## OPTIMALISASI POTENSI PEMANFAATAN KOTORAN TERNAK SAPI MELALUI RANCANG BANGUN REAKTOR BIOGAS TERINTEGRASI
Purnomo 1 , Syamsul Hadi 2 , Maftuchin Romlie 3 , Johan Wayan Dika 4 1,2,3, Universitas Negeri Malang E-mail: purnomo.ft@um.ac.id 1
Abstrak: Kabupaten  Blitar  mempunyai  potensi  renewable  energy  kedua  tertinggi.  Adapun potensi kedua tertinggi di wilayah Kabupaten Blitar khususnya Kecamatan Sanankulon  terletak pada  biogas.  Secara  umum,  peternak  sapi  yang  terdapat  di  Desa  Sumberingin  Kecamatan Sanankulon Kabupaten Blitar, belum memanfaatkan kotoran sapi secara optimal. Secara umum, pemanfaatan  kotoran  ternak  masih  terbatas  pada  pembuatan  pupuk  organik  saja.  Untuk mengoptimalkan  potensi  biogas  tersebut  maka  dibangun  reaktor  biogas  terintegrasi  sebagai penghasil  biogas  dan  listrik.  Dengan  spesifikasi  reaktor  biogas  tipe  kubah  berdiameter  90  cm serta tinggi 220 cm, mampu menghasilkan kurang lebih 0,25 kg elpiji atau 3,6 kwh energi listrik.
Kata Kunci: Biogas, Alat Cuci Tangan Cerdas Higienis, Otomatis

## I. PENDAHULUAN
Biogas  merupakan  campuran  beberapa  gas,  tergolong  bahan  bakar  gas  yang  merupakan  hasil fermentasi atau dekomposisi bahan organik dalam kondisi anaerob dan gas yang dominan adalah metana  (CH4)  dan  karbon  dioksida  (CO2).  Biogas  dapat  disimpulkan  sebagai  salah  satu  jenis energi  yang  dapat  dibuat  dari  fermentasi  berbagai  jenis  bahan  limbah  seperti  sampah,  pupuk, kotoran  manusia,  jerami,  dan  bahan  lainnya  dalam  kondisi  anaerob  dan  menghasilkan  gas,  gas metana  yang  didominanasi  oleh  dioksida  dan  karbon.  Singkatnya,  semua  jenis  bahan  dalam  hal kimia termasuk senyawa organik, baik berasal dari limbah dan kotoran hewan atau sisa tanaman, dapat digunakan sebagai biogas.
Biogas dapat dibuat secara mudah dan ekonomis. Secara sederhana, biogas didapatkan dari hasil fermentasi dari kotoran hewan yang kemudian selang beberapa hari akan mengeluarkan gas yang selanjutnya  disebut  dengan  biogas.  Terdapat  beberapa  langkah  yang  harus  dilakukan  agar mendapatkan  biogas.  Berikut  adalah  langkah  pembuatan  gas  menurut  Putra  [8].  1) Mencampurkan kotoran ternak dan air dengan perbandingan 1:1 yang selanjutnya disebut dengan slurry;  2)  Memasukkan  slurry  ke  dalam  digester  melalui  lubang  pemasukan;  3)    Ketika,  slurry sudah  penuh  mengisi  digester  selanjutnya  adalah  dengan  menambahkan  obat  fermentasi.  Pada tahap ini tidak diijinkan ada udara yang keluar masuk; 4) Membuang gas yang pertama (gas yang terbentuk  pada  hari  pertama  sampai  hari  kedelapan  dikarenakan  gas  yang  terbentuk  masih  gas CO2; 5) Pada hari ke 14, biogas siap untuk digunakan.
