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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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?
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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.
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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)
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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.
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
15
TS tiap reaktor
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
16
VS tiap reaktor
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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.
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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.
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
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.
Potensi Lumpur Tinja Manusia sebagai Penghasil Biogas dengan Sistem
Ecological Sanitation (Ecosan)[email protected]
25
Top Related