8/16/2019 192-341-1-SP

1/8

Rancang Bangun Reaktor Biogas Portable dengan Sistem Pemurnian Menggunakan Mikroalga

Chlorella sp.

Nur Aulya Fauzia*, J. Bambang Raadi !, dan "usron Sugiarto

Jurusan Keteknikan Pertanian - Fakultas Teknologi Pertanian – Universitas Brawijaya

Jalan Veteran Malang 6515!"#ail $ 1%51%%&%%111%1'(stu)ents*u+*a,*i)

B.T/K 

Biogas )i0asilkan )ari er#entasi anaero+ li#+a0 organik )engan ko#2osisi )ua gas )o#inan3 yakni#etana 47 )an kar+on)ioksi)a 48&7* Untuk #eningkatkan nilai kalor +iogas3 #eto)e 2e#urnian yang)itera2kan yakni #enggunakan #ikroalga Chlorella sp. #elalui 2roses otosintesis. 9ala# u2aya

realisasi3 )i,i2takan reaktor +iogas  portable yang )ilengka2i )engan siste# 2e#urnian #enggunakan#ikroalga Chlorella sp. /eaktor +iogas ini )i)esain se,ara ungsional )an struktural untuk #elakukan 2roses 2e#+uatan )an 2e#urnian +iogas )ala# satu te#2at* Ta0a2 2engujian ke#a#2uan reaktor #e#anaatkan kotoran sa2i se+agai +a0an +aku serta 2ena#+a0an air 42er+an)ingan 1$17 yang )iisikanse+anyak &:; )ari volu#e total reaktor* .ela#a < 0ari #asa 2enga#atan 4setela0 5 0ari waktu tinggal73

)i)a2atkan 0asil +a0wa volu#e 2ro)uksi +iogas #eningkat )ari 0ari 2erta#a se+esar %*%1 # ;  0ingga#en,a2ai %*15 #; 2a)a 0ari ketuju03 serta kan)ungan kar+on)ioksi)a #engala#i 2enurunan )ari 0ari 2erta#a se+esar 1n)onesia a)ala0 krisis energi3 )ikarenakan tingkat konsu#si energiyang se#akin +erta#+a0 teruta#a +a0an +akar #inyak 4BBM7* BBM +erasal )ari #inyak +u#i 4 fossil 

 fuel 7 yang ti)ak )a2at )i2er+arui )an ju#la0nya ter+atas* Untuk #engatasi keter+atasan ,a)angan BBM3#aka )i2erlukan energi alternati se+agai su+stitusi energi osil3 sala0 satunya +eru2a +iogas* Biogas)i0asilkan #elalui 2roses er#entasi li#+a0 organik se2erti sa#2a03 sisa-sisa #akanan3 kotoran 0ewan3

)an li#+a0 in)ustri #akanan* Unsur-unsur yang terkan)ung )i )ala# +iogas #eli2uti gas #etana 4 7se+esar 55= - 6%=3 kar+on)ioksi)a 48&7 se+esar ;5= - %=3 0i)rogen suli)a 4&.7 se+esar &=3a#oniu# 4?;7 se+esar %= - %*%5=3 nitrogen 4?&7 se+esar %= - &=3 oksigen 48&7 se+esar %= - &=3 )an

0i)rogen 4&7 se+esar %= - 1= 4.uyog3 &%117*

mailto:105100200111018@students.ub.ac.idmailto:105100200111018@students.ub.ac.id

8/16/2019 192-341-1-SP

2/8

8/16/2019 192-341-1-SP

3/8

.etela0 < 0ari 2enga#atan )an 2engu#2ulan )ata3 #aka )ilakukan analisis )ata )engan

#enggunakan teknik analisis eks2eri#ental #urni* 9ata yang )i)a2atkan akan )iinter2retasikan ke)ala# 2enyajian kali#at yang le+i0 jelas )an siste#atis*

&AS+( %AN P$MBA&ASAN&asil Rancangan Alat

/eaktor +iogas  portable )engan siste# 2e#urnian #enggunakan #ikroalga Chlorella sp.#eru2akan alat yang )iran,ang untuk )a2at #elakukan 2roses 2ro)uksi )an 2e#urnian +iogas )ala# satute#2at se0ingga output +iogas )a2at langsung )igunakan* >#2le#entasi reaktor +iogas yang tela0 selesai#elalui 2roses 2erakitan alat )itunjukkan 2a)a Ca#+ar &*

-ambar /. >#2le#entasi reaktor +iogas  portable )engan siste# 2e#urnian #enggunakan #ikroalgaChlorella sp.

