Biogas tidak menggunakan tenaga listrik, tetapi menghasilkan
(memproduksi) tenaga listrik.
2.
Produksi listrik digunakan untuk usaha-usaha dan sisa akhir produksi daur
ulang (pupuk organik atau pupuk kering/kompos) memungkinkan untuk dijual atau
untuk digunakan dalam bidang pertanian.
Berikut adalah bahan-bahan mentah yang dapat
digunakan untuk memproduksi Biogas antara lain: kotoran sapi, kotoran babi, kotoran ayam, sampah rumah pemotongan
hewan (darah, lemak, isi perut, dan isi
lambung ) sampah tanaman, pakan ternak, biji padi yang busuk, air limbah,
lemak, limbah biologi, sampah industri makanan, sisa-sisa biji-bijian pembuat
bir, sisa tumbuhan gandum, tempat penyulingan air kotor, air kotor sisa
bioethanol, butir anggur (sisa-sisa
biji-bijian pembuat bir hancur setelah wort
filtration, gula bit, gliserin (hasil
setelah produksi biodisel), serabut dan zat tepung lain, air sisa pembuatan
susu, endapan kotoran, endapan lumpur dari tanaman dan air limbah dalam kota,
ganggang, kebanyakan dari bahan mentah tersebut dapat bercampur antara satu dan
lainnya.
Apa keuntungan
menggunakan Pembangkit listrik tenaga Biogas
?
2.2 Kelebihan dan Kekurangan dari PLTBG :
- Keuntungan Utama :
1.
Kebersihan Lingkungan
2.
Bio-Gas
3.
Bio-fertilizer (pupuk
alami)
4.
Mengirit biaya
investasi (untuk sebuh perusahaan baru)
- Keuntungan Tambahan :
1.
Menghasilkan
Tenaga listrik
2.
Menghasilkan
panas
3.
Mengahasilkan
bahan bakar untuk kendaraan
- Kelemahan :
1.
Bau tak sedap
2.
Susah dalam
perawatannya
- Keuntungan Pembangkit Listrik Tenaga Biogas secara detail yaitu Kebersihan Lingkungan dan penggunaanya
Pembangkit Listrik tenaga Biogas sangat bermanfaat
dalam hal membersihkan lingkungan, misalnya saja sampah-sampah hasil rumah
tangga yang sering dibuang ke tempat pembuangan sampah akhir, kini dengan
adanya Pembnagkit Listrik Tenaga Biogas, sampah-sampah tersebut dapat
dimanfaatkan untuk menghasilkan gas dan listrik yang sangat berguna bagi
manusia, panas bias dimanfaatkan untuk memanaskan suhu dalm ruangan dan suhu
pada rumah kaca (tempat penanaman tumbuh-tumbuhan yang tidak secara langsung
terkena sinar matahari), Pembangkit Listrik Tenaga Biogas juga sangat
bermanfaat bagi pencegahan global warming, contohnya : metana hasil fermentasi
sampah, bila tidak dimanfaatkan akan menyebabkan menumpuknya gas metana di
atmosfer, yang dapat menyebakan efek rumah kaca, dengan pembangkit listrik
tenaga biogas, metana yang bersifat mudah terbakar bias dimanfaatkan untuk
memutar turbin dan menghasilkan listrik, bisa juga digunakan untuk keperluan
memasak dan bahan bakar kendaraan (BBG)Dengan
menanam modal ke Pembangkit Listrik Tenaga Biogas kita mengganti uang dengan
manfaat dan meletakkan pemakaian yang
efektif.
Menggunakan
System Pembangkit Listrik Tenaga Biogas akan menghindarkan dari penyakit. Dilengkapi
dengan tambahan alat filtrasi (filter
bertekanan) Pembangkit Listrik Tenaga Biogas dapat mereduksi tingkat COD dan BOD. COD (chemical oxygen demand) dan BOD
(biological oxygen demand). Pembangkit Listrik Tenaga Biogas mengurangi
sebagian pencemaran zat atau bahan biologis (kadar zat organik dikurangi sampai
60-70%).
2.3 Ruang
Lingkup dari Biogas
2.3.1 Biogas
Apa itu Biogas?