Mitra  yang  akan  dijadikan  partner  dalam  pengabdian  masyarakat  ini  merupakan  karang  taruna Beringin  Maju  yang  mempunyai  beberapa  ekor  sapi  yang  kemudian  dititipkan    kepada  warga Sumberingin,  Kecamatan  Sanankulon,  Kabupaten  Blitar  yang  termasuk  dalam  keluarga  kurang mampu.  Hal  tersebut  bertujuan  untuk  mensejahterakan  warga.    Sapi  yang  berjumlah  10  ekor tersebut dipelihara di Desa Sumberingin RT/RW: 002/008 Kecamatan Sanankulon, Kabupaten Blitar.  Usaha  ternak  sapi  di  daerah  Sumberingin  masih  sebatas  untuk  “tabungan”,  belum sepenuhnya  untuk  ekonomi  produktif.  Hal  tersebut  sesuai  dengan  pengamatan  yang  dilakukan oleh  [1]  yang  menyebutkan  bahwa  usaha  ternak  yang  dilakukan  oleh  masyarakat  dengan  cara tradisional  cenderung  dijadikan  sebagai  usaha  sampingan  atau  sebagai  “tabungan”.  Sehingga
pemeliharaan  dan  pemanfaatannya  juga  dilakukan  secara  sederhana.  Pemanfaatan  kotoran  sapi tersebut  oleh  masyarakat  masih  sebatas  untuk  pupuk  organik.  Kotoran  sapi  adalah  salah  satu bahan  potensial  yang  dijadikan  sebagai  pupuk  organik  [2].  Apabila  kotoran  sapi  tersebut didiamkan  atau  tidak  segera  dimanfaatkan  akan  menyebabkan  beberapa  penyakit  yang  terkait dengan paru-paru atau secara tidak langsung dapat membahayakan lingkungan [3].
Ditinjau  dari  segi  produksi  yang  telah  dikembangkan  oleh  karang  taruna  beringin  maju  ialah dengan memelihara sapi dengan kurun waktu 1-2 tahun di kandang. Sedangkan dalam manajemen usahanya  apabila  dirasa  sudah  besar,  maka  peternak  akan  menjualnya.  Hasil  penjualan  tersebut akan  dipotong  dengan  harga  pembelian,  sedangkan  keuntungan  bersih  dibagi  dengan  60:40. Karang  Taruna  menerima  40%,  sedangkan  60%  diterima  oleh  peternak  yang  bersangkutan. Persoalan  yang  terjadi  ialah  pemanfaatan  kotoran  sapi  yang  masih  diperuntukan  untuk  pupuk organik. Harga jual yang tidak sesuai dengan harga pakan ternak membuat peternak mendapatkan keuntungan  yang  sangat  sedikit.  Dengan  keuntungan  yang  sangat  sedikit  itu,  peternak  juga dihadapkan  dengan  kebijakan-kebijakan  pemerintah  yang  memberatkan  peternak  diantaranya kenaikan iuran BPJS Kesehatan dan kenaikan tarif listrik [4].
Usaha  ternak  sapi  mempunyai  potensi  yang  baik,  apabila  diterapkan  sebuah  teknologi  dalam pemeliharannya.[5] menyatakan bahwa usaha  peternakan harus dibangun secara berkesinambungan,  sehingga  memberikan  pemasukan  yang  besar  dan  berkelanjutan.  [1] menambahkan bahwa pemanfaatan limbah berupa kotoran sapi, selain dijadikan pupuk organik juga  harus  dimanfaatkan  sebagai  biogas  sehingga  mampu  meningkatkan  produktivitas  ternak, peternak  dan  perbaikan  lingkungan.  Ditinjau  dari  potensi  kotoran  sapi,  [6]  menjelaskan  bahwa dalam setiap hari seekor sapi mampu menghasilkan 25-30 kg feses sapi, kandungan bahan kering (BK)  sebesar  20%  dan  biogas  yang  dapat  dihasilkan  adalah  0,023  –  0,04  m3/kgBK.  Hasil pengkajian  yang  dilakukan  oleh  Balai  besar  pengembangan  mekanisme  pertanian  juga menyebutkan bahwa biogas layak sebagai pembangkit listrik. [7] menjelaskan bahwa biogas yang dihasilkan setiap ekor sapi dapat dikonversikan menjadi listrik sebesar 115 watt per harinya.

## II. METODE
Kegiatan pengabdian kepada masyarakat dengan penerapan Teknologi Tepat Guna dilaksanakan di  Desa  Sumberingin,  Kecamatan  Sanankulon  Kabupaten  Blitar.  Adapun  metode  pelaksanaan adalah sebagai berikut.
Gambar 1. Metode Pelaksanaan
Berdasarkan  Gambar  2  diketahui  bahwa  tahap  pertama  pelaksanaan  setelah  mengetehaui permasalahan  mitra  adalah  studi  lapangan.  Studi  lapangan  ini  bertujuan  untuk  melakukan pengamatan yang kemudian untuk pengecekan dan analisis kebutuhan yang diperlukan di lokasi pengabdian. Selain itu, hasil studi lapangan juga berfungsi untuk melakukan perencanaan reaktor terintegrasi,  sehingga  dapat  diketahui  alat  dan  bahan  yang  diperlukan.  Langkah  berikutnya  ialah pembuatan  reaktor  terintegrasi  yang  dilakukan  oleh  tim  pembangunan  reaktor  terintegrasi  yang telah diinstruksikan tim peneliti dan disaksikan oleh masyarakat karang taruna beringin maju, agar ketika  terjadi  kendala  di  kemudian  hari,  mitra  dan  peneliti  bisa  langsung  memutuskan  tindakan dalam hal perbaikan maupun perawatan. Selanjutnya ialah uji coba teknologi tepat guna tersebut dan  dilanjutkan  dengan  penyuluhan  kepada  masyarakat  desa  Sumberingin,  Kecamatan Sanankulon,  Kabupaten  Blitar  yang  juga  diliput  oleh  media  masa  coba  kemudian  akan diseminarkan di Desa Sumberingin, Kecamatan Sanankulon, Kabupaten Blitar untuk memberikan sebuah inspirasi kepada masyarakat desa.. Langkah terakhir ialah pemanfaatan reaktor terintegrasi melalui serah terima teknologi tepat guna sebagai penghasil  energi  terbarukan  berupa  gas  dan listrik kepada karang taruna beringin maju, pelaporan dan terakhir adalah publikasi.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses  di  dalam  mendapatkan  biogas  mempunyai  beberapa  tahapan  yaitu  dimulai  dari dibangunkannya reactor  biogas  yang  didalamnya  terdapat  berbagai  bagian.  Adapun  bagian pertama  adalah  tempat masuknya kotoran sapi seperti pada gambar berikut:
Gambar 2. Saluran Masuk Kotoran Sapi
Gambar 2 menunjukkan saluran masuk kotoran sapi pada rancang bangun biogas. Proses yang terdapat  pada  bagian  ini  adalah  mencampurkan  kotoran  dan  air  dengan  perbandingan  1:1. Kotoran  sapi  dengan  air  kemudian  diaduk  menggunakan  pengaduk  yang  terbuat  dari  besi.  Di bagian  input  reactor  diberikan  suatu  penyaring  atau  fileter  yang  berfungsi  untuk  menangkap kotoran pengikut berupa rumput dan sejenisnya. Pada tahap berikutnya, hasil campuran tersebut kemudian dimasukkan ke dalam reactor dengan system kubah. Adapun jumlah hasil campuran yang dimasukkan ke dalam reactor adalah 60% dari kapasitas total daya tampung reactor
Gambar 3. Saluran Output Reaktor
Berdasarkan  Gambar  3,  dapat  diketahui  bahwa  fungsi  dari  saluran  output  ialah  sebagai  tempat keluarnya  hasil  pencampuran.  Hasil  pencampuran  tersebut  dapat  keluar  di  saluran  ini  dengan memanfaatkan  gaya  hidrostatis  atau  akibat  gaya  tekan  dari  gas  yang  terdapat  pada  reactor  tipe kubah yang kemudian hasil pencampuran kotoran dan air dapat keluar.
Berdasarkan  Gambar  4.  dapat  diketahui  bahwa  reaktor  biogas  terintegrasi  terdiri  dari  3  bagian utama, diantaranya adalah saluran masuk, reaktor berbentuk kubah, dab saluran keluar. Spesifikasi dari reaktor biogas adalah berdiameter 90 cm dengan tinggi 220 cm. Dengan spesifikasi tersebut, reaktor biogas terintegrasi mempunyai daya tampung 1271 dm3. Daya tampung tersebut nantinya akan terdiri dari dua bahan yaitu slurry atau campuran antara kotoran dengan air serta biogas yang siap pakai.