/eaktor +iogas terse+ut #e#iliki ; ko#2onen uta#a3 yakni Room 13 Room &3 )an Room ;* Room1 #eru2akan te#2at 2e#+entukan +iogas 4)igester +iogas7 yang )i)ala#nya terja)i 2roses 0i)rolisis3

asi)ogenesis3 asetogenesis3 )an #etanogenesis se+elu# #eng0asilkan +iogas* Room 1 ter+uat )ari +a0an stainless steel ti2e ..;% )engan 2erti#+angan +a0an terse+ut #u)a0 )i)a2atkan3 ta0an la#a3 ta0anter0a)a2 tekanan3 )an ti)ak #u)a0 korosi* 9i#ensi )ari Room 1 #e#iliki volu#e ta#2ungan se+esar 1#;*  Room & #eru2akan te#2at +erlangsungnya 2roses 2e#urnian +iogas )i#ana ter)a2at #e)ia 2e#urnian #ikroalga Chlorella sp. Ba0an )ari  Room & #eru2akan ka,a akuariu# +er+entuk +alok )engan )i#ensi 1%% ,# E 5% ,# E 5% ,#* Ka,a akuariu# )i2ili0 se+agai +a0an 2e#+uatan untuk 

#e#u)a0kan #ikroalga )ala# #enyera2 ,a0aya yang )i+erikan se0ingga 2roses otosintesis )a2at +erjalan o2ti#al* Penggunaan #ikroalga )i)asarkan 2a)a 2enelitian @ulian)ri 4&%1;73 +a0wa #ikroalga)a2at )igunakan se+agai #e)ia 2e#urnian )ikarenakan #ikroalga #elakukan 2roses otosintesis )i#anakar+on)ioksi)a yang +ertin)ak se+agai +a0an +aku )a2at )i2erole0 )ari +iogas* Bagian  Room ;#eru2akan +agian alat yang +er2eran )ala# #ena#2ung +iogas 0asil 2e#urnian yang tela0 #e#ilikika)ar kar+on)ioksi)a yang ren)a0* Bagian ini +er+a0an )asar stainless steel ti2e ..;% serta #e#iliki

 +entuk ta+ung )engan )i#ensi 2anjang 1%% ,# )an )ia#eter 2a)a ke)ua ujung lu+ang se+esar &5 ,#*

Bagian lain yang #eru2akan ko#2onen 2en)ukung )ala# reaktor +iogas antara lain saluran#asukan se+agai saluran 2e#asukan +a0an +aku 2e#+uatan +iogas3 saluran 2eng0u+ung yang#eng0u+ungkan antara Room 1 )an Room &3 saluran 2eng0u+ung yang #eng0u+ungkan antara Room &)an Room ;3 saluran output +iogas yang +erungsi #engalirkan +iogas #enuju ko#2or3 saluran keluaranyang +erungsi se+agai te#2at keluarnya  sludge sisa 2e#+entukan +iogas3 ro)a se+agai #e)ia untuk 

#e#2er#u)a0 #o+ilisasi reaktor +iogas3 karet +an se+agai in)ikator 2ro)uksi +iogas3 la#2u TA se+agaisu#+er ,a0aya +agi #ikroalga Chlorella sp.3 #ano#eter se+agai alat ukur tekanan3 ter#o#eter se+agaialat ukur te#2eratur3 2 #eter se+agai alat untuk #engukur 23 )an aerator yang +erungsi untuk #ensu2lai u)ara 4aerasi7 2a)a Room &*

/eaktor +iogas yang )iran,ang )engan siste#  portable )i#aksu)kan agar #e#u)a0kan user )ala# #ene#2atkan reaktor +iogas sesuai 2osisi yang )iinginkan* .elain itu reaktor +iogas  portable

