Biogas limbah tahu merupakan energi alternatif yang saat ini ramai dibahas. Pemanfaatan limbah pabrik tahu sebagai biogas ini menurut Eddy Prihantoro merupakan salah satu industri yang menyumbang emisi yang paling signifikan.
Daftar isi
Daftar isi
Pengertian biogas
Biogas merupakan gas yang dihasilkan dari proses pembusukkan bahan organik oleh bakteri pada kondisi anaerob. Biogas merupakan campuran dari berbagai macam gas, diantaranya: CH4 (54-70%), CO2(27-45%), CO (1%) dan sisanya H2S, Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4).
Melalui pengolahan limbah cair tahu dengan kapasitas 283,8 m3/hari dapat diperoleh biogas dengan 442,6 m3 /hari. Nilai tersebut dihitung dari tiap kg kedelai yang menghasilkan 9,46 liter limbah dan tiap kg kedelai menghasilkan 15 liter biogas.
Jika limbah tidak diolah dengan baik, maka akan menimbulkan bau akibat proses pembusukan bahan organik oleh bakteri. Tulisan ini akan memaparkan pengolahan limbah cair tahu menjadi biogas. Di dalam Pasal 14 ayat (1) Undang-undang Republik Indonesia Nomor 23 tahun 1997 tentang pengelolaan lingkungan hidup disebutkan,
“Untuk menjamin pelestarian fungsi lingkungan hidup, setiap usaha dan atau kegiatan dilarang melanggar baku mutu dan kriteria baku kerusakan lingkungan”.
Limbah pengolahan industri tahu yang berbentuk limbah cair, jika ingin dibuang ke lingkungan, maka harus memenuhi baku mutu limbah cair, baku mutu limbah cair dapat dibedakan menjadi dua yaitu:
BOD atau Biochemical Oxygen Demand adalah suatu karakteristik yang menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalam kondisi aerob, sehingga selisih antara COD dan BOD memberikan jumlah bahan organik yang sulit terlarut dalam larutan.
Proses pengolahan limbah cair berdasarkan tingkatan perlakuannya dapat dibedakan menjadi 5 golongan:
Proses pembuatan tahu banyak menggunakan air sehingga limbah cair lebih banyak dibandingkan limbah padat tahu. Pemanfaatan limbah cair dari industri tahu banyak mengandung bahan organik yang baik untuk perkembangan mikroorganisme, Limbah cair yang dihasilkan oleh industri tahu sekitar 1520 liter/kg bahan baku kedelai.
Total Suspended Solid (TSS) sekitar 30 Kg/Kg bahan baku kedelai, Biological Oxygen Demnad (BOD) 65 g/ Kg bahan baku kedelai dan Chemical Oxygen Demand (COD) 130 g/ Kg bahan baku kedelai. Pengolahan limbah cair secara biologi dengan menggunakan mikroorganisme dapat dibedakan menjadi 2, yaitu :
Mikroorganisme seperti bakteri dapat berkembang biak dengan baik menghasilkan biogas. Biogas merupakan gas yang dihasilkan dari proses pembusukkan bahan organik oleh bakteri pada kondisi anaerob.
Biogas merupakan campuran dari berbagai macam gas, diantaranya: CH4 (54-70%), CO2(27-45%), CO (1%) dan sisanya H2S, Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4).
Semakin tinggi kandungan metana, maka semakin besar kandungan energi pada biogas. Sebaliknya, semakin kecil kandungan metana, semakin kecil nilai energinya.
Pemanfaatan limbah tahu menjadi biogas dapat dilakukan dengan penambahan stater seperti kotoran hewan, memerlukan waktu 8-10 hari.
Melalui pengolahan limbah tahu cair dengan kapasitas 283,8 m3/hari dapat diperoleh biogas dengan 442,6 m3 /hari. Nilai tersebut dihitung dari tiap kg kedelai yang menghasilkan 9,46 liter limbah dan tiap kg kedelai menghasilkan 15 liter biogas.
Rancangan Biogas Digester
Digester merupakan wadah atau tempat berlangsungnya proses fermentasi limbah organik dengan bantuan mikroorganisme hingga menghasilkan biogas. Ada beberapa tipe digester, yaitu tipe floating dome dan fixed dome.
Floating dome dapat menunjukkan penyimpan tangki ke atas jika terjadi penambahan biogas. Sedangkan digester tipe fixed dome dapat menunjukkan perubahan tekanan pada manometer jika terjadi penambahan biogas.
Hal pertama yang harus diperhatikan dalam membangun digester adalah jumlah bahan yang tersedia dan waktu proses untuk mencerna bahan.
Volume digester yang dibutuhkan untuk mencerna bahan dapat dihitung sebagai berikut:
Selain itu, diperhitungkan ruang gas sebesar 20% dari volume total biodigester, sehingga:
Vd=Volume digaster (liter)
Wp=waktu proses mencerna bahan (hari)
Ab=aliran bahan (liter/hari)
Vt=volume total digester (liter)
Jika aliran bahan atau limbah yang masuk kedalam digester 1.500 liter/hari, dan lamanya proses fermentasi 8 hari, maka didapatkan
Vt = (Wp × Ab) / 80%
= (8 x 1.500)/0.8
= 15.000 liter == 15m3
Tabel diatas menunjukkan sumber energi beberapa bahan bakar terhadap energi yang digunakan untuk memasak.
Nilai kalor untuk biogas sekitar 4.785 Kkal/m3 = 4.785 kal/liter. Nilai kalor untuk LPG sekitar 10.882 Kkal/m3 = 10.882 kal/liter. Harga LPG 12 Kg sekitar Rp. 85.000 = Rp. 14.167/liter.
Dengan menggunakan perbandingan:
Maka harga biogas didapat sekitar 3.221/liter
Salah satu sumber energi yang ramah lingkungan dan murah adalah biogas. Biogas dapat diperoleh dari proses fermentasi limbah organik dengan bantuan mikroorganisme. Limbah cair tahu memungkinkan untuk dijadikan penghasil biogas.
Melalui pengolahan limbah cair tahu dengan kapasitas 283,8 m3/hari dapat diperoleh biogas dengan 442,6 m3 /hari. Nilai tersebut dihitung dari tiap kg kedelai yang menghasilkan 9,46 liter limbah dan tiap kg kedelai menghasilkan 15 liter biogas.
Limbah tahu
Limbah yang dihasilkan oleh industri tahu ada dua macam, yaitu limbah padat, yang biasanya menjadi pakan ternak dan limbah cair, yang biasanya langsung dibuang ke lingkungan. Limbah tahu cair yang dibuang ke lingkungan merupakan limbah organik yang mudah diuraikan oleh mikroorganisme secara alamiah.Jika limbah tidak diolah dengan baik, maka akan menimbulkan bau akibat proses pembusukan bahan organik oleh bakteri. Tulisan ini akan memaparkan pengolahan limbah cair tahu menjadi biogas. Di dalam Pasal 14 ayat (1) Undang-undang Republik Indonesia Nomor 23 tahun 1997 tentang pengelolaan lingkungan hidup disebutkan,
“Untuk menjamin pelestarian fungsi lingkungan hidup, setiap usaha dan atau kegiatan dilarang melanggar baku mutu dan kriteria baku kerusakan lingkungan”.
Limbah pengolahan industri tahu yang berbentuk limbah cair, jika ingin dibuang ke lingkungan, maka harus memenuhi baku mutu limbah cair, baku mutu limbah cair dapat dibedakan menjadi dua yaitu:
a. Efluent standart.
Efluent standart adalah batas kadar maksimum atau minimum parameter limbah yang diperbolehkan untuk dibuang kelingkungan, seperti tingkat COD, BOD, TSS atau pH nya.b. Stream standart.
Stream standart adalah batas kadar maksimum atau minimum parameter suatu badan air. Parameter suatu air limbah dapat dilihat dari kandungan COD dan BOD nya, COD atau Chemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengurai seluruh bahan organik yang terkandung dalam air (Boyd, 1990: 482).BOD atau Biochemical Oxygen Demand adalah suatu karakteristik yang menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalam kondisi aerob, sehingga selisih antara COD dan BOD memberikan jumlah bahan organik yang sulit terlarut dalam larutan.
Proses pengolahan limbah cair berdasarkan tingkatan perlakuannya dapat dibedakan menjadi 5 golongan:
- Pengolahan pendahuluan, dilakukan apabila di dalam limbah cair terdapat banyak padatan terapung dan melayang.
- Pengolahan tahap pertama, dilakukan untuk memisahkan bahan-bahan padat tercampur (ukuran kecil). Dapat dilakukan melalui proses sedimentasi.
- Pengolahan tahap kedua, dilakukan menggunakan proses biologi, yakni dengan bantuan mirorganisme seperti bakteri.
- Pengolahan tahap ketiga, dilakukan jika ada bahan-bahan yang berbahaya, misalkan limbah cair tersebut mengandung amoniak.
- Pengolahan tahap keempat dilakukan jika di limbah tersebut terdapat bakteri patogen.
Pemanfaatan limbah tahu
Tahu memiliki nilai gizi yang cukup tinggi, dalam 100 gr tahu mengandung energi sebesar 68 kalori, protein 7,8 gr, lemak 4,6 gr, hidrat arang 1,6 gr kalsium 124 mg, fosfor 63 mg, besi 0,8 mg, vitamin B 0,06 mg, air 84,8 gr.Proses pembuatan tahu banyak menggunakan air sehingga limbah cair lebih banyak dibandingkan limbah padat tahu. Pemanfaatan limbah cair dari industri tahu banyak mengandung bahan organik yang baik untuk perkembangan mikroorganisme, Limbah cair yang dihasilkan oleh industri tahu sekitar 1520 liter/kg bahan baku kedelai.
Total Suspended Solid (TSS) sekitar 30 Kg/Kg bahan baku kedelai, Biological Oxygen Demnad (BOD) 65 g/ Kg bahan baku kedelai dan Chemical Oxygen Demand (COD) 130 g/ Kg bahan baku kedelai. Pengolahan limbah cair secara biologi dengan menggunakan mikroorganisme dapat dibedakan menjadi 2, yaitu :
- Pengolahan limbah secara anaerob. Limbah cair mengalami proses penguraian dengan bantuan mikroorganisme anaerob, mikroorganisme yang dapat hidup tanpa memerlukan oksigen bebas.
- Pengolahan limbah secara aerob. Limbah cair mengalami proses penguraian dengan bantuan mikroorganisme aerob, mikroorganisme yang memerlukan oksigen bebas untuk hidup.
Mikroorganisme seperti bakteri dapat berkembang biak dengan baik menghasilkan biogas. Biogas merupakan gas yang dihasilkan dari proses pembusukkan bahan organik oleh bakteri pada kondisi anaerob.
Biogas merupakan campuran dari berbagai macam gas, diantaranya: CH4 (54-70%), CO2(27-45%), CO (1%) dan sisanya H2S, Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4).
Semakin tinggi kandungan metana, maka semakin besar kandungan energi pada biogas. Sebaliknya, semakin kecil kandungan metana, semakin kecil nilai energinya.
Pemanfaatan limbah tahu menjadi biogas dapat dilakukan dengan penambahan stater seperti kotoran hewan, memerlukan waktu 8-10 hari.
Melalui pengolahan limbah tahu cair dengan kapasitas 283,8 m3/hari dapat diperoleh biogas dengan 442,6 m3 /hari. Nilai tersebut dihitung dari tiap kg kedelai yang menghasilkan 9,46 liter limbah dan tiap kg kedelai menghasilkan 15 liter biogas.
Rancangan Biogas Digester
Digester merupakan wadah atau tempat berlangsungnya proses fermentasi limbah organik dengan bantuan mikroorganisme hingga menghasilkan biogas. Ada beberapa tipe digester, yaitu tipe floating dome dan fixed dome.
Floating dome dapat menunjukkan penyimpan tangki ke atas jika terjadi penambahan biogas. Sedangkan digester tipe fixed dome dapat menunjukkan perubahan tekanan pada manometer jika terjadi penambahan biogas.
 |
| Biogas limbah tahu Pencerna tipe floating dome (India) |
 |
| Biogas limbah tahu Pencerna tipe fixed dome (China) |
Hal pertama yang harus diperhatikan dalam membangun digester adalah jumlah bahan yang tersedia dan waktu proses untuk mencerna bahan.
Volume digester yang dibutuhkan untuk mencerna bahan dapat dihitung sebagai berikut:
Vd=Wp x Ab
Selain itu, diperhitungkan ruang gas sebesar 20% dari volume total biodigester, sehingga:
Vt=Vd+20%Vt
80% Vt=Vd
 |
| Tabel Perbandingan sumber energi terhadap kebutuhan memasak |
Vt=Vd/80%
Vt=(Wp x Ab)/80%
dengan,Vd=Volume digaster (liter)
Wp=waktu proses mencerna bahan (hari)
Ab=aliran bahan (liter/hari)
Vt=volume total digester (liter)
Jika aliran bahan atau limbah yang masuk kedalam digester 1.500 liter/hari, dan lamanya proses fermentasi 8 hari, maka didapatkan
Vt = (Wp × Ab) / 80%
= (8 x 1.500)/0.8
= 15.000 liter == 15m3
Tabel diatas menunjukkan sumber energi beberapa bahan bakar terhadap energi yang digunakan untuk memasak.
Perbandingan harga biogas limbah tahu dengan LPG
Berdasarkan penelitian 100 Kg kedelai dihasilkan biogas sebanyak 1,5 m3. Biogas dengan nilai kalori 4.785 Kkal/liter, Sehingga panas dari biogas yang dihasilkan mencapai 7.177,7 Kkal.Nilai kalor untuk biogas sekitar 4.785 Kkal/m3 = 4.785 kal/liter. Nilai kalor untuk LPG sekitar 10.882 Kkal/m3 = 10.882 kal/liter. Harga LPG 12 Kg sekitar Rp. 85.000 = Rp. 14.167/liter.
Dengan menggunakan perbandingan:
Maka harga biogas didapat sekitar 3.221/liter
Kesimpulan
Kebutuhan energi semakin meningkat seiring pertambahan jumlah pen duduk sehingga diperlukan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan.Salah satu sumber energi yang ramah lingkungan dan murah adalah biogas. Biogas dapat diperoleh dari proses fermentasi limbah organik dengan bantuan mikroorganisme. Limbah cair tahu memungkinkan untuk dijadikan penghasil biogas.
Daftar Pustaka:
Volume 1, Desember 2010
Komentar
Posting Komentar
Dengan menggunakan kolom komentar atau kotak diskusi berikut maka Anda wajib mentaati semua Peraturan/Rules yang berlaku di situs plengdut.blogspot.com ini. Berkomentarlah secara bijak.