Biogas terdiri dari kira-kira 50-70%
Metana (CH4) dan 50-30% carbon dioksida (CO2), arti dari
biogas yaitu gas dari kotoran, gas dari rawa, dan metana (CH4).
Berbeda dari metabolisme karbon microorganisme dari zat organik di lingkungan oxygen-bebas
(bakteri anaerob), proses ini dikenal sebagai pembusukan atau fermentasi
anoxic dan mengikuti rantai makanan.di
dalam proses fermentasi sampah organik dapat memhasilkan biogas. gas ini dapat
digunakan sebagai gas-alam untuk tujuan dibidang teknologi, pemanas atau
menghasilkan energi listrik. gas ini dapat disimpan di stasiun pengisian bahan
bakar gas, digunakan sebagai bahan bakar kendaraan. untuk menghasilkan energi
listrik,biogas tidak membutuhkan bahan –bakar
tambahan.
kandungan biogas mirip dengan
gas-alam. jika proses pembakaran dapat disesuaikan, biogas hanya memerlukan
pengeringan sulfida hidrogen dan pemisahan amoniak. jika proses pembakaran
tidak dapat disesuaikan maka sistem pemisahan gas carbon dioksiada akan
diperlukan.
untuk kendaraan, mengisi bensin
harus menggunakan sistem pengolahan gas tambahan. setelah itu hasil pengolahan
biogas menjadi gas-alam murni ((90-97%)
metana (CH4) dan (10-3%) gas carbon dioksida (CO2)). hasil sampingan
lainnya dari pengolahan biogas yaitu (CO2). Gas ini digunakan
sebagai alat mencairkan es, untuk produksi macam-macam minuman atau dalambidang teknologi.
Bahan
baku
|
Biogas
yang dihasilkan dari m3/ton bahan baku
|
Pupuk
dari kotoran sapi (kompos)
|
60
|
Pupuk
dari kotoran babi (kompos)
|
65
|
Kotoran
ayam
|
130
|
Lemak
|
1300
|
Tempat
penyulingan limbah
|
70
|
Biji
padi-padian
|
500-560
|
Pakan
Ternak, tumbuh-tumbuhan, rumput, alga
|
400
|
air
sisa pembuatan keju dan susu
|
50
|
Buah-buahan
dan bubur gula bit
|
50-70
|
Gliserin
|
500
|
Biji-bijian
anggur
|
180
|
(kurang
lebih 30 euro per 1000 m3/ kurs 1euro = Rp 15.606 ). Pembangkit Listrik tenaga
Biogas adalah solusi terbaik untuk menyediakan gas ke wilayah terpencil.
2.3.2 Bio-fertilizer
Pupuk mentah atau sampah organik lain
tidak dapat dipakai sebagai pupuk untuk 3-5 tahun. Bakteri anaerob berfungsi
untuk mengurai biomasa,setelah selesai
dan siap untuk dipakai sebagai pupuk alami (organik) yang bermanfaat besar. hal
ini tidak hanya isu ekologis, tetapi
berhubungan dengan manfaat yang didapat. di dalam sampah organik mentah (pupuk )
senyawa kimia membatasi senyawa organik untuk pemakaian pada tanam-tanaman.
sebagai contoh kandungan mineral di pupuk mentah 40% jika dibandingkan dengan
mengurai biomasa,kandungan mineralnya menjadi 60%.Hasil penguraian biomasa
menghasilkan pupuk organik dalam bentuk padat dan cair yang bebas dari nitrat,
biji rumput-rumputan, pathogenic microflora
, telur cacing dan bau-bauan. Sebagai hasil, pupuk organik menghasilkan keseimbangan.
Hasil penerapan dapat meningkat antara 30-50%.
Pembangkit Listrik Tenaga Biogas
memproduksi Pupuk organik kualitas tinggi. Kualitas dari pupuk organik lebih
tinggi dari pupuk mineral dan kerugian hampir setara dengan “0”.
Mengirit
biaya Investasi
Dengan adanya Pembangkit Listrik Tenaga
Biogas Perusahaan baru dapat mengirit biaya pengeluaran untuk jalur pipa gas
baru, transmisi listrik, generator bantu dan fasilitas penyimpanan sampah. Dengan
periode penguraian yang singkat, volume tempat penyimpanan sampah cair dapat
dikurangi dua kali lipat. investasi berharga dapat mencapai kisaran 30-40% dari
harga Pembangkit Listrik Tenaga Biogas.