#e#iliki +e+era2a keuntungan )i+an)ing & ti2e reaktor +iogas lain 4 fied dome )an floating drum) yakni)esain reaktor yang le+i0 se)er0ana )an 2raktis3 +a0an )asar reaktor +eru2a  stainless steel yang #u)a0)i)a2atkan )an ta0an la#a3 serta reaktor )a2at )i#o+ilisasi )engan #u)a0* Penggunaan siste# reaktor 

8/16/2019 192-341-1-SP

4/8

 +iogas #e#iliki +e+era2a keuntungan3 yakni #engurangi eek gas ru#a0 ka,a3 #engurangi +au yang

ti)ak se)a23 #en,ega0 2enye+aran 2enyakit3 serta a)anya 2e#anaatan 0asil sa#2ing +eru2a 2u2uk 2a)at)an ,air* ara-,ara se2erti ini #eru2akan 2raktek 2ertanian yang ra#a0 lingkungan )an +erkelanjutan4Mar,0ai#3 1DD&7*

&asil Pengamatan.ela#a < 0ari #asa 2engujian reaktor3 )ilakukan 2enga#atan 2a)a  Room 1 )an Room & )engan

 +e+era2a varia+el* asil 2enga#atan yang )i)a2atkan a)ala0 se+agai +erikut*a. Produksi biogas

Berikut #eru2akan graik yang #engga#+arkan kon)isi 2ro)uksi +iogas sela#a #asa < 0ari 2enga#atan*

-ambar 0. Craik 0u+ungan waktu 2e#+entukan +iogas ter0a)a2 volu#e 2ro)uksi +iogas 2a)a Room 1

Ber)asarkan graik )a2at )iketa0ui +a0wa sela#a < 0ari #asa 2enga#atan3 2ro)uksi +iogas#engala#i 2eningkatan* Pro)uksi +iogas 2a)a 0ari 2erta#a se+esar %*%1 # ;  0ingga #en,a2ai volu#e%*15 #; 2a)a 0ari ketuju0* Peningkatan volu#e 2ro)uksi +iogas terse+ut )ise+a+kan karena terja)inya 2roses anaero+ yang +aik serta +akteri-+akteri 2en)egra)asi selulosa +erke#+ang +iak )engan o2ti#al*Pro)uksi +iogas yang relati ke,il 2a)a kisaran G%*1 # ; 2a)a 0ari 2erta#a 0ingga 0ari keli#a )ise+a+kan

karena 2roses 2e#+entukan #asi0 2a)a ta0a2 asi)iikasi )i#ana +akteri asetogenik 4+akteri asa#7#en)o#inasi 2roses )eko#2osisi +a0an* .e)angkan 2a)a 0ari keena# )an 0ari ketuju0 2ro)uksi +iogastela0 #en,a2ai H%*1 #; yang #enan)akan 2roses 2e#+entukan tela0 #en,a2ai ta0a2 #etanogenesis4Pa)ang )kk3 &%117*b. #andungan biogas

Kan)ungan +iogas yang )ia#ati )ala# 2enelitian ini #eli2uti ka)ar kar+on)ioksi)a 48&7 )anka)ar oksigen 48&7* Pengukuran kan)ungan +iogas terse+ut #enggunakan alat 3as Anal%'er mer Stargas T%pe 'D'* Berikut #eru2akan graik yang #engga#+arkan 2eru+a0an kan)ungan )ala# +iogassela#a #asa 2e#urnian*

-ambar 1. Craik 0u+ungan waktu 2e#urnian ter0a)a2 kan)ungan 8& )an 8& 2a)a +iogas

Ber)asarkan graik terse+ut )a2at )iketa0ui +a0wa sela#a #asa 2e#urnian +iogas3 kan)ungan8& #engala#i 2enurunan yang )iiringi )engan 2eningkatan kan)ungan 8&* Kan)ungan 8& 2a)a +iogasyang awalnya se+esar 1

