Proses Biogas Modern

Pre Treatment

Proses pertama adalah penyimpanan umpan sampah organik yang akan digunakan. Kemudian dilakukan pencacahan untuk memperkecil luas permukaan umpan dan melakukan penambahan air apabila diperlukan.

Proses Utama

Pada tangki proses terdapat 4 reaksi utama yang berjalan. Reaksi tersebut adalah

• Hidrolisis
  Hidrolisis merupakan pemecahan molekul kompleks dari protein, karbohidrat, dan lipid menjadi molekul sederhana. Produk yang dihasilkan berupa asam amino, gula monosakarida, asam lemak, dan gliserol. Monomer-monomer tersebut selanjutnya akan digunakan oleh bakteri pembentuk asan. Laju hidrolisis bergantung pada jumlah substrat yang tersedia, konstentrasi bakteri, suhu, dan pH.
• Acidogenesis
  Acidogenesis merupakan proses konversi gula monosakarida dan asam lemak menjadi alkohol asam lemak. Proses ini menghasilkan produk sampingan berupa ammonia.
• Acetogenesis
  Acetogenesis merupakan proses produksi asam asetat dari asam amino, alkohol asam lemak, dan asam lemak bebas. Proses ini menghasilkan produk samping berupa gas hidrogen dan karbon dioksida.
• Metanogenesis
  Metanogenesis menghasilkan produk metana dari asam asetat.

Proses Tambahan

• Pemurnian gas metana
• Pemurnian gas metana dapat dilakukan dengan pelarutan gas CO2pada basa atau dengan menggunakan teknologi membran
• Recycle slurry biodigester
• Slurry biodigester disimpan pada tangki khusus, gas yang dihasilkan akan dialirkan ke saluran biogas, sedangkan ampas padat dikembalikan pada penyimpanan umpan untuk diolah kembali
• Pemanasan boiler
• Air boiler digunakan untuk menjaga temperatur agar tetap pada kondisi optimum.

Faktor yang mempengaruhi

• Lingkungan abiotis
• Bakteri yang dapat memproduksi gas metan tidak memerlukan oksigen dalam pertumbuhannya (anaerobik). Oleh karena itu, biodigester harus tetap dijaga dalam keadaan abiotis (tanpa kontak langsung dengan Oksigen (O2)).
• Temperatur
• Secara umum terdapat 3 rentang temperatur yang disenangi oleh bakteri, yaitu:

Psikrofilik (suhu 0 – 25°C), optimum pada suhu 20-25°C

 Mesofilik (suhu 20 – 40°C), optimum pada suhu 30-37°C

Termofilik (suhu 45 – 70°C), optimum pada suhu 50-55°C

Temperatur harus dijaga tetap pada kondisi optimum yang mendukung pertumbuhan dan perkembangbiakan bakteri, akan meningkatkan produksi biogas.

Derajat keasaman (pH)

Bakteri asidogen dan metanogen memerlukan lingkungan dengan derajat keasaman optimum yang sedikit berbeda untuk berkembangbiak. pH yang rendah dapat menghambat pertumbuhan bakteri asidogenesis, sedangkan pH di bawah 6,4 dapat meracuni bakteri metanogenesis. Rentang pH yang sesuai bagi perkembangbiakan bakteri metanogenesis 6,6-7 sedangkan rentang pH bagi bakteri pada umumnya adalah 6,4-7,2. Derajat keasaman harus selalu dijaga dalam wilayah perkembangbiakan optimum bagi bakteri agar produksi biogas stabil.

Rasio C/N bahan isian

Syarat ideal untuk proses digesti adalah C/N = 25 – 30. Nilai rasio C/N yang terlalu tinggi menandakan konsumsi yang cepat oleh bakteri metanogenisis, hal itu dapat menurunkan produksi biogas. Sedangkan rasio C/N yang terlalu rendah akan menyebabkan akumulasi ammonia sehingga pH dapat terus naik pada keadaan basa hingga 8,5. Kondisi tersebut dapat meracuni bakteri metanogen. Kadar C/N yang sesuai dapat dicapai dengan mencampurkan beberapa macam bahan organik, seperti kotoran dengan sampah organik.

Biogas yang dihasilkan oleh sekelompok bakteri yang telah diuraikan di atas, dapat dijadikan sebagai sumber energi alternatif untuk menggantikan sumber energi fosil yang saat ini semakin menipis jumlahnya. Meskipun sama-sama dihasilkan oleh mikroorganisme, namun pembentukan biogas tidak memerlukan waktu yang sangat lama seperti pembentukan energi fosil.

Sumber

Bakteri Penghasil Sumber Energi (diakses pada 31 Mei 2017 10.53 pm)

Tahapan Proses Pembuatan Biogas (diakses pada 31 Mei 2017 10.53 pm)

Sasongko, Wedo. 2010. PRODUKSI BIOGAS DARI BIOMASSA KOTORAN SAPI DALAM BIODIGESTER FIX DOMEDENGAN PENGENCERAN DAN PENAMBAHAN AGITASI. Universitas Sebelas Maret : Tesis