2.3.3 Electricity (Listrik)
Pembakaran 1 m3 biogas
memproduksi 2 kwh listrik. kamu mendapatkan listrik gratis dibandingkan dengan
jaringan listrik umum. Dengan membangun Pembangkit Listrik Tenaga Biogas kamu akan mempunyai listrik dengan harga
murah, yaitu sekitar 0.01$/kwh.
2.3.4
Head pass
Panas yang dihasilkan generator dapat
dimanfaatkan dalam bidang teknologi, steam generation, pengeringan biji,
mengeringkan kayu bakar, menyediakan air panas dan pemanas dalm system rumah
kaca.
Rumah kaca di dekat Pembangkit Listrik
Tenaga Biogas dapat memperoleh
keuntungan. Panas dapat disalurkan secara langsung dari pembakaran biogas atau
dari alat pendingin generator. hanyasaja alat pendingin generator hanya dapat
memanaskan 2 ha area rumah kaca. Sekedar untuk diketahui 90% biaya yang dikeluarkan
dalam rumah kaca hanyalah untuk pemanasan tumbuhan (ketimun, tomat, bunga dan
harga pupuk). Jika rumah kaca digabungkan dengan Pembangkit Listrik Tenaga
Biogas, ini akan menghasilkan penghematan mencapai 300-500%
Panas juga digunakan untuk menghidupkan
alat penguap kulkas dan alat pendinginan untuk pendinginan susu segar dalam
pertanian, perusahaan susu atau daging dan penyimpanan telur.
Setelah mengolah biogas maka diperoleh
biomethane (90-95% metana, sisanya CO2). Biomethane lebih baik
daripada gas-alam, perbedaannya adalah dari sumber gas. maka metana dapat
digunakan dan dapat langsung diisi ke dalam tangki kendaraan.
Dalam keadaan seperti ini harga bahan
bakar disel tetap, pemakaian metana menjadi banyak menarik orang. membangun
Pembangkit Listrik Tenaga Biogas yang dilengkapi dengan sistem pengolahan biogas dan stasiun pengisian metana untuk kendaraan
sangat menghemat biaya pengeluaran untuk kendaraan.
Keuntungan bersih dalam ongkos
pengolahan biometana 20 euro untuk 1000 m3, dan harga untuk bahan bakar disel
900 euro untuk 1000 L. 1 L bahan bakar disel sama 1 m3 dari biometana.
2.4 Skema Pembangkit
Listrik Tenaga Biogas
2.5 Peralatan dan Fasilitas Pembangkit Listrik
Tenaga Biogas
Tenaga Biogas
Sampah organik padat ( pupuk, kotoran ) di angkut oleh rel berjalan ke tangki penyimpanan kotoran, sampah cair awalnya datang ke tangki utama. di tangki utama sampah di campur, setelah di campur suhunya akan hangat ( kadang dingin ) untuk itu diperlukan suhu ideal. biasanya tangki penyimpanan mempunyai daya tampung untuk 2-3 hari. sampah padat dapat di isi juga ke tangki itu untuk di campur atau dimasukkan ke digester melalui keran pengisian.
Sampah organik cair
dipompa ke Pembangkit Listrik Tenaga Biogas dengan pompa atau jalur pipa dari tempat penyulingan
sampah organic cair. stasiun pompa kotoran (SPS) dipisahkan dengan lokasi
digester.Dari tangki pencampuran dan kran biomasa (pupuk, kotoran atau tempat
penyulingan air kotor) disalurkan ke Digester (reaktor Organik). Tangki Reaktor
Organik dibuat dari beton yang tahan terhadap asam dan gas. Reaktor panas
dipisahkan. pemisahan panas ini dilakukan tergantung pada tempat Pembangkit
Listrik Tenaga Biogas dan kondisi iklim. bahkan di dalam Digester suhu memegang
peranan penting, hal ini dapat diatasi dengan cara: biasanya disebut suhu
mesophilic (+30-41°)dalam beberapa hal suhu termophilic digunakan (kira-kira
55°). Biomasa di dalam Digester diaduk, pengadukan ini dilakukan dengan
beberapa cara dan bergantung dari jenis bahan baku, kelembabannya dan ciri-ciri
yang lain yang digunakan.Pengadukan ini biasanya dilakukan oleh slopped mixer,
mesin pengaduk tipe “paddle giant” atau
pengaduk tipe submersed. semua tipe pengaduk ini dibuat dari baja tahan-karat
bahkan alat pengaduk ini dapat berupa mesin hidraulik. Namun lapisan pompa
mesin pengaduk biomasa dapat dimasuki oleh beberapa jenis bakteri.
