BLOG TEKNIK & VOKASI: Pemilihan Ukuran (Dimensi) Reaktor Biogas

Langkah yang harus dilakukan dalam memilih atau menentukan ukuran (dimensi) rekator biogas antara lain adalah sebagai berikut :

1. Survei Lokasi

Sebelum memulai survei lokasi, langkah pertama dan penting dilakukan adalah mencari pengguna (user) yang ingin membangun reaktor biogas di lokasi miliknya. Lokasi yang dimaksud dapat berada di dalam pekarangan calon pengguna, umumnya berada di bagian belakang rumah, karena biasanya para peternak membangun kandang hewan peliharaannya di tempat tersebut, atau dapat juga di tempat lain dimana hewan ternak tersebut ditempatkan secara khusus, misal di sawah atau ladang yang agak berjauhan letaknya dari rumah peternak. Terkadang ada kelompok peternak yang bergabung untuk memelihara hewan pada satu tempat tertentu. Setelah calon penggunamenginginkan dan setuju di lokasinya dibangun sebuah reaktor biogas maka langkah pertama yang harus dilakukan adalah melakukan survei lokasi. Survei lokasi dimaksudkan untuk menentukan apakah lokasi calon user layak untuk dibangun reaktor biogas. Pemilihan lokasi dimana konstruksi akan dibangun pada umumnya berdasarkan faktor-faktor sebagai berikut :

a. Lokasi harus mempermudah pekerjaan konstruksi, antara lain harus mempertimbangkan transportasi bahan ke lokasi.

b. Lokasi yang dipilih harus sedemikian rupa sehingga biaya konstruksi dapat diminimalisir. Lokasi yang selalu tergenang air sewaktu hujan misalnya harus dihindari.

c. Juga harus diperhatikan apakah tanah dimana reaktor harus dibangun merupakan bekas timbunan dan tidak terlalu bergelombang atau curam.

d. Memilih lokasi yang mudah dijangkau untuk penggunaan dan pemeliharaan. Tempat pengolahan, katup gas utama, saluran penggunaan, dan pengecekan gas harus mudah dicapai.

e. Lokasi tempat pengolahan harus aman dalam arti bukan merupakan tempat lalu lalangnya hewan besar serta tidak dijadikan tempat bermain anak-anak.

Berdasarkan faktor-faktor diatas, pemilihan lokasi harus mempertimbangkan beberapa hal sebagai berikut :

a. Agar dapat berfungsi efektif, suhu yang benar (20 – 35 °C) harus dapat dijaga di bagian dalam reaktor. Karenanya, tempat dingin dan berkabut harus dihindari. Tempat hangat yang disinari matahari lebih baik.

b. Lokasi konstruksi sebaiknya memiliki permukaan yang datar.

c. Lokasi harus lebih tinggi dibandingkan tanah di sekitarnya untuk mencegah genangan air dan memperlancar aliran bio-slurry dari outlet ke lubang pembuatan kompos.

d. Tempat pengolahan sebaiknya berlokasi dekat dengan kandang ternak untuk memudahkan penggunaan dan menghindari kehilangan bahan baku, khususnya kotoran ternak.

e. Pertimbangkan jumlah air yang dibutuhkan untuk dicampur dengan kotoran. Sumber air yang jauh akan merepotkan. Untuk menjaga air supaya tidak terkena polusi, jarak sumur atau sumber mata air minimal 10 meter dari reaktor biogas, khususnya lubang bio-slurry.

f. Pipa gas yang terlalu panjang akan menambah resiko kebocoran gas dan biaya yang lebih tinggi. Katup gas utama yang terpasang di atas penampung gas harus dibuka dan ditutup sebelum dan sesudah biogas digunakan. Akan lebih baik jika tempat pengolahan dekat dengan tempat pemakaian.

g. Ujung tempat pengolahan minimal 2 meter dari fondasi rumah atau bangunan lain.

h. Lubang kompos harus cukup luas karena bagian ini merupakan satu kesatuan dari reaktor biogas.

i. Lokasi harus cukup jauh dari pepohonan untuk menghindari kerusakan reaktor biogas yang disebabkan oleh akar pohon.

j. Jenis tanah harus dapat menahan muatan untuk mencegah bangunan amblas ke dalam tanah.

k. Apabila luas tempat menjadi masalah, kandang hewan ternak dapat didirikan di atas tempat pengolahan setelah reaktor biogas selesai dibangun.

Catatan :

Perlu diingat bahwa besar kemungkinan seluruh pertimbangan yang disebutkan di atastidak dapat dipenuhi, namun harus diupayakan agar sebagian besar poin tersebut dapat terpenuhi.

2. Menetapkan Dimensi Reaktor Biogas

Berdasarkan SNI, terdapat tiga standar kelas reaktor biogas yaitu kecil, sedang dan besar, dengan kapasitas masing-masing sebagaimana terlihat pada tabel berikut ini.

