MAKALAH BIOGAS

1. `
1
MAKALAH
TEKNOLOGI BIOPROSES
BIOGAS
Dosen Pembimbing : Muh Saleh, S.T
Disusun oleh:
KELOMPOK III
Theresiya D Tandi
Lucky AgungWiranata
Muhammad Adnan
Yusriadi
Vusvita Novitasari
Hariaty T.S
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
2013

2. `
2
DAFTAR ISI
Halaman Judul.................................................................................................. 1
Daftar Isi........................................................................................................... 2
Bab I
Pendahuluan..................................................................................................... 3
Bab II
PROSES PEMBENTUKAN BIOGAS
2.1 Bahan baku pembuatan biogas....................................................... 4
2.2 Mikroba yang berperan....................................................................4
2.3Mekanisme pembentukan biogas ....................................................5
Bab III
Penutup
3.1 Mamfaat dan keguanaan biogas ...................................................14
3.2 Kesimpulan ...................................................................................14
3.3 Daftar pustaka............................................................................... 15

3. `
3
BAB I
PENDAHULUAN
Seperti yang kita ketahui bahwa dalam kehidupan kita sehari-hari, kita
memerlukan gas metan atau yang kita kenal dengan sebutan gas LPG, untuk
melakukan pekerjaan dapur, seperti memasak, menggoreng, dan lain sebagainya.
Seiring dengan perkembangan waktu, ketersediaanuntuk gas LPG
sudahsangatmenipis, sehingga kita perlu mencari alternatif yang lain untuk
menggatikan gas LPG tersebut. Dari persoalan itulah maka,dibuat sebuah
alternatif pengganti gas LPG ini yang disebut biogas. Perlu kita ketahui bahwa
biogas ini adalah gas yang dihasilkandari proses fermentasibahan-
bahanorganikolehbakteri-bakterianaerob (bakteri yang hidup dalam kondisi kedap
udara), untuk membuat biogas ini, bahan-bahan yang dibutuhkan sangatlah mudah
untuk didapatkan, dimana untuk alat-alat yang diperlukan sangat banyak,
contohnya plastik, botol minuman bekas, pipa-pipa bekas dan banyak lagi, begitu
pun dengan bahan-bahan yang diperlukan untuk membuat biogas itu sendiri,
misalnya saja enceng gondok, kotoran organik, briket sampah. Meskipun alat dan
bahan yang digunakan sangat mudah didapatkan, tetapi mamfaat yang diperoleh
sangatlah besar, karena biogas yang dihasilkan dapat dijadikan sebagai pengganti
gas LPG, yang jumlah semakin menipis dan harganya juga relatife mahal.
BAB II

4. `
4
PROSES PEMBENTUKAN BIOGAS
1.1 Bahan Baku Pembuatan Biogas
Bahan baku pembentukan biogas adalah sebagai berikut :
a) Biogas dari EcengGondok
Eceng gondok adalah tanaman yang mengandung selulosa dalam
jumlah banyak dan selulosa inilah yang bisa digunakan sebagai bahan
baker alternatif.Eceng gondok dirajang / ditumbuk halus kemudian
ditambah air bersih.Eceng gondok kemudian dimasukkan ke dalam
tabung fermentasi20 kg eceng gondok dicampur dengan 20 kiloliter air,
lantas diaduk merata dapat menghasilkan gas yang dapat dipakai selama 7
hari, dan setiap harinya dapat dipakai selama 30 menit.Eceng gondok
seberat 30 kg yang telah dirajang tanpa ditumbuk dapat menghasilkan gas
yang dapat dipakai selama 7 hari, dan setiap harinya dapat dipakai selama
90 menit.
b) Biogas Kotoran Organik
kotoranorganiktersebutdicmapur dengan air. Biasanya campuran
antara kotoran dan air menggunakan perbandingan 1:1 atau bisa juga
menggunakan perbandingan 1:1,5. Suhu selama proses berlangsung,
karena ini menyangkut keoptimalan hidup bakteri pemroses biogas antara
27–28 derajat celcius.
c) Biogas dari Briket Sampah
Daun-daunan itu dapat diambil dari sisa sampah pasar atau sayuran
seperti bayam, kangkung, atau sawi yang sudah terbuang.Persentase
komposisi bahan pembuatan briket organic adalah 80% arang sampah
organik kering dan campuran daun segar. Jadi, bila di campurkan 800 g
sampah organic membutuhkan 200 g daun segar. Setelah tercampur rata,
adonan dicetak dengan ukurandan bentuk sebagai briket.Briket itu dijemur
di bawah sinar matahari sampai kering dengan cara meletakkan dan