Bioreactor dibangun dengan beton atau kubah beton dan punya umur pemakaian 25-30 tahun.Pemanasan Digester dilakukan oleh air panas dengan suhu yang masuk kira-kira 60° dan suhu keluaran kira-kira 40°. Sistem Pemanas dialirkan melalui jaringan pipa, yang dapat dipasang langsung ke dinding reaktor atau dapat ditempelkan ke bagian dalam sisi dinding Digester. Jika Pembangkit Listrik Tenaga Biogas dilengkapi dengan unit co-generation, Pemanasan digester dapat dilakukan oleh generator yang mendinginkan air. generator yang mendinginkan air mempunyai suhu 90° dan sebelum panas ini disalurkan ke sistem Pemanas Digester, panas ini dicampur dengan air dengan suhu 40° sehingga sistem pemanas menerima air dengan suhu 60°. Air yang sebelumnya digunakan dapat dikembalikan dan dapat didaur ulang.Pada waktu musim dingin Pembangkit Listrik Tenaga Biogas memerlukan panas 70% dari alat pendingin generator dan memerlukan 10% pada musim panas. Jika Pembangkit Listrik Tenaga Biogas hanya digunakan untuk produksi gas air panas dapat diambil dari boiler.
Rata-rata waktu Penyimpanan biomasa di bioreactor (tergantung pada material yang digunakan ) 20-40 hari. selama waktu ini bahan organik melakukan metabolisasi (dimodifikasi) oleh micro organisme. Pakan ternak dari jagung disimpan dalam rentang waktu 70 - 160 hari. Waktu penyimpanan ditetapkan dari ukuran digester.
Proses fermentasi dilakukan oleh bakteri anaerob, yang dimasukan ke digester sepanjang pengoperasian Pembangkit Listrik Tenaga Biogas. Selanjutnya bakteri anaerob tidak perlu dimasukan ke digester. Memasukan Bakteri anaerob dilakukan dari 3 cara berikut ini yaitu:
1. Memasukan inti sari Bakteri anaerob
2. Menambahkan pupuk baru atau
3. Memasukan biomasa pada saat pengoperasian Pembangkit Listrik tenaga Biogas.
Biasanya metode ke 2 dan 3 yang paling murah yang digunakan orang-orang. Bakteri Anaerob dimasukan ke dalam pupuk yang berasal dari perut hewan dan tidak berbahaya bagi manusia atau hewan. Lagi pula Bio Reaktor ditutup hingga kedap udara. oleh sebab itu BioReaktor atau fermenter dapat ditempatkan dekat lahan pertanian atau fasilitas produksi.
Sebagai hasil akhir didapatkan : Biogas dan Pupuk Organik (dalam bentuk padat maupun cair).
Biogas terdapat di gasholder. di dalam gasholder, tekanan dan biogas dicampur sama rata. Membran EPDM pada Gasholder tahan akan daya renggang yang besar dan tahan terhadap perubahan bentuk (menggelembung). Bahan yang terdapat pada membran memiliki daya tahan terhadap cahaya matahari, endapan dan penguapan didalam BioReaktor. BioReaktor ditutup, hingga kedap udara menutupi gasholder. Ruang udara diantara gasholder dan sisi depan yang miring dipompa dengan udara untuk menekan dan menyekat panas. kadang-kadang Gasholder memiliki banyak penutup ruangan. Penutup dapat dilindungi oleh sabuk di atas kubah beton atau meletakan pemisah di tangki beton. Kapasitas Gasholder 0.5 – 1 x pengoperasian per hari.