Tabel 1. Dimensi Reaktor Biogas

No	Satndar Kelas	Kapasitas Tempat Pengolahan (m³)	Produksi Gas Perhari (m³)	Kotoran Hewan Yg Dibutuhkan Perhari (Kg)	Air Yg Dibutuhkan Tiap Hari (Liter)	Jumlah Ternak Yg Dibutuhkan
1	Kecil	4 – 12	0,7 – 4	20 – 120	20 – 120	2 – 6
2	Sedang	>12 – 25	2,2 – 8,5	60 – 250	60 – 250	6 – 12
3	Besar	>25 – 50	4,5 – 17	125 – 500	125 – 500	12 – 25

Keterangan :

- Kapasitas tempat pengolahan merupakan volume tangki pencerna.

- Contoh perhitungan untuk kotoran sapi yang dibutuhkan perhari dengan ratio air dan kotoran 1 : 1, rata-rata waktu penyimpanan adalah 40 – 60 hari.

Dari perbandingan antara kotoran hewan dan banyaknya air yang dibutuhkan setiap hari, maka dapat ditarik kesimpulan tabel SNI di atas hanya untuk reaktor biogas dengan bahan baku kotoran sapi. Karena untuk hewan babi misalnya dibutuhkan perbandingan 1 : 2.

Dalam artikel ini hanya akan membahas bagaimana cara membangun reaktor biogas dengan standar kecil. Reaktor biogas dengan standar kecil hanya dibangun untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga. Sebaiknya satu reaktor biogas hanya digunakan untuk satu rumah tangga saja atau jika ingin dipaksakan hanya maksimal 2 rumah tangga. Masalah yang akan dihadapi jika satu reaktor biogas digunakan untuk lebih dari satu rumah tangga adalah masalah pemeliharaan dan perawatannya. Beberapa kasus menunjukkan akhirnya terjadi perselisihan/pertengkaran antara ke dua rumah tangga tersebut dalam hal pemeliharaan dan perawatannya. Di Indonesia ada sebuah Lembaga Swadaya Masyarakat bernama Hivosyang berasal dari negeri Belanda yang memberikan subsidi bagi masyarakat yang berminat membangun reaktor biogas di rumahnya. Lembaga ini sudah beroperasi di beberapa provinsi antara lain seperti Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Bali, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur dan Sulawesi Selatan. Lembaga tersebut hanya membangun reaktor biogas dengan skala kecil, masing-masing berukuran 4 m³, 6 m³, 8 m³, 10 m³ dan 12 m³.

Faktor-faktor penting yang perlu dipertimbangkan dalam memilih/menentukan dimensi reaktor biogas adalah luas lahan tempat reaktor akan dibangun, dan jumlah ternak yang dimiliki oleh pengguna serta anggota keluarga yang akan menggunakan gas yang akan dihasilkan. Dari ke tiga faktor tersebut yang paling menentukan adalah jumlah kotoran hewan yang tersedia atau jumlah ternak yang dimiliki oleh pengguna. Alasan ini dapat diterima, karena proses yang terjadi di dalam reaktor disamping proses fermentasi adalah proses terdorongnya bio-slurry keluar dari outlet secara hidrolis yang diakibatkan oleh adanya tekanan gas dari hasil fermentasi tadi. Jika kotoran hewan yang dimasukkan ke dalam reaktor sangat kurang, maka tekanan gas juga menjadi berkurang di dalam kubah. Hal ini akan menyebabkan bio-slurry yang terdapat pada outlet akan menekan atau kembali masuk ke dalam digester, bahkan ada kemungkinan akan melewati tinggi kubah yang menyebabkan masuknya slurry ke dalam pipa gas utama. Hal ini sudah tentu tidak diinginkan terjadi. Oleh karena itu tabel di bawah ini akan sangat membantu dalam menentukan volume reaktor biogas yang akan dibangun.

Tabel 2. Jumlah Ternak Yang Dibutuhkan Dan Produksi Gas Perhari

No	Kap Tempat Pengolahan (m³)	Produksi Gas Perhari (m³)	Kotoran Hewan Yg Dibutuhkan Perhari (Kg)	Air Yg Dibutuhkan Tiap Hari (Liter)	Jumlah Ternak Yg Dibutuhkan
1	4	0,8 – 1,6	20 – 40	20 – 40	3 – 4
2	6	1,6 – 2,4	40 – 60	40 – 60	5 – 6
3	8	2,4 – 3,2	60 – 80	60 – 80	7 – 8
4	10	3,2 – 4,2	80 – 100	80 – 100	9 – 10
5	12	4,2 – 4,8	100 – 120	100 – 120	11 – 12