5. `
5
menganngkatnya di telapaktangan. Briket kering terasa ringan dan jelaga
di permukaan tidak terlalu mengotori telapak tangan.
1.2 Mikroba Yang Berperan
Bakteri yang berperandalam proses pencernaan anaerobik yaitu
bakteri hidrolitik yang memecah bahan organik menjadi gula dan asam
amino, bakteri fementatif yang mengubah gula dan asam amino menjadi
asam organik, bakteri asidogenik merubah asam organik menjadi
hidrogen, karbondioksida dan asam asetat, dan bakteri metanogenik yang
menghasilkan gas metan dari asam asetat, hidrogen, dan karbondioksida.
Bakteri metanogenik akan menghasilkan biogas yang bagus (kandungan
gas metan tinggi) padasuhu 25o
-30o
C.
Di dalam digester biogas terdapat dua jenis bakteri yang sangat
berperan yaitu bakteri asidogenik dan bakteri metanogenik. Kedua bakteri
ini harus dipertahankan jumlahnya seimbang. Bakteri-bakteri inilah yang
merubah bahan organik menjadi gas metan dan gas lainnya dalam siklus
hidupnya.Kandungan gas metan dalam biogas yang dihasilkan tergantung
pada jenis bahan baku yang dipakai. Untuk lebih jelasnya jenis bakteri
yang digunakan adalah :
a) Bakteri Streptococcus
Streptococcus ialah bakteri Gram-positif bentuk bundar yang
tumbuh dalam rantai panjang dan merupakan penyebab infeksi
Streptococcus Grup A. Streptococcus pyogenes menampakkan antigen
grup A di dinding selnya dan beta-hemolisis saat dikultur di plat agar
darah. Streptococcus pyogenes khas memproduksi zona beta-hemolisis
yang besar, gangguan eritrosit sempurna dan pelepasan hemoglobin,
sehingga kemudian disebut Streptococcus Grup A (beta-hemolisis).
Streptococcus bersifat katalase-negatif. Untuk lebih jelasnya dapat kita
lihat pada gambar di bawah ini :

6. `
6
Gambar 1.bakteri streptococcus
b) Bakteri Bacteroides
Bacteroides adalah genus dari bakteri Gram negatif, berbentuk
tongkat. Spesies Bacteroides tidak membentuk endospora, anaerob, dan
bergerak ataupun tidak dapat bergerak, tergantung spesiesnya. Komposisi
dasar DNA adalah 40-48% GC. Tidak biasa pada organisme bakteri,
membran Bacteroides mengandung sphingolipid. Mereka juga
mengandung meso-diaminopimelic acid pada lapisan peptidoglikan
mereka
Gambar 2.Bakteri Bacteroides
c) Bakteri enterobacteriacea
Enterobacter sakazakii merupakan bakteri gram negatif anaerob fakultatif,
berbentuk koliform (kokoid), dan tidak membentuk spora. Bakteri ini
termasuk dalam famili Enterobacteriaceae. Sampai tahun 1980 E.
sakazakii dikenal dengan nama Enterobacter cloacae berpigmen kuning.
Pada tahun 1980, bakteri ini dikukuhkan dalam genus Enterobacter
sebagai suatu spesies baru yang diberi nama Enterobacter sakazakii untuk