8/16/2019 192-341-1-SP

5/8

)engan kan)ungan awal se+esar

8/16/2019 192-341-1-SP

6/8

-ambar 3. Craik 0u+ungan waktu 2e#urnian ter0a)a2 kon)isi 2 2a)a Room &

Kon)isi 2 sela#a < 0ari #asa 2e#urnian yang )itunjukkan ole0 Ca#+ar 6 #e#2erli0atkan +a0wa 2 #engala#i luktuasi yang ti)ak signiikan* Kon)isi 2  Room & se+elu# 2roses 2e#urnianse+esar

8/16/2019 192-341-1-SP

7/8

 Room & #enggunakan alat AuE #eter* Ca#+ar ' #eru2akan graik yang #engga#+arkan kon)isi

intensitas ,a0aya sela#a < 0ari #asa 2enga#atan*

-ambar 6. Craik 0u+ungan waktu 2e#urnian ter0a)a2 kon)isi intensitas ,a0aya 2a)a Room &

Ber)asarkan graik )iatas )a2at )iketa0ui kon)isi intensitas ,a0aya sela#a < 0ari #asa 2e#urnian 2a)a  Room & #engala#i luktuasi yang relati signiikan* Penurunan intensitas ,a0aya terja)i 2a)a 0ari

 2erta#a )an 0ari keli#a 2roses 2e#urnian +iogas* Fluktuasi yang terja)i terse+ut ke#ungkinan +esar )ise+a+kan karena 2engukuran )ilakukan 2a)a & waktu3 yakni siang 0ari )an #ala# 0ari se0ingga aktor ,a0aya yang +erasal )ari su#+er lain +er2engaru0 ter0a)a2 2e#+a,aan 2engukuran 2a)a AuE #eter*Kisaran intensitas ,a0aya sela#a #asa 2e#urnian +iogas yang ter2an,ar 2a)a Room & se+esar ;%&%-;1&%luE* Menurut Meritasari 4&%1&73 #ikroalga Chlorella sp. #e#+utu0kan intensitas ,a0aya se+esar &%%%-;%%% luE untuk #elakukan otosintesis* .e0ingga intensitas ,a0aya 2a)a  Room & #eru2akan intensitas

yang )a2at #e#enu0i ke+utu0an #ikroalga* a0aya yang )igunakan +ersu#+er )ari la#2uTA: fluorescent yang #eru2akan 2engganti ,a0aya #ata0ari* Penggunaan la#2u TA terse+ut )i)asarkan 2a)a ke+utu0an ,a0aya yang )a2at )iatur sesuai )engan volu#e3 ke)ala#an3 serta ke2a)atan #ikroalgaChlorella sp. serta la#2u TA #eru2akan la#2u yang #a#2u #e#an,arkan s2ektru# +iru atau s2ektru##era0 )engan +aik 4Pur+a3 &%117*

g. &ubungan antar 7ariabel engamatan

.ela#a #asa < 0ari 2enga#atan )engan )ilakukannya 2roses 2e#+entukan )an 2roses 2e#urnian +iogas #enggunakan reaktor +iogas  portable )engan siste# 2e#urnian #enggunakan #ikroalgaChlorella sp.3 )i)a2atkan 0u+ungan )ari +e+era2a varia+el yang )ia#ati #eli2uti volu#e 2ro)uksi +iogas3 kan)ungan +iogas 4gas 8& )an gas 8&73 ke2a)atan #ikroalga Chlorella sp.3 kon)isi 23 kon)isite#2eratur3)an intensitas ,a0aya*

Ber)asarkan graik 2a)a +agian se+elu#nya3 )i)a2atkan 0asil +a0wa waktu 40ari7 +er2engaru0

ter0a)a2 2e#+entukan +iogas* Volu#e 2ro)uksi +iogas yang )i0asilkan sela#a < 0ari 2enga#atan#engala#i 2eningkatan setia2 0arinya* al ini )i)ukung karena 2roses anaero+ yang terja)i 2a)a  Room 14)igester7 #engala#i 2erke#+angan setia2 waktu* Ke#u)ian saat )ilakukannya 2roses 2e#urnian3kan)ungan +iogas #engala#i 2eru+a0an* Kan)ungan 8& yang ter)a2at )ala# +iogas terus #engala#i 2enurunan 0ingga 0ari ketuju03 se)angkan kan)ungan 8& #engala#i 2eningkatan* Peru+a0an kan)ungan +iogas terse+ut #enunjukkan +a0wa 2roses otosintesis yang )ilakukan #ikroalga Chlorella sp. +erjalan

)engan +aik*Proses 2e#urnian yang terja)i 2a)a Room & juga +er)a#2ak 2a)a kon)isi #ikroalga Chlorella sp.

