Mengubah Limbah Ternak Menjadi Biogas: Proses, Kualitas, dan faktor Penghambat

Limbah ternak sering kali menjadi masalah lingkungan jika tidak dikelola dengan baik. Namun, dengan teknologi yang tepat, limbah ini dapat diubah menjadi sumber energi yang bermanfaat. Salah satu teknologi tersebut adalah biogas, yang menawarkan solusi ramah lingkungan untuk memanfaatkan limbah organik.

Biogas adalah salah satu solusi energi terbarukan yang dihasilkan dari proses fermentasi limbah organik, seperti kotoran ternak. Proses ini memanfaatkan aktivitas mikroorganisme anaerobik untuk menghasilkan gas metana (CH4) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar. Biogas terdiri dari metanan, karbondioksida, dan gas lainnya seperti hidrogen sulfida dan nitrogen. Gas ini dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi etrbarukan untuk berbagai kebutuhan, seperti memasak, pembangkit listri, dan bahan bakar.

 Dengan memproduksi limbah pertanian menjadi biogas, secara tidka langsung akan memberikan manfaat baik bagi lingkungan maupun bagi kita. Pembuatan biogas dari kotoran ternak akan mengurangi polusi bagi lingkungan. Limbah ternak yang dihasilkan sebelumnya yang tidak dikelola dengan baik dapat menyebabkan pencemaran tanah, air, dan udara. Dengan pengolahanya menjadi biogas, secara tidka langsung akan mengurangi potensi pencemaran tersebut. Dengan limbah ternak menjadi biogasi, limbah ternak akan berkurang sehingga resiko penyebaran penyakit yang disebabkan oleh bakteri dan parasite juga dapat ditekan.

Biogas sebagai sumber energi terbarukan. Biogas adalah sumber energi terabrukan yang dapat menggatikan bahan bakar fosil. Dengan mengubah limbah ternak menjadi biogas peningkatkan penggunakan biogas sebagai energi terbarukan akan terrealisasikan. Selian itu dengan menganti bahan bakar fosil menjadi biogas emisi gas kaca dapat diminimalisis dan ketergantungan pada energi konvensional juga akan berkurang. Pengolaan limbah ternak menjadi biogas dapat memberikan peluang dalam segi ekonomis. Pengehatan biaya energi bagi pertenakan menjadi salah satu dampaknya. Selain itu, residu dari proses ini yang dikenal sebagai bioslurry. Produk ini dapat digunakan sebagai pupuk organik berkualitas tinggi. Pemnafaatan biogas juga sejalan dengan tujuan pengembangan berkelanjutna, terutama dalam aspek energi bersih dan pengolaan limbah. 

Dari penjelasan diatas, banyak sekali manfaat yang dapat dirasan dari penggunaan limbah ternak sebagai biogas. Pnegunaaan biogas pun beragam, mulai dari penggunaan di rumah tangga sebagai bahan bakar uintuk memasak dan penyerangan, sebagai pembangkit listrik, dan tranfortasi dengan mengubah biogas dapat dimurnikan menjadi biometanan untuk keperluan bahan bakar.

Proses Produksi Biogas.

Biogas Dihasilkan melalui proses fermentasi anaerobic, yaitu pengurai bahan organik oleh mikroorganisme dalam kondisi tanpa oksigen. Lebih lanjut, berikut Langkah-langkah dalam pembuatan biogas dengan menggunakan limbah kotoran ternak.

 1. Persiapan Campuran Lumpur.

Pada tahap ini kotoran ternak, seperti kotoran sapi, kambing, ayam, babi, dan sebagainya dicampurkan dengan air dengan perbandingan 2:1 dalam bak penampunga sementara dengan tujuan mempermudah pencampuran. Selanjutnya campuran diaduk hingga campuran tercampur semuanya hingga menjadi lumpur yang homogen.

2.  Pengisisn Bioreaktor (Digester)

Lumnpur yang telah tercampur dialirkan ke lubang disgeter melalui pipa. Untuk pengisina pertama membutuhkan volume yang besar hingga digester terisi penuh untuk memastikan kondisi anaerobic optimal. 

3. Penambahan Stater

Penambahan stater ke dalam digester dilakukan sebanyak 1 liter yang berisikan rumen segar dari rumah ptong hewan. Seleah itu, digester ditutup rapat termasuk pipa yang digunakan memasukan bahan dan pipa aliran gas untuk memlai proses fermentasi tanpa oksigen

4. Proses Fermentasi

Pada hari pertama hingga hari ke-8, gas yang dihasilkan dapat dibuang melalui keran digester karena kandunagn metanan belum optimal. Pada hari ke-10 hingga hari ke-14, gas metanan mulia terbentuk sedikit demi sedikit dan kadar karbon dioksida akan menurun. Fermenbtasi poptimal akan terjadi di hari ke-14 dengan biogas yang dihasilkan pada volume tinggi dan dapat digunakan sebagai bahan bakar. 