7. `
7
menghargai seorang bakteriolog Jepang bernama Riichi Sakazakii.
Reklasifikasi ini dilakukan berdasarkan studi DNA hibridisasi yang
menunjukkan kemiripan 41% dengan Citrobacter freundii dan 51% dengan
Enterobacter cloacae.
Gambar 3.Bakteri enterobacteriaceae
1.3 Karakteristik Bakteri yang Terlibat dalam Proses Pembentukan
Biogas
Bakteri non metanogen bekerja lebih dulu dalam proses
pembentukan biogas untuk mengubah senyawa yang kompleks menjadi
molekul yang lebih sederhana . Bakteri non metanogen terbagi menjadi
beberapa golongan, yaitu bakteri aerob dan bakteri anaerob yang termasuk
golongan bakteri hidrolitik, fermentatif, dan asetogenik. Golongan bakteri
hidrolitik memiliki berbagai enzim hidrolitik ekstraseluler yang
disekresikan ke luar sel untuk memecah senyawa kompleks seperti
polisakarida, asam nukleat, dan lipid, menjadi molekul yang lebih kecil
sehingga dapat masuk ke dalam sel untuk digunakan sebagai sumber
karbon dan elekton donor, contoh bakteri hidrolitik adalah bakteri genus
Bacillus sp. Bacillus mampu hidup dalam lingkungan aerob atau fakultatif
aerob, dapat membentuk spora dengan tipe sentral, atau terminal yang
menyebabkan Bacillus lebih adaptif terhadap perubahan lingkungan, jika
lingkungan menguntungkan spora bergerminasi kembali menjadi sel
vegetatif. Enzim yang dimiliki oleh bakteri hidrolitik diantaranya adalah
amilase, protease, lipase, gelatinase, selulase. Enzim amilase mengkatalis
hidrolisis polisakarida menjadi disakarida seperti maltosa. Enzim protease

8. `
8
mengkatalis hidrolisis pemutusan ikatan peptida. Enzim lipase mengkatalis
trigliserida menjadi asam lemak rantai panjang dan gliserol. Enzim
gelatinase mengkatalis hidrolisis gelatin, gelatin merupakan suatu protein
yang dapat diperoleh dari hidrolisis kolagen . Enzim selulase mengkatalis
hidrolisis selulosa.
Secara umum terdapat tiga enzim selulose, yaitu endonuklease
yang memutuskan ikatan non kovalen pada struktur kristal selulosa,
eksoselulose yang menghidrolisis individu selulosa menjadi gula lebih
sederhana, β-glukosidase yang menghidrolisis disakarida dan tetrasakarida
menjadi glukosa. Glukosa yang dihasilkan dari proses hidrolisis selulosa
selanjutnya dimetabolisme oleh mikroorganisme lain, dalam kondisi aerob
glukosa dikonversi menjadi CO2, sedangkan pada kondisi anaerob glukosa
dikonversi menjadi asam organik dan alkohol yang selanjutnya menjadi
CH4 dan CO2. Menurut Atlas & Bartha beberapa mikroorganisme
selulolitik diantaranya adalah Cellulomonas, Clostridium,
Corynebacterium, Pseudomonas, Vibrio, Chaetomium, Trichoderma,
Nocardia dan Streptomyces. Hasil kerja bakteri hidrolitik akan digunakan
oleh mikroorganisme lain untuk metabolisme. Glukosa sebagai molekul
yang dihasilkan dari proses hidrolisis akan dikonversi menjadi asam
organik dan alkohol oleh mikroorganisme fermentatif dalam kondisi
anaerob. Umumnya bakteri fermentatif ditemukan sebagai bakteri usus,
memiliki dua jalur fermentasi yaitu fermentasi asam campuran dan
fermentasi 2,3-butanediol. Tiga asam organik dihasilkan dalam fermentasi
asam campuran yaitu asam asetat, asam laktat, asam suksinat serta
dihasilkan pula etanol, CO2, dan H2. Dalam fermentasi 2,3-butanediol
hanya dihasilkan sedikit asam organik namun etanol, CO2, dan H2
merupakan produk utama. Contoh bakteri yang dapat melakukan
fermentasi asam campuran adalah Escherichia coli, sedangkan contoh
bakteri yang dapat melakukan fermentasi 2,3-butanediol adalah
Enterobacter, Klebsiella, dan Serratia. Bakteri fermentatif lain yang bukan
golongan bakteri usus adalah Clostridium, Bakteri golongan Clostridia

