Pengaruh Sistem Sirkulasi terhadap Produksi Biogas dari Kotoran Sapi dan Limbah Cair Tahu

M. Zhafran Zharif Amrin; Rosalina Rosalina; Eko Supriadi

doi:10.55606/srj-yappi.v3i1.1712

Authors

M. Zhafran Zharif Amrin Politeknik ATI Padang
Rosalina Rosalina Politeknik ATI Padang
Eko Supriadi Politeknik ATI Padang

DOI:

https://doi.org/10.55606/srj-yappi.v3i1.1712

Keywords:

Biogas, Digester, circulation, system

Abstract

To improve the performance of a biogas Digester, several methods can be employed, one of which is by adding a circulation system [1]. Circulation in the Digester helps distribute the substrate and microorganisms evenly [2], thereby accelerating biological reactions and releasing gas, thus enhancing biogas productivity [3]. The objective of this study is to design and analyze the impact of a circulation system on a biogas Digester during the fermentation of liquid tofu waste and cow manure. The research was conducted in two stages: first, designing the Digester, and second, operating the Digester in two steps. The first step involved batch fermentation for 14 days to condition the degrading microorganisms. The second step involved continuous fermentation for 16 days, operated with a circulation system at varying rates of 0, 30, 60, and 90. The variables studied included digester pressure, CH4 concentration, and COD reduction. The results showed that circulation increased biogas productivity, with the best variation achieved using 90 circulation, resulting in a pressure of 0.19 kg/cm², 58% CH4, and 33.33% COD reduction.

References

Adelia, & Santosa, S. (2023). Pengaruh pengadukan terhadap proses pembuatan biogas (review). DISTILAT Jurnal Teknologi Separasi, 6(2), 468-475. https://doi.org/10.33795/distilat.v6i2.160

Amalia, R. N., et al. (2022). Potensi limbah cair tahu sebagai pupuk organik cair di RT. 31 Kelurahan Lempake Kota Samarinda. Abdiku Jurnal Pengabdian Masyarakat Universitas Mulawarman, 1(1), 36-41. https://doi.org/10.32522/abdiku.v1i1.38

Anggakara, P., Sudarno, & Wardhana, I. W. (2013). Pengaruh pengenceran dan pengadukan terhadap produksi biogas pada limbah industri kecil pengasapan ikan dengan menggunakan ekstrak rumen sapi sebagai starter. Teknologi Lingkungan, 1(1), 1-8.

Anugrah, E. T., Nurhasanah, & Nuranisa, M. (2017). Pengaruh pH dalam produksi biogas dari limbah kecambah kacang hijau. Prisma Fisika, 5(2), 72-76.

Apriandi, N., Suwarti, S., Widyaningsih, W. P., & Raharjanti, R. (2023). Produksi biogas dari kotoran sapi menggunakan digester anaerobik tipe batch skala kecil: Pengaruh hydraulic retention time (HRT) terhadap kualitas biogas. Jurnal Sains dan Teknologi, 12(1), 166-176. https://doi.org/10.23887/jstundiksha.v12i1.57310

Banerjee, S., Prasad, N., & Selvaraju, S. (2021). Reactor design for biogas production–A short review. Journal of Energy and Power Technology, 4(1), 1-1. https://doi.org/10.21926/jept.2201004

Budiyono, B. (2014). Pengaruh pH dan rasio COD:N terhadap produksi biogas dengan bahan baku limbah industri alkohol (vinasse). Eksergi, 11(1), 1. https://doi.org/10.31315/e.v11i1.324

Irawan, D., & Khudori, A. (2015). Pengaruh suhu anaerobik terhadap hasil biogas menggunakan bahan baku limbah kolam ikan gurame. Turbo: Jurnal Program Studi Teknik Mesin, 4(1), 17-22. https://doi.org/10.24127/trb.v4i1.3

Jia, S., Han, H., Zhuang, H., Hou, B., & Li, K. (2015). Impact of high external circulation ratio on the performance of anaerobic reactor treating coal gasification wastewater under thermophilic condition. Bioresource Technology, 192, 507-513. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2015.05.106

Kartikasari, O. (2020). Teknologi biogas sebagai penanganan limbah gas pada industri peternakan. Prosiding Nasional dan Call for Papers BEM Geografi UMS ke-1, 55-68. Retrieved from https://publikasiilmiah.ums.ac.id/xmlui/handle/11617/12395

Kurniati, Y., Rahmat, A., Malianto, B. I., Nandayani, D., & Pratiwi, W. S. W. (2021). Review analisa kondisi optimum dalam proses pembuatan biogas. Rekayasa, 14(2), 272-281. https://doi.org/10.21107/rekayasa.v14i2.11305

Kurniawan, C. T., & Sari, R. K. (2022). Rancang bangun pengaduk manual pada digester biogas kotoran sapi untuk meningkatkan pembentukan gas metana. Jurnal Teknologi Industri Terintegrasi, 5(1), 68-79. https://doi.org/10.31004/jutin.v5i1.9791

Muhammad, Z. (2020). Penentuan head dan daya pompa sirkulasi air (circulating water pump/CWP) dalam menunjang efektivitas kerja kondensor. Universitas Bandar Lampung, 1.

