Proses pencernaan anaerobik , yang merupakan dasar dari reaktor biogas ialah proses pemecahan materi organik oleh kegiatan kuman metanogenik dan kuman asidogenik pada kondisi tanpa udara . Bakteri ini secara alami terdapat dalam limbah yang mengandung materi organik, menyerupai kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga . Proses anaerobik optimal hanya terjadi pada kondisi yang tertentu saja.
Tahap pembentukan biogas
(a) Hidrolisis, pada tahap ini terjadi penguraian bahan-bahan organik gampang larut dan pencernaan materi organik yang komplek menjadi sederhana, perubahan struktur bentuk polimer menjadi bentuk monomer;
(b) Pengasaman, pada tahap pengasaman komponen monomer (gula sederhana) yang terbentuk pada tahap hidrolisis akan menjadi materi makanan bagi kuman pembentuk asam. Produk final dari perombakan gula-gula sederhana ini ialah asam asetat, propionat, format, laktat, alkohol, dan sedikit butirat, gas karbondioksida, hidrogen dan amonia ; serta
(c) Metanogenik, pada tahap metanogenik terjadi proses pembentukan gas metan. Bakteri pereduksi sulfat juga terdapat dalam proses ini, ialah mereduksi sulfat dan komponen welirang lainnya menjadi hidrogen sulfida .
Bakteri yang berperan dalam pembuatan biogas yakni kuman asidogenik dan kuman metanogenik. Kedua jenis kuman ini perlueksis dalam jumlah yang berimbang. Bakteri-bakteri ini memanfaatkan materi organik dan memproduksi metan dan gas lainnya dalam siklus hidupnya pada kondisi anaerob. Mereka memerlukan kondisi tertentu dan sensitif terhadap lingkungan mikro dalam digester menyerupai temperatur, keasaman dan jumlah material organik yang akan dicerna. Terdapat beberapa spesies metanogenik dengan banyak sekali karateristik . Baktcri ini memiliki beberapa sifat fisiologi yang umum, tetapi memiliki morfologi yang bermacam-macam menyerupai Methanomicrobium, Methanosarcina, Metanococcus, Methanothrix (YONGZHI dan Hu, 2001) .
Bakteri metanogenik tidak aktif pada temperatur sangat tinggi atau rendah. Temperatur optimumnya ialah sekitar 35°C . Jika temperatur turun menjadi 10°C, produksi gas akan terhenti . Produksi gas yang memuaskan berada pada kawasan mesofilik ialah antara 25 - 30°C. Biogas yang dihasilkan pada kondisi di luar temperatur tersebut memiliki kandungan karbondioksida yang lebih tinggi . Pemilihan temperatur yang dipakai juga dipengaruhi oleh pertimbangan iklim. Pada cuaca yang hangat, digester sanggup dioperasikan tanpa memerlukan pemanasan. Instalasi digester di bawah tanah berfungsi sebagai proses insulasi sehingga akan memperkecil biaya pemanasan .
Optimisasi yang sanggup dilakukan dalam proses pembuatan biogas
- Proses pengontrolan biar mikroorganisme yang terlibat dalam keadaan seimbang.
- Mempercepat proses dengan peningkatan desain digester dan pengoperasian fermentasi pada temperatur yang lebih tinggi.
- Bahan dasar biomasa lignoselulosa melalui perlakuan awal .
Hal yang perlu diperhatikan pada proses fermentasi biogas
- Proses pengadukan larutan materi baku
- Kontrol temperatur dalam bioreaktor
- Koleksi gas hasil proses fermentasi bahan
- Posisi bioreaktor (dalam tanah atau atas tanah)
- Waktu penyimpanan dalam bioreaktor.
Kelebihan dari pembuatan biogas
- Proses produksi energi higienis .
- Memperoleh materi bakar berkualitas tinggi dan sanggup diperbaharui .
- Biogas sanggup dipergunakan untuk banyak sekali penggunaan.
- Menurunkan emisi gas metan dan karbon dioksida secara signifikan .
- Menghilangkan bacin dari limbah-limbah industri pertanian.
- Memaksimalkan proses daur ulang .
- Hemat biaya.
EmoticonEmoticon