Dari gasholder biogas terus dialirkan ke gas co-generation unit. disini panas dan listrik dapat diproduksi. 1m3 dari bioga memproduksi 2 kwh energi listrik dan 2 kwh energi panas. Pembangkit Biogas yang besar dilengkapi dengan system proteksi terhadap kegagalan operasi, (pengoperasian mesin dan kegagalan pada saat pembakaran biogas). System biogas dilengkapi dengan ventilasi, pengekstrak embun dan desulphurization unit.
System secara keseluruhan dioperasikan oleh unit kendali otomatis. Unit kendali bekerja mengoperasikan stasiun pompa, pencampur (pengaduk), sistem panas, otomatis gas dan generator.
Setelah Bakteri anaerob mengurai biomasa. Hasilnya siap untuk dipakai sebagai pupuk. Pupuk organik cair dipisahkan oleh unit pemisah dan tersedia di tangki. di jerman (amoniak cair) digunakan sebagai pupuk dengan amoniak tinggi (NH4). Pupuk padat tersedia secara terpisah. Dari tangki penyimpan, Pupuk organik cair dipompa ke tangki Pengangkutan untuk lebih jauh didistribusikan atau dijual.
Bila perusahaan tidak perlu listrik tetapi gas untuk mengisi kendaraan, Pembangkit Biogas menyediakan dengan sistem pengolahan gas dan stasiun pengisian metana. Sistem pengolahan gas dilengkapi dengan alat pemisah CO2 dari biogas dan berdasarkan penyerapan dan teknologi Pemisah. Kandungan CO2 dapat dikurangi dari 40% menjadi 10% (bahkan 1% jika mungkin diperlukan). Pilihan ini sangat menarik dengan mempertimbangkan dengan seksama bahan bakar disel harganya tinggi.
Untuk sementara, tipe sampah organik menggunakan cara pengoperasian sesuai yang tersebut di atas. Sebagai contoh ini tidak dapat dikerjakan dengan 1 jenis bahan mentah seperti air sisa penyulingan dan butiran anggur. dalam hal ini menggunakan dua sistem tingkatan dengan menggunakan reaktor hidrolisis tambahan.
Pembangkit Listrik Tenaga Biogas sendiri memakai energi 10-15% pada waktu musim dingin dan 3-7% di waktu musim panas. Untuk mengoperasikan Pembangkit Listrik Tenaga Biogas besar hanya memerlukan 1 orang untuk kerja 2 jam/hari.
Proses Produksi Biogas
Proses Produksi Biogas
Proses Produksi Biogas : 4 tahapan dalam
Fermentasi
Bakteri
menguraikan sampah organik di lingkungan anaerob. Biogas adalah hasil menengah
metabolisme itu.
Proses
pembusukan dapat dibagi menjadi 4 tahapan (lihat gambar1) setiap tahapan
terdiri dari bakteri yang berbeda :
Di tahap yang pertama bakteri aerob memperbaiki
zathigh-molecular (protein, karbohidrat, lemak, selulosa) dengan memakai
bantuan enzim low-molecular sebagai bahan campurannya, monosaccharida, asam
amino , asam lemak dan air adalah hasil akhirnya. Oleh bakteri hidrolisis,
Enzim bertugas menguraikan component
substrate ke molekul kecil water-soluble. Polimer berubah menjadi monomer
(memisahkan molekul). Proses ini disebut hidrolisis.
Kemudian,
pembusukan dilakukan oleh bakteri acid-forming. Pemisah molekul masuk kedalam
sel bakteri dimana transformasi lebih lanjut dilakukan. Proses ini secara
parsial dibantu oleh bakteri anaerob yang mengurai sisa oksigen, oleh karena
itu lingkungan anaerob cocok untuk bakteri metana.
Tahapan
Produksi:
- asam (asam cuka, asam semut, asam butyric, asam propionic, asam caproic, asam laktat),
- alkohol dan ketone (metanol, ethanol, propanol, butanol, gliserin dan aseton),
- gas (carbon dioksida, carbon, hidrogen sulfida dan amoniak).
Tahap
ini disebut oksidasi.