9. `
9
mampu memfermentasi gula menghasilkan sejumlah besar asam butirat
sebagai produknya. CO2 merupakan produk utama metabolisme bakteri
golongan kemoorganotrof yang banyak ditemukan pada kondisi anaerob.
Terdapat dua golongan bakteri yang dapat memanfaatkan CO2 sebagai
akseptor elektron dalam metabolismenya yaitu homoasetogen melalui
proses asetogenesis dan metanogen melalui proses metanogenesis. Contoh
bakteri yang melakukan proses asetogenesis adalah Acetoanaerobium
noterae, Acetogenium kivui, Clostridium aceticum, Desulfotomaculum
orientis.
1.4 Mekanisme pembentukan biogas
Mekanisme pembentukan biogas dapat kita lihat seperti digram dibawah
ini:
Gambar 4.diagram Alir Proses Fermentasi Anaerobic
Selulosa
Glukosa
Asam Lemak dan Alkohol
Metana + CO2
1. Hidrolisis (C6H10O5)n + nH2O n(C6H12O6)
Selulosa Glukosa
2. Pengasaman (C6H12O6)n + nH2O CH3CHOHCOOH
Glukosa Asam Laktat
CH3CH2CH2COOH + CO2 + H2
Asam Butirat
CH3CH2OH + CO2
Etanol
4H2 + CO2 2H2O + CH4
CH3CH2OH + CO2 CH3COOH + CH4
CH3COOH + CO2 CO2 + CH4
CH3CH2CH2COOH + 2H2 + CO2 CH3COOH + CH4
Metan
3. Metanogenik

10. `
10
Adapun penjelasan singkat mengenai tiga tahapan diatas adalah sebagai berikut:
a) Hidrolisis
Pada proses hidrolisis ini terjadi penguraian bahan mudah larut dan bahan
komplek menjadi sederhana. Yang dimaksudkan disini adalah selulosa
berubah meenjadi glukosa.
b) Pengasaman
Pada proses pengasaman bahan yang terbentuk pada tahap 1 diubah
menjadi senyawa asam, dimana glukosa menjadi asam laktat, dan dari asan
butirat di proses menjadi etanol.
c) Metanogenik
Pada proses metagenoik ini terjadi pembentukan gas metan
BAB 3
MANFAAT DAN KEGUNAAN BIOGAS
3.1 Manfaat dan Kegunaan Boigas adalah :
a. Sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dipergunakan
untuk memasak kemudian sebagai bahan pengganti bahan bakar minyak
(bensin, solar).
b. Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai pembangkit energi
listrik.
c. Dari proses produksi biogas akan dihasilkan sisa kotoran ternak yang
dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organic pada tanaman/
budidaya pertanian.
d. Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil
sehingga akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.
e. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya
duatmosfer akan meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogas
sebagai bahan bakar maka akan mengurangi gas metana di udara.
f. Biogas merupakan energi tanpa menggunakan material yang masih
memiliki manfaat termasuk biomassa sehingga biogas tidak merusak

11. `
11
keseimbangan karbondioksida yang diakibatkan oleh penggundulan hutan
(deforestation) dan perusakan tanah.
g. Limbah berupa sampah kotoran hewan dan manusia merupakan material
yang tidak bermanfaaat, bahkan bisa mengakibatkan racun yang sangat
berbahaya. Aplikasi anaerobik digestion akan meminimalkan efek tersebut
dan meningkatkan nilai manfaat dari limbah.
3.2 Kesimpulan
Kesimpulandaripembuatan biogas iniadalah :
 Bahan baku pembuatan biogas adalah bahan-bahan organik
 Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif
3.3 DaftarPustaka
 http://harry-chandra.blogspot.com/
 http://ml.scribd.com/doc/106468793/Makalah-biogas-sebagai-
alternatif-energi.html
 http://ekologimanusia.blogspot.com/2011/12/makalah-biogas.html
 http://ml.scribd.com/doc/46930607/Makalah-Biogas.html