Optimalisasi Produksi Biogas Melalui Ko-Digesti Limbah Sumber Daya Pertanian: Studi Kasus pada Reaktor Aliran Plug Skala Pilot

Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)

Dalam upaya meningkatkan efisiensi produksi biogas, penelitian ini mengeksplorasi potensi ko-digesti antara limbah cair babi (SWW) dan bedding dalam (DB) menggunakan reaktor aliran plug skala pilot. Penelitian ini sangat relevan dalam konteks pengelolaan limbah pertanian dan pengembangan sumber energi terbarukan, terutama di daerah pedesaan yang bergantung pada pertanian. Dengan memanfaatkan limbah yang ada, kita tidak hanya dapat mengurangi dampak lingkungan, tetapi juga menghasilkan energi yang dapat digunakan untuk kebutuhan sehari-hari.

Reaktor yang digunakan dalam penelitian ini beroperasi dengan beban organik yang bervariasi antara 315,6 hingga 782,8 kgCOD d−1, tergantung pada musim. Penelitian ini dilakukan dalam empat fase dengan penambahan DB dalam proporsi yang berbeda, yaitu 0, 5, 10, dan 15 ton. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa penambahan 15 ton DB menghasilkan produksi biogas yang tiga kali lipat lebih tinggi dibandingkan dengan tanpa penambahan DB. Ini menunjukkan bahwa ko-digesti dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi konversi limbah menjadi energi.

Produksi bioenergi yang dihasilkan mencapai 634,5 kWh d−1 pada musim panas dan 267 kWh d−1 pada musim dingin. Hal ini menunjukkan bahwa kondisi lingkungan, seperti suhu, memiliki pengaruh besar terhadap proses anaerobik. Penelitian ini juga mencatat bahwa penambahan DB pada musim dingin membantu menjaga stabilitas produksi biogas, yang merupakan faktor penting dalam pengoperasian sistem biogas secara berkelanjutan.

Konsentrasi metana (CH4) yang dihasilkan berkisar antara 60 hingga 68% pada musim dingin dan 61 hingga 72% pada musim panas. Puncak hasil metana terjadi pada musim panas dengan penambahan 15 ton DB, mencapai 0,343 m3 KgCODRem−1. Ini menunjukkan bahwa kombinasi antara SWW dan DB tidak hanya meningkatkan produksi biogas, tetapi juga meningkatkan kualitas gas yang dihasilkan, yang sangat penting untuk aplikasi energi.

Selain itu, penelitian ini mencatat bahwa pengurangan zat padat terbang (volatile solids) dan COD berada dalam rentang 60–70% dan 61–84%, masing-masing. Ini menunjukkan bahwa proses ko-digesti tidak hanya efektif dalam menghasilkan biogas, tetapi juga dalam mengurangi beban pencemaran dari limbah yang diolah. Tidak adanya akumulasi asam lemak volatil (VFAs) dan penurunan pH yang signifikan dalam reaktor menunjukkan bahwa proses ini berjalan dengan baik dan stabil.

Biofertilizer yang dihasilkan dari semua tahap eksperimen dapat digunakan untuk pertanian, dengan laju aplikasi yang ditentukan berdasarkan konsentrasi natrium (Na) dan kalium (K) untuk menghindari salinisasi tanah. Ini menunjukkan bahwa hasil dari proses ko-digesti tidak hanya bermanfaat untuk energi, tetapi juga untuk meningkatkan kesuburan tanah, yang merupakan aspek penting dalam pertanian berkelanjutan.

Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan wawasan yang berharga tentang potensi ko-digesti limbah pertanian dalam meningkatkan produksi biogas dan menghasilkan biofertilizer. Dengan memanfaatkan teknologi ini, kita dapat mengatasi tantangan pengelolaan limbah dan mencari solusi energi yang lebih berkelanjutan. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengoptimalkan proses ini dan mengeksplorasi aplikasi yang lebih luas dalam konteks pertanian dan energi terbarukan.

Written by 

Teknologia managed by CV Teknologia (Teknologia Group) is a publisher of books and scientific journals with both national and international reach.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *