## PENERAPAN LISTRIK BERBAHAN BAKAR BIOGAS DAN BUDIDAYA JAGUNG MENGGUNAKAN LIMBAH BIOGAS PADA KELOMPOK TANI SRI BERDIRI BARU DAN BANGUN TANI DI DESA PINANG LUAR
Sutarman Gafur* 1) , Rita Hayati* 1) , dan Muhammad Saleh 2)
*e-mail: rtapsl2007@gmail.com
1 Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura
2 Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura
Diserahkan tanggal 8 Oktober 2018, disetujui tanggal 13 Oktober 2018

## ABSTRAK
Tujuan  kegiatan  dari  pengabdian  masyarakat  ini  adalah  untuk  menerapkan  teknologi mengatasi mahalnya listrik, kelangkaan pupuk untuk tanaman jagung serta meningkatkan nilai ekonomis  limbah.    Metode  dari  pengabdian  masyarakat  ini  adalah  survei  lapangan  dan wawancara, demplot, pembimbingan dan pendampingan ilmu dan teknologi tepat guna pada kelompok tani sri Berdiri Baru dan Bangun Tani di desa Pinang Luar Kabupaten Kubu Raya. Pada pelaksanaan pengabdian masyarakat ini, mitra telah diberikan alat genset dan dilakukan pendampingan pemanfaatan listrik berbahan bakar biogas, pendampingan budidaya jagung dengan  menggunakan  limbah  biogas  serta  pelatihan  pelebelan  dan  pengemasan  pupuk organik. Kesimpulan dari kegiatan pengabdian masyarakat ini adalah pelaksanaan kegiatan berlangsung  dengan  lancar  dan  terjadi  diskusi  dua  arah  dari  peserta  yang  aktif  dengan pertanyaan dan respon terhadap topik.  Kegiatan ini sangat berguna bagi masyarakat di desa. Jadi kegiatan yang sama perlu dilakukan di desa-desa lain yang memiliki komoditas pertanian yang sama.

## Kata kunci: biogas, listrik, jagung, pupuk organik

## ABSTRACT
The aims of the activities of community service was to apply the technology to overcome the high cost of electricity, the scarcity of fertilizer for corn crops and increase the economic value of waste. The method of community service was field surveys and interviews, demonstration plots, guidance and facilitation of appropriate science and technology in SRI Berdiri Baru and Bangun Tani farmer groups in Pinang Luar village, Kubu Raya District. In the implementation of community service, partners have been granted agenerator sets and provided assistance on the utilization of biogas-fueled electricity, corn aquaculture assistance using biogas wastes as well as training on the packaging and packaging of organic fertilizer. The conclusion was the implementation of activities  were applied smoothly and there was a  two-way discussion of the active participant with  questions and t responses to the topic.  This program  was  very useful for the people in the village. So that,  the same program need to be carried out  in other villages that have the similar agricultural commodities.
Keywords: biogas, electricity, corn, organic fertilizer
Sutarman Gafur, Rita Hayati, dan Muhammad Saleh: Penerapan Listrik Berbahan Bakar Biogas  dan Budidaya Jagung Menggunakan Limbah Biogas pada Kelompok Tani Sri Berdiri Baru dan Bangun Tani di Desa Pinang Luar

## PENDAHULUAN
Desa Pinang Luar adalah salah satu desa  yang  terdapat  di  Kecamatan  Kubu Kabupaten Kubu Raya yang berjarak sekitar 34 km dari kota Pontianak.  Desa ini sebagai sentra produksi ternak sapi, padi dan jagung. Mata  pencaharian  utama  mitra  adalah beternak  sapi,  bertanam  padi  dan  jagung. Mitra  dalam  kegiatan  ini  adalah  Kelompok Tani  Sri  Berdiri  Baru  (mitra  I)  dan  Bangun Tani  (mitra  II).  Mitra  I  berprofesi  sebagai peternak,  sedangkan  mitra  II  berprofesi sebagai petani jagung.
Ternak  sapi  dipelihara  di  kandang kelompok berjumlah 15 ekor. Sekitar 3 meter dari  kandang  telah  dibangun  sebuah instalasi biogas yang dilengkapi dengan inlet dan outlet berukuran  10  m 3 ,  terbuat  dari semen.  Biogas  yang  dihasilkan  telah digunakan  untuk  menyalakan  kompor, sehingga  dapat  menghemat  pengeluaran biaya  gas  dalam  sebulan  sebesar  Rp. 60.000,- (3 tabung gas elpiji). Permasalahan yang dihadapi mitra adalah mahalnya biaya listrik  yakni  Rp.  300.000/bulan.  Pengum- panan pada digester telah dilakukan secara kontinyu  namun organic  loading  rate (OLR) yang  dimasukkan  per  hari  masih  belum sesuai  dengan  mempertimbangkan  volume digester,  volume  kerja  digester, hydrolic retention  time (HRT), total  solid (TS)  dan volatil solid (VS) kotoran sapi.  Berdasarkan hasil  perhitungan  maka  OLR  yang  sesuai adalah 1,86 kg VS/m3/hari, sedangkan yang
dilakukan  petani  sekitar  0,61-1,23  kg VS/m3/hari.
Kualitas  biogas  dan  jumlah  energi yang  dihasilkan  sangat  ditentukan  oleh kadar  metananya.  Kadar  metana  40-50% sudah  dapat  menyalakan  kompor,  sebalik- nya  untuk  bahan  bakar  generator  set (genset)  diperlukan  kadar  metana  >60% (Wresta  dan  Budhijanto,  2012).  Selain temperatur, pH, kadar air dan C/N ratio maka OLR  merupakan  faktor  penting  lain  yang berpengaruh terhadap pembentukan biogas dan kadar metana yang dihasilkan. Pada laju beban  organik  yang  terlalu  tinggi  maupun terlalu  rendah  akan  menghambat  proses pembentukan  biogas  dan  kadar  metana  (Li et  al .,  2015).  Oleh  sebab  itu  masalah pengumpanan  dengan  OLR  yang  sesuai menjadi  penting  untuk  diperhatikan  bila biogas  yang  dihasilkan  untuk  pembangkit listrik.
Persoalan  lain  yang  dihadapi  mitra  I adalah  belum  diketahuinya  cara  peman- faatan limbah biogas ( slurry ) yang dihasilkan sehingga  slurry  yang  dihasilkan  selalu dibuang di sekitar digester. Produk samping dari  pengolahan  kotoran  ternak  menjadi biogas  berupa  pupuk  organik  ( slurry ).
Menurut  Islami  (2010),  penggunaan slurry dapat  meningkatkan  hasil  tanaman  dan memperbaiki kualitas tanah. Hasil penelitian Montemurro et al . (2010) membuktikan tidak ada perbedaan hasil panen lobak  ( Lactuca sativa L.) antara penggunaan slurry dengan pupuk anorganik, bahkan perlakuan dengan
Jurnal Dinamika Pengabdian Vol. 4 No. 1 Oktober 2018
slurry mencapai hasil panen tertinggi dengan peningkatan  sebesar  52,9%  dibandingkan dengan kontrol (tidak dipupuk).
Usaha  yang  ditekuni  oleh  mitra  II adalah  budidaya  jagung  manis,  sayur- sayuran  seperti  labu  dan  kacang-kacangan yang  dimulai  dari  tahun  2001  hingga sekarang.  Budidaya  jagung  manis  varitas Bonanza  dilakukan  pada  lahan  berukuran 0,2 ha.  Penjualan jagung manis mengalami hambatan karena penjualan melalui pengumpul  akibatnya  keuntungan  yang diperoleh  kecil.  Sebagai  contoh  harga  pen- jualan jagung di tingkat petani ukuran jagung klas A dijual dengan harga rata-rata Rp. 750- 800/buah,  sedangkan  ukuran  B  dijual  de- ngan harga Rp. 350-450/buah. Padahal jika dijual  ke  konsumen,  harga  jagung  klas  A adalah Rp. 3000-3500 per buah dan klas B Rp. 2000-2500 per buah.  Selain itu jagung manis  merupakan  komoditi  yang  tidak  bisa disimpan  lama,  sehingga  bila  tidak  laku terjual  saat  panen  maka  akan  semakin menurunkan  harga  penjualan  atau  bahkan tidak  bisa  dijual.  Oleh  karena  itu  saat  ini petani telah beralih mengembangkan jagung hibrida. Pupuk yang digunakan untuk jagung hibrida adalah Urea 300 kg/ha, NPK Ponska (15:15:15) 300 kg/ha.  Pupuk Urea diberikan 150  kg  ketika  berumur    2  minggu  setelah tanam  dan  150  kg  45  hari  setelah  tanam. Pupuk NPK diberikan seluruhnya pada umur 45  hari  setelah  tanam,  sedangkan  pupuk kandang  sapi  diberikan  pada  saat  tanam. Pemupukan  yang  dilakukan  terkadang
masih  belum  sesuai  karena  subsidi  pupuk yang  terlambat,  harga  pupuk  mahal  dan dosis  dan  cara  yang  belum  tepat.    Oleh sebab itu diperlukan adanya pembimbingan dan  pendampingan  melalui  program  pe- ngabdian  terutama  dalam  bentuk  teknologi listrik  berbahan  bakar  biogas  dan  bantuan alat  genset,  teknologi  pengemasan  pupuk organik (limbah biogas) dan budidaya jagung menggunakan pupuk organik (limbah biogas).

