Ratio of straw and cow manure for biogas production in a floating biodigester

Haikal Attamimy; Guyup Mahardhian Dwi Putra; Sukmawaty Sukmawaty

doi:10.31764/jau.v11i2.22262

Ratio of straw and cow manure for biogas production in a floating biodigester

Haikal Attamimy, Guyup Mahardhian Dwi Putra, Sukmawaty Sukmawaty

Abstract

To address the concerning trend of increasing fossil fuel use due to population growth, it is necessaryto prioritize alternative energy sources like renewable energy.This study aims to analyze the energy parameters produced through biogas formation in a floating drum biodigester, highlighting the potential for sustainable energy solutions.This research method uses experimental research using three treatments of the ratio of straw, water, and cow dung. The parameters observed and analyzed include the amount of biogas produced, biogas pressure, flame length, combustion rate, and calorific value.The experiment results clearly demonstrate that the first treatment was significantly more effective in producing biogas, with a volume of 0.101 m³ or 101 litre, a pressure of 0.0081 atm, a combustion rate of 0.00266 m³/min, a flame length of 38 minutes, and a combustion calorific value of 210,045 joules.In contrast, the second treatment produced a total biogas volume of only 0.0775 m³ or 77.5 litre, at a pressure of 0.0131 atm, a combustion rate of 0.00209 m³/min, a flame duration of 37 minutes, and a combustion calorific value of 184,965 joules. These results provide strong evidence for the superiority of the first treatment in terms of biogas production. The third treatment produced a biogas volume of 0.0771 m³ or 77.1 litre at a pressure of 0.013 atm, with a combustion rate of 0.00214 m³/min, a flame duration of 36 minutes, and a combustion heating value of 164,587.5 joules.

Keywords

biogas; biogas flame; heat value; straw and cow fertilizer ratio; volume

Full Text:

PDF (Bahasa Indonesia)

References

Anggari, V. S., & Prayitno, P. (2020). Studi Literatur Limbah Tapioka Untuk Produksi Biogas : Metode Pengolahan dan Peranan Starter Substrat. Jurnal Teknologi Separasi, 6(2), 176–187.

Anwar, H., Widjaja, T., & Prajitno, D. H. (2021). Produksi Biogas dari Jerami Padi Menggunakan Cairan Rumen dan Kotoran Sapi. CHEESA: Chemical Engineering Research Articles, 4(1), 1. https://doi.org/10.25273/cheesa.v4i1.7406.1-10

Elly, F. H., Lomboan, A., Kaunang, C. L., Polakitan, D., & Kalangi, J. K. J. (2020). Teknologi Biogas dengan Bahan Baku Bersumber dari Limbah Sapi. Snitt Poltekba, 4, 455–459.

Faizin, N., Anugrah, H. E., Ulma, Z., Faizin, N., Eka Anugrah, H., & Ulma, Z. (2022). Analisis Fisis Briket Berbahan Baku Sludge Biogas dengan Perekat Daun Randu (Ceiba Pentandra). Jurnal Teknologi Sumberdaya Mineral, 3(2), 2022.

Fry, L. J., & Merrill, R. (1973). Methane digesters for fuel gas and fertilizer (Issue 3). New Alchemy Institute Hatchville, MA.

Giancoli, D. C. (2001). Fisika edisi kelima jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Haryanto, A., Oktafri, O., Triyono, S., & Zulyantoro, M. R. (2019). pengaruh Komposisi Substrat Campuran Kotoran Sapi dan Jerami Padi terhadap Produktivitas Biogas Pada Digester Semi Kontinyu. Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian Dan Biosistem, 7(1), 116–125. https://doi.org/10.29303/jrpb.v7i1.105

Irsyad, F., Yanti, D., & Andasuryani, A. (2018). Sosialisasi Dan Pelatihan Pemanfaatan Biogas Dari Kotoran Ternak Dan Jerami Padi Sebagai Sumber Energi Alternatif Ramah Lingkungan. Buletin Ilmiah Nagari Membangun, 1(03), 15–20. https://doi.org/10.25077/bnm.1.03.15-20.2018

Khaidir. (2016). Pengolahan Limbah Pertanian Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Jurnal Agrium, 13(2), 63–68.

Kurniawati, M., & Krisnaningsih, A. T. N. (2021). Pengembangan biodigester anaerob portabel penghasil biogas dari limbah kotoran ayam. Jurnal Sains Peternakan, 9(2), 95–99.

Luthfi, S. A. C., & Fitria, R. (2022). Optimalisasi Biogas Dari Kotoran Sapi Dengan Penambahan Bahan Organik Dari Limbah Pertanian Dan Pasar. AGRISAINTIFIKA: Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian, 6(1), 21. https://doi.org/10.32585/ags.v6i1.2451

Megawati, M., & Aji, K. W. (2014). Pengaruh Penambahan EM4 (Effective Microorganism-4) Pada Pembuatan Biogas dari Eceng Gondok dan Rumen Sapi. Jurnal Bahan Alam Terbarukan, 3(2), 42–49. https://doi.org/10.15294/jbat.v3i2.3696

Putra, G. M. D., Setiawati, D. A., Abdulllah, S. H., Priyati, A., & Muttalib, S. A. (2017). Rancang Bangun Reaktor Biogas Tipe Portable Dari Limbah Kotoran Ternak Sapi. Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian Dan Biosistem, 5(1), 369–374.

Rahmadi, H., & Sudirman, S. (2014). Pengaruh Pemberian Water Trap Pada Biogas Terhadap Warna Nyala Api. Jurnal Logic, 14(1), 50.

Rahmat, F. N., Sudarti, S., & Yushardi, Y. (2023). Analisis Pemanfaatan Sampah Organik Menjadi Energi Alternatif Biogas. Jurnal Energi Baru Dan Terbarukan, 4(2), 118–122. https://doi.org/10.14710/jebt.2023.16497

Setiarto, R. H. B. (2013). Prospek dan Potensi Pemanfaatan Lignoselulosa Jerami Padi Menjadi Kompos, Silase, dan Biogas melalui Fermetansi Mikroba. Jurnal Selulosa, 3(2), 51–66.

Setiawati, D. A., Putra, G. M. D., & Sugandi, K. W. (2017). Uji Kinerja Sistem Pemantauan Volume Biogas Berbasis Mikrokontroler Arduino Pada Biodigester Tipe Floating Drum. Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian Dan Biosistem, 5(2).

Ulva, S. M., Damayanti, P., & Syukur, M. S. S. (2022). Analisis Nilai Kalor Berbahan Bakar Biogas dengan Memanfaatkan Kotoran Sapi Kalor Berbasis Etnosains. Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako Online, 10(1), 64–69.

Widjaja, A., Sato, A., & Soeprijanto, S. (2021). Peningkatan Produksi Biogas dari Jerami Padi: Proses Digester An-aerobik Semikontinu pada Suhu Thermofilik dan Mesofilik. Jurnal Riset Teknik, 1(1), 1–9.

DOI: https://doi.org/10.31764/jau.v11i2.22262