Volu#e 2ro)uksi +iogas yang #engala#i 2eningkatan setia2 0ari #engaki+atkan konsentrasi 8& yang)isera2 ole0 #ikroalga Chlorella sp.  juga se#akin +erta#+a0* al ini +er)a#2ak 2a)a ke2a)atan#ikroalga yang #engala#i 2eningkatan* ?a#un ke2a)atan #ikroalga se#2at #engala#i 2enurunan* alini )ise+a+kan karena terlalu +esarnya konsentrasi 8&  yang )ilewatkan 2a)a  Room & se0ingga

#engaki+atkan se+agian 8&  terkonversi #enja)i ion kar+onat* >on kar+onat terse+ut a2a+ila +ereaksi)engan air #engaki+atkan kon)isi 2 )i ruang 2e#urnian #enja)i asa# se0ingga #eng0a#+at laju 2erke#+ang+iakan #ikroalga )an terja)i 2enurunan ke2a)atan #ikroalga Chlorella sp. ?a#un sela#a <0ari #asa 2enga#atan3 )i)a2atkan 0asil +a0wa kon)isi te#2eratur 2a)a  Room & +era)a 2a)a kisarano2ti#al yang )i+utu0kan #ikroalga yakni se+esar &'o-&Do* Kon)isi te#2eratur o2ti#al terse+ut)i)ukung )engan 2e#+erian intensitas ,a0aya yang sesuai )engan ke+utu0an #ikroalga yakni se+esar 

&%%% luE-;%%% luE* 9i0ara2kan 2a)a 2enelitian selanjutnya3 varia+el-varia+el terse+ut )a2at le+i0

)ikontrol )an )ijaga 2a)a kon)isi yang o2ti#al sesuai ketentuan yang )ianjurkan )engan tujuan agar 

8/16/2019 192-341-1-SP

8/8

 2roses 2e#+entukan +iogas )an 2roses 2e#urnian ole0 #ikroalga Chlorella sp. )a2at +erjalan )engan

#aksi#al*

#$S+MP'(AN

/eaktor +iogas  portable )engan siste# 2e#urnian #enggunakan #ikroalga Chlorella sp.

#eru2akan reaktor yang )i#o)iikasi se,ara ungsional )an struktural untuk #elakukan 2roses 2e#+uatan )an 2roses 2e#urnian +iogas 2a)a satu te#2at )engan ; ko#2onen uta#a3 #eli2uti  Room 1

se+agai te#2at 2e#+entukan 4)igester7 +iogas3 Room & se+agai te#2at 2e#urnian +iogas3 )an Room ;se+agai te#2at 2ena#2ungan +iogas yang tela0 )i#urnikan* Pengujian yang )ilakukan 2a)a reaktor  +iogas  portable )engan siste# 2e#urnian #enggunakan #ikroalga Chlorella sp. terse+ut #enunjukkan +a0wa +iogas yang )i0asilkan #engala#i 2enurunan kan)ungan 8& yang awalnya se+esar 1P>*

.uyog* &%11*  Biogas Production from Kitchen (aste.  /ourkela* 9e2arte#ent o Biote,0nology an)Me)i,al "ngineering3 ?asional >nstitute o Te,0nology*

@ulian)ri3 Fegi*3 @u)0a 9U*3 Au#an Bu,0ori* &%1;* Bio5iksasi 8/  ole Mikroalga  Spirulina sp.

%alam 'aya Pemurnian Biogas. .e#arang* Jurusan Teknik Ki#ia Fakultas Teknik Universitas9i2onegoro* Jurnal Teknologi Ki#ia )an >n)ustri3 Vol* &3 ?o* 3 Ta0un &%1;$ al* 1&5-1;1*