Munazzirah, M. (2016). Rancang bangun reaktor biogas dengan pengaduk. Retrieved from http://repositori.uin-alauddin.ac.id/id/eprint/9648

Nurhilal, M., Purwiyanto, P., & Aji, G. M. (2020). Pengaruh komposisi dan waktu fermentasi campuran limbah industri tahu dan kotoran sapi terhadap kandungan gas methane pada pembangkit biogas. Jurnal Teknologi Terapan, 6(1), 47. https://doi.org/10.31884/jtt.v6i1.239

Prończuk, M., Bizon, K., & Grzywacz, R. (2017). Experimental investigations of hydrodynamic characteristics of a hybrid fluidized bed airlift reactor with external liquid circulation. Chemical Engineering Research and Design, 126, 188-198. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2017.08.028

Putra, H. P. (2016). Pengaruh rasio pencampuran limbah cair tahu dan kotoran sapi terhadap proses anaerob hadi. JOM F Tek., 3(1), 3-6.

Putri, D. (2015). Pengaruh suhu dan konsentrasi rumen sapi terhadap produksi biogas dari vinasse. Jurnal Bahan Alam Terbarukan, 4(1), 14-20. https://doi.org/10.15294/jbat.v4i1.3769

Safitri, B. D., et al. (2023). Pemanfaatan limbah feses sapi sebagai pakan dalam budidaya cacing tanah (Lumbricus Rubellus) di Desa Giri Tembesi Lombok Barat. Jurnal Pengabdian Magister Pendidik IPA, 6(2), 4-7. https://doi.org/10.29303/jpmpi.v6i2.4457

Sawyerr, N., Trois, C., Workneh, T. S., Oyebode, O., & Babatunde, O. M. (2020). Design of a household biogas digester using co-digested cassava, vegetable, and fruit waste. Energy Reports, 6, 1476-1482. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.10.067

Sensih, D. G., & Prayitno, P. (2023). Limbah tapioka untuk produksi biogas: Alternatif pengolahan dan pengaruh konsentrasi substrat. Jurnal Teknologi Separasi, 6(2), 457-467. https://doi.org/10.33795/distilat.v6i2.158

Soeprijanto, S. (2017). Pembuatan biogas dari kotoran sapi menggunakan biodigester di Desa Jumput Kabupaten Bojonegoro. Sewagati, 1(1), 17. https://doi.org/10.12962/j26139960.v1i1.2984

Syaichurrozi, I. (2017). Pengaruh pH umpan terhadap produksi biogas dari kiambang. Jurnal Integrasi Proses, 6(4), 180. https://doi.org/10.36055/jip.v6i4.2543

Triakuntini, E., Sudarno, S., et al. (2013). Pengaruh pengenceran dan pengadukan pada produksi biogas dari limbah rumah makan dengan menggunakan starter ekstrak rumen sapi. Jurnal Teknologi Lingkungan. Retrieved from https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/tlingkungan/article/view/4233

Utomo, D., H. M., & Sudarno, S. (2014). Pengaruh pengadukan dan variasi feeding terhadap pembentukan biogas dari sampah dapur rumah makan pada reaktor batch dengan aktivator feses sapi (Bos Taurus). Jurnal Teknologi Lingkungan, 3(2), 1-8.

Wang, J., Xu, W., Yan, J., & Yu, J. (2014). Study on the flow characteristics and the wastewater treatment performance in modified internal circulation reactor. Chemosphere, 117(1), 631-637. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.09.088

Wardana, L. A., et al. (2021). Pemanfaatan limbah organik (kotoran sapi) menjadi biogas dan pupuk kompos. Jurnal Pengabdian Magister Pendidik IPA, 4(1). https://doi.org/10.29303/jpmpi.v4i1.615

Wicaksono, A., Amalia, A., & Prasetya, H. E. G. (2019). Pengaruh penambahan EM4 pada pembuatan biogas dengan bahan baku kotoran sapi menggunakan digester fix dome sistem batch. Seminar Nasional Teknologi Industri Lingkungan dan Infrastruktur, 2, A5.1-A5.7. Retrieved from https://pro.unitri.ac.id/index.php/sentikuin

Yamamoto, K., & Sakaguchi, K. (2023). 1D modeling of methanation reactor with circulation (MeRCi) for assessment of reaction characteristics. International Journal of Thermofluids, 20, 100513. https://doi.org/10.1016/j.ijft.2023.100513

Zuhri, S. (2018). Sistem pengendali suhu pada bioreaktor anaerob berbasis mikrokontroler. Universitas Brawijaya. pp. 1-71.