Gambar 5. Pengujian Generator Listrik dengan Bahan Bakar Biogas
Gambar  5  merupakan  pengujian  dari  pemanfaatan  biogas  untuk  menghasilkan  listrik.  Dengan mengacu reaktor biogas bertipe kubah, energi listrik yang didapatkan adalah 3,6 kwh sedangkan biogas yang dihasilkan setara dengan 0,25 kg elpiji.

## IV. KESIMPULAN
Reaktor biogas terintegrasi terdiri dari 3 bagian utama, diantaranya adalah saluran masuk, reaktor berbentuk  kubah,  dab  saluran  keluar.  Reaktor  tipe  kubah  ini  terbuat  dengan  spesifikasi  adalah berdiameter 90 cm dengan tinggi 220 cm. Daya tampung tersebut nantinya akan terdiri dari dua bahan  yaitu  slurry  atau  campuran  antara  kotoran  dengan  air  serta  biogas  yang  siap  pakai. Berdasarkan  hasil  pengujian  didapatkan  bahwa  reaktor  biogas  menghasilkan  gas  setara  0,25  kg elpiji dan dapat mengkonversikan biogas menjadi listrik sebesar 3,6 kwh..

## V. SARAN
Diperlukan  pembersihan  atau  pemurnian  biogas,  sehingga  biogas  yang  dihasilkan  dapat dimanfaatkan secara optim.

## VI. UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan    terima    kasih    sebesar-besarnya    kepada    Lembaga    Penelitian    dan    Pengabdian Kepada  Masyarakat  (LP2M)  Universitas  Negeri  Malang  yang  telah  memberi  support  dan kesempatan kepada tim pengabdian melalui dana PNBP 2020. Terima kasih juga disampaikan kepada Kepala Desa Sumberingin, Kecamatan Sanankulon Kabupaten Blitar yang mengijinkan tim pengabdian untuk melaksanakan kegiatan ini. Tidak lupa ucapan terima kasih disampaikan kepada karang taruna Beringin Maju dan pemuda Sumberingin ini atas kerjasamanya sehingga kegiatan ini dapat berlangsung dengan baik.

## VII. DAFTAR RUJUKAN
[1] Nastiti, Sri. "Penampilan Budidaya Ternak Ruminansia di Pedesaan Melalui Teknologi Ramah Lingkungan."eminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. 2008.
[2]Budiyanto,  Moch  Agus  Krisno.  Tipologi  pendayagunaan  kotoran  sapi  dalam  upaya mendukung pertanian organik di Desa Sumbersari Kecamatan Poncokusumo Kabupaten Malang. Jurnal Gamma, 2013, 7.1.
[3] Martinez, José, et al. Livestock waste treatment systems for environmental quality, food safety, and sustainability. Bioresource technology, 2009, 100.22: 5527-5536.
[4]CNN  Indonesia.  Daftar  Tarif  yang  Bakal  Naik  pada  2020.  [online].  Available: https://m.cnnindonesia.com/ekonomi/20191228175110-92-460693/daftar-tarif-yang- bakal-naik-pada-2020
[5] Sudiarto, Bambang. Pengelolaan limbah peternakan terpadu dan agribisnis yang berwawasan lingkungan. In: Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. 2008. p. 52-60.
[6] Widodo, T. W. Biogas untuk generator listrik skala rumah tangga. Jurnal Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2007, 29.2: 3-10.
[7]  Purnomo,  Joko.  Rancang  bangun  pembangkit  listrik  tenaga  biogas.  2009.  Diploma  Thesis. Universitas Sebelas Maret Surakarta.
[8]  Putra,  G.  M.  D.,  Abdullah,  S.  H.,  Priyati,  A.,  Setiawati,  D.  A.,  &  Muttalib,  S.  A.  Rancang Bangun  Reaktor  Biogas  Tipe  Portable  dari  Limbah  Kotoran  Ternak  Sapi.  Jurnal  Ilmiah Rekayasa Pertanian dan Biosistem,2017, 5.1: 369-374.