Variabel Penentu Kualitas Biogas

Kualitas biogas sangat dibutuhkan dalam keberhasilan pembuatan biogas. Kualitas biogas ditentukan dari keberhasilnya sebagai sumber energi dan dari volume biogas yang dihasilkan. Semakin tinggi volume yang dihasilkan semakin tinggi kualitas biogas tersebut yang artinya, kandunga metanan dala biogas tinggi. Berikut beberapa hal yang dapat mempengaruhi kualitas biogas.

1. Komposisi Bahan

Komposisi bahan dapat menjadi tolak ukur dalam menentukan kualitas biogas. Komposisi bahan dapat menentukan volume dan kualitas biogas. Variasi komposisis dapat menentukan seberapa volume biogas yang dihasilkan. 

2. Lama Waktu Fermentas.

Lama waktui fermentasi mempengaruhi kualitas biogas. Umumnya fermentais di hari pertama hingga ke-8 belum meenghasilakn biogas. Mulai dari hari ke-10 hingga hari ke-14 biogas mulai terbentuk dan karbondioksida dalam biogas menurun. Pada hari ke 14 ini merupakan hari fermentasi yang paling optimal.

3. Kadar pH.

Kadar pH san gat menentukan jumlah kadar CH4 yang dihasilkan dan kandungan metana dalam biogas sangat betrpengaruh pada daya dalam pemanfaatanya sevagai energi. Besar atau kecilnya daya menjadi tolak ukur dari biogar tersebut. 

Faktor Penghambat Produksi Biogas

Banyak sedikitnya biogas dapat dipengaruhi oleh berbagai situais dan kondisi. Pembentukan biogas di dalam biotrektor contohnya, dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor. Berikut faktor-faktor yang dapat memepengaruhi proses terbentuknya biogas di dalam biorekator.

1. Total solid dan Endapan

Faktor penghambat prosuksi biogas dapat dipengaruhi oleh berikurangnya total solid dan adanya endapan dalam bioreactor. Penumpukan endapan dapat mengurangi ruang untuk produksi biogas. Karena ruang untuk produksi biogas berkurang maka total solid juga akan berkurang. Berkurangnya total solid menyebabkan volume gas menurun. 

2. Ketidakseimbangan pH

pH menjadi salah satu faktor penghambat produksi biogas dalam bioreaktor. Apanila kadar pH rendah, akan mengakibatkan aktivitas miikroorganisme penghasil biogas terhambat sehingga terjadi penurunan volume biogas. Sebaliknya, apbila pH terllau tinggi akan mengakibatkan kematian bakteri karenna kenaikn pH diangga[ racun bagi bakteri. Akibatnya volume metanan dihasilkan sedikit dan produksi akhir dari proses fermentasi adalah karbon dioksida. 

3. Rasio Karbon dan Nitrogen (C/N)

Rasio C/N yang tidak setimbang menyebabkan gangguan nutrisi. Krabon dioksida dan nitrogen dapat berfungsi sebagai sumber energi dan sumber nutrisi bagi mikroorganisme untuk bertahan hidup dam pembentukan sel-sel tubuhnya. Apanila dalam biogas kandungan C lebih tinggi makan N dalam biogas akah cepat habis. Akibatnya proses pembentukan biogas akan lambat. Seabliknya, apabila N lebih banyak, maka C akan lebih cepat habis. Akibatnya proses fermentasi tterhenti. Oleh sebab itu rasio C/N harus sesuai agar proses pembentukan biogas dapat berjalan dengan lancar. 

4. Kadar Air

Kadar air dapat mempengaruhi proses pembentukan biogas. Kadar air, secara tidak langsung akan mempengaruhi pH dari biogas. Apabila akdar air rendah maka asam-asam asetata akan terakumulasi sehingga mengebabkan kenaikan pH. Apabila kadar air tinggi maka pembentukan asam lemak volatile akan meningkat sehingga terjadi penurunan pH. Tinggi rendahnya pH akan mempengaruhi proses pembentukan biogas dalam bioreaktor.

Produksi biogas dari limbah kotoran ternak merupakan solusi energi yang ramah lingkungan dan berkelanjutan. Dengan memastikan komposisi bahan, waktu fermentasi, dan pH yang ideal, serta mengatasi faktor penghambat, biogas dapat dihasilkan secara efisien. Teknologi ini tidak hanya membantu mengurangi limbah, tetapi juga menyediakan sumber energi alternatif yang bermanfaat bagi masyarakat.