## METODE PELAKSANAAN
Metode  pendekatan  yang  dilakukan dalam  mendukung  realisasi  program  IbM untuk mitra adalah: Pembimbingan dan pen- dampingan  pembuatan  umpan  berkualitas; Pemberian  dan  pelatihan  alat  genset  ber- bahan bakar biogas; Pendampingan aplikasi listrik  berbahan  bakar  biogas;  Pendam- pingan  pembutan  umpan  berkualitas;  Pen- dampingan  pengemasan  pupuk  organik; Penyuluhan pelabelan pupuk organik; Pendampingan  budidaya  jagung  dengan pupuk  organik;  Monitoring  dan  pendam- pingan produksi; Evaluasi keberlangsungan.
Mitra  berpartisipasi  langsung  dalam hal:  penyediaan  kotoran  sapi,  membuat umpan  berkualitas  dan  mengisi  umpan secara kontinyu, merawat digester, pengemasan  pupuk  organik,  pelebelan pupuk  organik,  mempertahankan  keber- langsungan  penggunaan  listrik  berbahan bakar  biogas  dan  pengemasan  pupuk organik,  memproduksi  dan  menjual  pupuk
Sutarman Gafur, Rita Hayati, dan Muhammad Saleh: Penerapan Listrik Berbahan Bakar Biogas  dan Budidaya Jagung Menggunakan Limbah Biogas pada Kelompok Tani Sri Berdiri Baru dan Bangun Tani di Desa Pinang Luar
organik,    mempertahankan  penggunaan pupuk  organik  untuk  budidaya  tanaman, memberikan  contoh  dan  meningkatkan pengetahuan bagi warga desa lain.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pertemuan Awal dengan Mitra
Pada  awal  pelaksanaan  dilakukan pertemuan  dengan  mitra  yang  bertujuan untuk  memaparkan  maksud  dan  tujuan kegiatan IbM yang akan dilakukan, mendapatkan  kesepakatan  waktu,  tempat penyelenggaraan serta peserta penyuluhan. Penyuluhan  pada  masyarakat  dilakukan untuk  memberikan  pengetahuan  dasar tentang pengolahan kotoran ternak menjadi biogas.  Materi  penyuluhan  yang  disampai- kan  meliputi:  tujuan  kegiatan,  pengertian biogas,  keuntungan  pengolahan  limbah kotoran ternak menjadi biogas dengan hasil samping  pupuk  organik  (dalam  hal  ini dijelaskan  keuntungan  dari  3  sisi  yakni pendapatan, lingkungan dan sosial), manfaat  limbah  biogas  dan  berbagai  faktor yang mempengaruhi kinerja instalasi biogas serta  cara  mengetahui  kualitas  listrik  yang dihasilkan dari biogas. Kegiatan penyuluhan berjalan lancar, masyarakat sangat antusias mengikutinya dan cukup kreatif menanggapi materi yang disampaikan.  Hal ini terlihat dari banyaknya pertanyaan yang diajukan.
Pengemasan  Pupuk  Organik  (Limbah Biogas)
Telah diberikan pelatihan dan pembimbingan  pengemasan  limbah  biogas.
Lumpur  hasil  keluaran  dari  instalasi  biogas dapat  dimanfatakan  menjadi  pupuk  organik dalam  bentuk  padat  maupun  cair  (Gambar 1). Padatan dalam bentuk basah atau kering dapat  dimanfaatkan  langsung  untuk  pupuk karena  sudah  mengalami  dekomposisi selama proses fermentasi di dalam digester. Namun  demikian  jika  digunakan  dalam bentuk  basah  kendalanya  dalam  pengang- kutan. Untuk membuat pupuk cairnya, yakni dengan  cara  menyaring  lumpur  keluaran dengan  saringan  halus  atau  dimasukkan dalam  karung  yang  berpori,  selanjutnya airnya  ditampung  dalam  drum  plastic  dan didiamkan selama 3-4 hari dan diaduk-aduk untuk  membuang  gas  sisa.  Selanjutnya cairan  siap  dikemas  dalam  botol  atau jerigen.  Sedangkan  bagian  padatan  yang tertinggal  dalam  karung  selanjunya  di- keringkan hingga kadar air 15%, setelah itu diayak dengan ayakan semen agar memiliki ukuran  yang  sama.  Kemudian  dikemas dalam  plastik  dan  diberi  label.  Bagi  suatu usaha,  merek  sebagai  nama,  istilah,  tanda, simbol  atau  rancangan  atau  kombinasi  hal- hal tersebut, yang dimaksudkan untuk meng- identifikasi barang atau jasa dari seseorang atau sekelompok penjual dan untuk membe- dakannya  dari  produk  pesaing  (Wilopo, 2007).    Pelabelan  bagi  pupuk  organik  yang diproduksi ini bertujuan terutama menunjuk- kan  kualitas  pupuk  dan  sumber  produksi. Adapun  kendala  yang  ditemukan  dalam pengemasan  pupuk  organik  adalah  belum dimilikinya ruang pengering pupuk, sehingga
akan  menghambat  proses  pengeringan ketika  hujan.  Akibatnya  akan  menghambat
produksi pupuk.  Proses pengemasan pupuk padat dan cair disajikan pada Gambar 2.
Gambar 1.  Kondisi limbah biogas yang terbuang (kiri) dan pengambilan limbah padat terbuang (kanan).
Gambar 2. Tahapan proses pengemasan pupuk padat dan cair dari limbah biogas. (a) Pengeringan limbah padat; (b) Pelabelan dan pengemasan pupuk organik padat; (c) pengemasan pupuk organik cair; dan (d) pupuk pada dan cair yang telah dikemas

## Budidaya  Jagung  menggunakan  Pupuk Organik
Pembimbingan  dan  pendampingan budidaya  jagung  dengan  menggunakan
limbah  biogas  padat  telah  dilakukan. Penanaman  jagung  dilakukan  pada  lahan bekas tanaman padi. Varietas yang digunakan  adalah  Sinta.  Jarak  tanam  yang
a
b
c
d
Sutarman Gafur, Rita Hayati, dan Muhammad Saleh: Penerapan Listrik Berbahan Bakar Biogas  dan Budidaya Jagung Menggunakan Limbah Biogas pada Kelompok Tani Sri Berdiri Baru dan Bangun Tani di Desa Pinang Luar
digunakan  80cmx20cm.  Limbah  biogas padat  diberikan  berjumlah  5  ton/  ha  (kadar hara N limbah biogas 2,39%).  Pupuk kimia yang  digunakan  Urea  135  kg/ha;  SP36  80 kg/ha dan NPK (15:15:15) 400 kg/ha. Pada saat  tanam  diberikan  pupuk  limbah  biogas sebanyak 30 gr/tanaman. Selanjutnya pada umur 7 hari diberikan pupuk urea sebanyak 45kg/ha, Sp36 80 kg/ha dan NPK 133 kg/ha.
Pada umur 30 hari diberikan pupuk Urea 45 kg/ha,  NPK  133  kg/ha  dan  limbah  biogas sebanyak 30 kg/ha dan dilakukan pembumbunan tanaman.  Pada umur 40 hari diberikan  pupuk  Urea  45  kg/ha,  NPK  133 kg/ha dan pupuk limbah biogas sebanyak 30 kg  /ha.  Proses  budidaya  tanaman  jagung dengan menggunakan pupuk limbah biogas diperlihatkan pada Gambar 3 dan 4.
Gambar 3. Budidaya tanaman Jagung dengan menggunakan pupuk limbah biogas. (a) Penyiapan lahan; (b) Penanaman tanaman; (c) tanaman Jagung berumur 1 minggu setelah tanam (MST); (d) penyiapan pupuk; (e) Pemupukan tahap kedua; (f) Pembumbunan tanaman
d e a b c f

## Gambar 4. Tanaman jagung berumur 35 hari setelah tanam (HST)

## Aplikasi Listrik Berbahan bakar Biogas
Pembimbingan  dan  pendampingan penggunaan  listrik  berbahan  bakar  biogas telah  dilakukan  dan  telah  pula  diserahkan genset (generator set) yang telah dimodifikasi  berbahan  bakar  biogas  3500 watt.  Besar  kecilnya  energi  listrik  yang dihasilkan  sangat  ditentukan  oleh  volume biogas  dan  kadar  metana  dalam  biogas. Semakin  tinggi  volume  biogas  dan  kadar metana  yang  dihasilkan  maka  energi  listrik yang  dihasilkan  semakin  besar.  Menurut Ounaar  et  al.  (2012)  kadar  metana  yang dihasilkan  dari  kotoran  sapi  adalah  61%. Kadar  metana  yang  berpotensi  untuk  pem- bangkit listrik > 60% (Wresta dan Budhijanto, 2012).  Selain  faktor  pH,  C/N  ratio, organic loading  rate (OLR)  atau  beban  organik  per hari  merupakan  faktor  yang  mempengaruhi volume  biogas  dan  kadar  metana  yang dihasilkan (Wang et al ., 2014; Li et al ., 2015). Produksi  biogas  akan  berlangsung  secara terus  menerus,  tergantung  pengisian  dan pemeliharaan instalasi.
Oleh  sebab  itu  sebelum  dilakukan aplikasi listrik berbahan bakar biogas terlebih dahulu  dilakukan  pengecekan  terhadap volume  biogas  yang  dihasilkan  dan  juga melakukan  pengecekan  terhadap  pembua- tan  umpan  sistem  kontinyu.  Dari  hasil pengecekan  tersebut  jumlah  umpan  dan beban  organik  yang  masuk  per  hari  masih perlu  diperbaiki,  karena  jumlah  umpan  dan beban organik perhari masih kurang (OLR < 1,85kg  VS/m3/hari).    Hal  ini  tentunya  akan berdampak  pada  volume  biogas  dan  kadar metana  yang  dihasilkan.    Kesimpulan  OLR yang  sesuai  berdasarkan  pada  pertimba- ngan  beberapa  faktor  di  lapangan  yakni volume  digester  10  m 3 ;  volume  kerja digester,  total  solid  (TS),  volatil  solid  (VS) dan hidrolic retention time (HRT) maka OLR per  hari  semestinya  adalah  1,85  kg VS/m3/hari  atau  300  liter  umpan  per  hari. Beberapa  kali  pendampingan  pembuatan umpan  dan  pengisian  umpan  sesuai  OLR telah dilakukan.
Sutarman Gafur, Rita Hayati, dan Muhammad Saleh: Penerapan Listrik Berbahan Bakar Biogas  dan Budidaya Jagung Menggunakan Limbah Biogas pada Kelompok Tani Sri Berdiri Baru dan Bangun Tani di Desa Pinang Luar
Tahap  selanjutnya  adalah  pastikan volume  biogas  telah  cukup  untuk  menyala- kan  genset  dengan  melihat  tekanan  gas pada  pipa  U,  kemudian  menghubungkan pipa  gas  dengan  karburator  genset  ber- bahan  bakar  biogas.  Awalnya  hidupkan starter  genset  sambil  membuka  kran  gas pada pada volume kecil setelah genset sabil maka  buka  besar  kran  volume  gas.  Salah satu  kualitas  listrik  yang  dihasilkan  dapat diamati dari tegangan listrik.  Amati tegangan listrik  yang  dihasilkan,  jika  telah  stabil  me- nunjukkan tegangan 220 Volt, tekan tombol listrik  ke  on,  nyalakan  listrik  dengan menghubungkan  kabel  bola  lampu  dengan
genset.    Pada  uji  genset  berbahan  bakar biogas  ini  lampu  telah  dapat  menyala dengan  tegangan  listrik  menunjukkan  220 volt, ini berarti bahwa listrik berbahan bakar biogas telah dapat diaplikasikan.
Listrik berbahan bakar biogas saat ini telah  dapat  digunakan  oleh  masyarakat untuk  kegiatan  sehari-hari  seperti:  pe- nerangan  kandang  dan  rumah.  Besarnya energi listrik yang dihasilkan per hari adalah 41  kwh.  Proses  aplikasi  listrik  berbahan bakar biogas disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5.  Listrik berbahan bakar biogas telah dapat diaplikasikan

## SIMPULAN
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dari kegiatan  pengabdian  ini  adalah  dapat memperkenalkan
dan
memberikan pengetahuan tambahan kepada mitra tentang  penggunaan  listrik  berbahan  bakar biogas,  memperkenalkan  cara  pembuatan
umpan  sistem  kontinyu  dengan  OLR  yang sesuai,  memperkenalkan  cara  penggunaan genset berbahan bakar biogas, memperkenalkan  cara  pengemasan  pupuk organik  limbah  biogas  disertai  dengan kualitas  pupuknya  serta  memperkenalkan budiaya  jagung  dengan  menggunakan
limbah  biogas  sehingga  dapat  meghemat biaya  pupuk,  mengatasi  kelangkaan  pupuk, meningkatkan produksi jagung, menghemat biaya  listrik  serta  meningkatkan  nilai ekonomis  limbah  dan  mempertahankan fungsi lingkungan.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan  terimakasih  disampaikan  kepada Ristekdikti yang telah mendanai kegiatan ini melalui program IbM tahun 2017.

## DAFTAR PUSTAKA
Islam, M.R., S.M.E. Rahman, M.M. Rahman,
D.H, Oh, dan C.S. Ra., 2010.  The effects of  biogas  slurry  on  the  production  and quality  of  maize  fodder.  Turkish  Journal of Agriculture and Forestry 34: 91-99.
Li, D., S. Liu, L. Mi, Z. Li, Y. Yuan, Z. Yan dan
X. Liu.  2015.  Effects of feedstock ratio and  organic  loading  rate  on  the anaerobic mesophilic co-digestion of rice straw  and  cow  manure.    Bioresource
Technology 189:319-326.
Montemurro,  F.,  D.  Ferri,  F.Tittarelli,  S. Canali,  dan  C.  Vitty.    2010.    Anaerobic
Digestate and On-Farm Compost Application:  Effects  on  Lettuce  (Lactuca sativa  L.).  Crop  Production  and  Soil Properties.Compost Science and Utilization  18:184-193.
Ounaar,  R.,  L.  Benhabyles  and  S.  Igoud.
2012. Energetic valorization of biomethane  produced  from  cow-dung.
Procedia Eng 33:330-334.
Putro, S. 2007. Penerapan Instalasi
sederhana  Pengolahan  Kotoran  Sapi
menjadi  Energi  Biogas  di  desa  Sugihan
Kecamatan Bendosari Kabupaten
Sukoharjo. Warta 10:178-188.
Wang,  X.,  X.  Lu,  F.  Li  and  G.  Yang.,  2014. Effects  of  temperature  and  carbon- nitrogen  (C/N)  ratio  on  the  performance of  anaerobic  co-digestion  of  dairy manure, chicken manure and rice straw: focusing  on  ammonia  inhibition.  Plos One 9: 1-7.
Widodo,  T.W  dan  A.Asari.  2009.  Teori  dan Konstruksi  Instalasi  Biogas.  Balai  Besar Pengembangan  Mekanisasi  Pertanian. Badan Litbang Pertanian.
Resta,  A  dan  W.  Budhijanto.  2012.    The effect  of  the  addition  of  active  digester effluent  for  start-up  accelerator  in anaerobic  digestion  of  soybean  curd industry waste water (Basic research for biogas power generation). Mechatronics,  Electrical  Power,  and Vehicular Technology 03:81-86.