Sesudah itu bakteri acid-forming membentuk susunan
awal metana, (asam cuka, carbon dioksida dan hidrogen). produk ini tersusun
dari asam organik. dalam cara ini suhu kandang sangat penting.
Ukuran Partikel
Semakin
kecil ukuran substrate partikel semakin mudah pembusukan dilakukan oleh bakteri
(ukuran bakteri 1/1000 mm), periode Fermentasi menjadi lebih pendek, Proses
produksi biogas jauh lebih cepat
Hasil akhir dari
Penguraian secara biological:
- Biogas (55% metana , 42% gas carbon dioksida, 2% sulfida hidrogen , 1% hidrogen.
- fermented substrate sebagai sisa fermentasi, terdiri dari air, selulosa sisa, kuantitas kecil bakteri dan bahan gizi organik (nitrogen, fosfor, kalium dan lain-lain ).
2.7 Daya yang dihasilkan dari beberapa bahan sisa baku
1. Tempat penyulingan limbah/ sampah
Diperkirakan dari 500 - 700 ton sampah atau 2.000 -3.000 m3 sampah per hari akan menghasilkan listrik dengan kekuatan 7 Megawatt. Sampah sebesar itu sama dengan sampah yang dibuang ke TPA Sarimukti sekarang. Dari pembakaran itu, selain menghasilkan energi listrik, juga memperkecil volume sampah kiriman. Jika telah dibakar dengan temperatur tinggi , sisa pembakaran akan menjadi abu dan arang dan volumenya 5% dari jumlah sampah sebelumnya. Abu sisa pembakaran pun bisa dimanfaatkan untuk bahan baku pembuatan batu bata dan batako.
2. Sisa Kayu
Adahal yang perlu di perhatikan yaitu selama ini sisa-sisa kayu tersebut dianggap sampah kemudian dibakar, dihancurkan, energi yang tersimpan dibuang sia-sia.
Pada tahun 1978 di kota Den Haag Negeri Belanda menggunakan sumber energi dari pembakaran sampah kota,di mana tempat pembakaran sampah terdiri atas 4 buah tungku pembakaran masing-masing dengan kapasitas 300 ton per 24 jam. Dihubungkan dengan suatu sistem keteluap dan dua set generator turbo dengan daya masing-masing 11,5 MegaWatt dengan tegangan 10 kilovolt.
Suhu pembakaran mencapai 800 – 10000 C yang gunanya untuk menghilangkan bau yang tidak sedap. Dan untuk menjaga agar abu pembakaran tidak terlalu lembut dan lembab yang dapat mengakibatkan pipa- pipa uap tersumbat.
3. Kotoran Hewan
Energi Biomassa dari kotoran hewan lebih dikenal sebagai energi Biogas. Prinsip kimia yang berhubungan dengan pembentukan biogasa dalah prinsip terjadinya fermentasi dari karbohidrat, lemak dan protein dan bakteri metan. Bila tidak dicampur dengan udara, satu gram bahan selulosa menghasilkan 825 cm3 gas bertekanan atmosferik yang terdiri dari 68% CH4 dan 32% CO2.
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Biogas
adalah gas mudah terbakar (flammable) yang dihasilkan dari proses
fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob (bakteri yang hidup
dalam kondisi kedap udara).
2. Pada
pembangkit ini memanfaatkan gas untuk memutar turbin.
3. Pembangkit
ini mempunyai banyak keuntungan, diantaranya: dapat mengurangi sampah yang ada
di lingkungan, bahan baku mudah untuk dicari, dan zat sisa dari pembangkit ini
dapat digunakan sebagai pupuk.
4. Kekurangan
dari pembangkit ini yaitu dapat menimbulkan bau yang tak sedap dan susah dalam
perawatan/ pembersihannya.
3.2 Saran
Hendaknya
pembangkit ini terus disempurnakan untuk mengantisipasi krisis energy di masa
yang akan datang.
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar
Wiranto, Penggerak Mula Turbin, Edisi
Ketiga, Bandung, ITB, 2004
Betty
Sri Laksmi Jenie dan Winiati Pudji Rahayu, Penanganan
Limbah Industri Pangan, Jakarta, 2008
Daryanto,
DRS., Energi (Masalah dan Pemanfaatannya
Bagi Manusia), 2009
0 comments: