potensi lumpur tinja manusia sebagai penghasil biogas ... · dari reaksi di atas, cod per mol...

POTENSI LUMPUR TINJA MANUSIA SEBAGAI

PENGHASIL BIOGAS DENGAN SISTEM

ECOLOGICAL SANITATION

(ECOSAN)

TUGAS AKHIR

1

Oleh : Putut Sambang El Haq

3305 100 072

Dosen Pembimbing

Ir. Eddy S. Soedjono, Dipl SE, MSc, PhD

NIP 1960038 198903 1 001

Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem

Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]

2

Latar belakang

PP RI No 5 Tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti BBM

Pengguna tangki septik di Indonesia yang hanya 40,67%

Sistem Ecological Sanitation

Potensi tinja sebagai penghasil biogas

Tujuan MDG’s



3

Rumusan Masalah

Bagaimanakan potensi reaktor biogas tipe dome

ataupun float dalam menghasilkan biogas dengan

bahan baku tinja manusia hasil dari separated

toilet?

Bagaimanakah pengaruh pengadukan pada potensi

lumpur tinja manusia sebagai penghasil biogas?



4

Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

Mengkaji potensi lumpur tinja manusia hasil dari

sistem ekologi sanitasi (ecosan) sebagai

penghasil biogas.

Mendapatkan volume biogas optimal dari variasi

jenis raktor dan pengadukan.



5

Manfaat

Manfaat dari penelitian ini adalah :

memberikan pengetahuan kepada masyarakat

tentang potensi dari lumpur tinja hasil dari sistem

ekologi sanitasi sebagai penghasil biogas.

mengurangi pencemaran lingkungan akibat

human excreta berupa tinja manusia dengan

memanfaatkannya sebagai penghasil biogas.

Menjadi pertimbangan untuk penelitian

selanjutnya



6

Metode Penelitian

A B

Ide Studi :

Potensi Lumpur Tinja Sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem

Ecological Sanitation (Ecosan)

Kajian Pustaka

Persiapan Penelitian

Persiapan Bahan Pembuatan Reaktor

C



7

A B

Bahan Baku Dome Reactor Float Reactor

C

B

Analisa Kondisi

Awal :

•Rasio C/N

•COD, TS, VS

•Suhu, pH

•Uji Reaktor

Variasi Reaktor

Dome Reactor

(A, B, E, F, G)

Float Reactor

(C & D)

A

A1 A2 A3

B1 B2 B3

E F G

C1 C2 C3

D1 D2 D3



8

BA

Variasi Pengadukan

Pengadukan Tiap Pagi

(A2, B2, F, C2, D2)

Pengadukan Tiap

Pagi & Sore

(A3, B3, G, C3, D3)

AB

Pengoperasian Reaktor

Tanpa

Pengadukan

(Kontrol)

(A1,B1,E,C1,D1)



9

A B

Pemantauan terhadap Parameter :

•Rutin : Volume biogas, suhu

•Periodik : COD, pH

•Akhir : C/N, suhu, pH, TS, VS, COD

Analisa dan Pembahasan

Penyusunan Laporan



10

Ruang Lingkup

Ruang Lingkup dari penelitian ini adalah :

•Penelitian dilakukan dalam skala laboraturium secara batch

dengan reaktor anaerobik.

•Lumpur tinja yang digunakan adalah lumpur tinja

PUSDAKOTA yang telah menerapkan separated toilet.

•Parameter penelitian adalah:

Analisa rutin: volume biogas, suhu.

Analisa periodik: Nilai pH, COD.

Analisa awal dan akhir: suhu, pH, COD, C/N, TS, VS

•Variasi penelitian yaitu:

Variasi reaktor yaitu reaktor tipe dome dan tipe float.

Variasi pengadukan yaitu 1 kali dan 2 kali sehari.



11

Analisa Data dan Pembahasan

Parameter Nilai

Nilai pH 7,3

Suhu 260 C

%N 6

COD 12.080 mg/L

%C 47,32

C/N 7,9

VS 4,222 g/L

TS 4,957 g/L

Karakteristik awal sampel



12

Nilai pH per minggu

Nilai pH dome reactor

6.5

6.7

6.9

7.1

7.3

7.5

7.7

7.9

0 1 2 3 4 5 6 7

minggu ke

nil

ai

pH E

F

G

Nilai pH Float reactor

6.5

6.7

6.9

7.1

7.3

7.5

7.7

7.9

0 1 2 3 4 5 6 7

minggu ke

nil

ai

pH

C1

C2

C3

D1

D2

D3



13

Suhu pada reaktor

T emperatur dalam dome reac tor

24.525

25.526

26.527

27.528

28.529

29.530

30.5

0 10 20 30 40 50

Ha ri ke

SU

HU

C

A1

A2

A3

B1

B2

B3

T emperatur dalam F loat R eac tor

24.5

2525.5

26

26.5

2727.5

28

28.5

2929.5

30

30.5

0 10 20 30 40 50Ha ri ke

SU

HU

C

C 1

C 2

C 3

D1

D2

D3



14

COD awal dan akhir

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3

Reaktor

nila

i C

OD

COD Awal

COD Akhir



15

TS tiap reaktor



16

VS tiap reaktor



17

Volume g as reaktor float (komulatif)

0

20

40

60

80

100

120

140

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41

ha ri ke

vo

lum

e g

as

ml C 1

C 2

C 3

D1

D2

D3

Produksi biogas



18

Bila bahan organik dianggap terdegradasi secara sempurna, maka

persamaannya menjadi :

4

324 dcba 8

324 dcba 4

324 dcba CaHbOCNd + H2O CH4 + CO2 + dNH3

Volume biogas total = 2,753 + 4,786 = 7,539 L

= 7,539 L/4,222 g = 1,79 L/g

Komposisi awal sampel = C9,286 H13,286 O3,857 N



19

COD metana adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi metana menjadi karbondioksida dan air.

CH4 + 2O2 CO2 + H2O

Dari reaksi di atas, COD per mol metana adalah 2x32 g O2/mol = 64 g O2/mol CH4.

Volume metana per mol pada kondisi standart (0°C dan 1 atm) adalah 22,414 L, jadi volume CH4

berdasar konversi COD dalam reaktor anaerobik sebesar 22,414/64 = 0,35 liter CH4 /g COD.



20

Volume gas per mol pada minggu 0 – 3 (25,62°C)

pada Reaktor C1

V= = = 24,52 liter

CH4 berdasar konversi COD dalam reaktor

anaerobik C1 pada minggu 0 – 3 sebesar

24,52/64 = 0,383 L CH4/g COD.

atm

xmolKLmolx

1

)62,2515,273()/082057,0(1

P

nRT



21

MingguReaktor (L CH4/g COD)

A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3

0-3 0.384 0.385 0.384 0.384 0.385 0.384 0.383 0.383 0.383 0.383 0.383 0.383

3-4 0.385 0.386 0.386 0.385 0.385 0.385 0.385 0.384 0.384 0.385 0.385 0.385

4-5 0.386 0.387 0.387 0.386 0.387 0.386 0.386 0.386 0.385 0.386 0.386 0.387

5-6 0.386 0.388 0.387 0.387 0.388 0.387 0.386 0.386 0.386 0.386 0.386 0.386

0-6 0.385 0.386 0.385 0.385 0.386 0.385 0.384 0.384 0.384 0.384 0.385 0.385

Tabel Prediksi produksi Biogas per minggu pada tiap reaktor



22

MingguReaktor (L/g COD)

A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3

0-3 0.019 0.040 0.022 0.023 0.015 0.059 0.012 0.021 0.031 0.027 0.009 0.061

3-4 0.073 0.064 0.028 0.063 0.041 0.012 0.029 0.034 0.033 0.028 0.094 0.030

4-5 0.031 0.059 0.644 0.036 0.071 0.358 0.036 0.019 0.019 0.021 0.023 0.009

5-6 0.019 0.000 0.020 0.009 0.021 0.073 0.000 0.000 0.009 0.000 0.000 0.000

0-6 0.035 0.040 0.037 0.033 0.032 0.035 0.021 0.022 0.023 0.023 0.022 0.027

Tabel Produksi Biogas per minggu pada tiap reaktor



23

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Lumpur tinja manusia hasil dari sistem ecosan cukup

memliki potensi dalam menghasilkan biogas karena dari

perhitungan dapat menghasilkan 1,79 L/g biogas

Volume biogas optimal terjadi pada dome reaktor dengan

1 kali pengadukan, dengan produksi biogas sebesar

45,72 L/kg TS.

Waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan biogas cukup

lama, yaitu sekitar 15-20 hari.

Biogas yang dihasilkan masih terlalu sedikit.



24

Saran

Diperlukan studi lebih lanjut mengenai teknologi untuk

mengahasilkan biogas yang lebih besar dan lebih cepat

dari lumpur tinja manusia hasil dari sistem ecosan, sehingga

lebih bisa menarik minat masyarakat untuk menggunakan

sistem ekologi sanitasi ini.



25

potensi lumpur tinja manusia sebagai penghasil biogas ... · dari reaksi di atas, cod per mol...

Documents