Trace Compounds of Biogas from Different Biogas Production Plants

RINGKASAN JURNAL

oleh : S. Rasi, A. Veijanen, J. Rintala
Jurusan Biologi dan Ilmu Lingkungan, Universitas Jyvaskyla, Finlandia

Sampel biogas diambil dari TPA kota dan limbah pabrik pengolahan lumpur mesofilik digester di JyvaSkyla, Finlandia dan dari peternakan pabrik biogas mesofilik di Laukaa, Finlandia. Di TPA dipelajari, gas dikumpulkan dari sistem sumur ekstraksi di area seluas 16 ha. Sistem dibangun pada tahun 2001 dan gas itu menyala sampai Desember 2003, karena ketika sebagian besar gas telah digunakan untuk district heating.

Ilustrasi Pembangkit Biogas

Sebagian besar biogas digunakan untuk menghasilkan panas dan energi mekanik untuk tanaman dan sisa gas yang menyala. Biogas dari pertanian, diproduksi dari kotoran sapi dan penanganan by-product, yang digunakan untuk sumber panas, kekuatan gabungan dan juga untuk menghasilkan bahan bakar kendaraan. Semua gas dihasilkan digunakan untuk produksi energi .

Biogas yang diteliti adalah dari tiga sumber yaitu dari TPA, Pabrik Limbah dan Pabrik Biogas Pertanian. Dari semua sumber didapat rata-rata yang hampir sama yaitu gas tertinggi yaitu metana (CH₄), disusul karbondioksida (CO₂) dan nitrogen (N₂), sedangkan untuk Osigen (O₂) masih kurang dari 1%.

Jumlah nitrogen dan oksigen dalam biogas dari limbah digester dan pertanian tanaman biogas rendah, karena biogas adalah yang diproduksi dalam tangki. Adanya nitrogen dan oksigen dalam gas dari TPA karena aliran udara dalam pipa pengumpul gas. Kadar metana berkisar dari 48% menjadi 65 % , karbon dioksida dari 36% menjadi 41 % dan nitrogen dari kurang dari 1 % sampai 17 %. Kandungan oksigen dalam semua tiga gas adalah kurang dari 1 %. Kadar metana tertinggi terjadi pada gas dari digester limbah sedangkan metana terendah dan isi nitrogen tertinggi ditemukan dalam gas TPA selama musim dingin.

Perbedaan dalam komposisi biogas harus diperhitungkan karena adanya senyawa tertentu, seperti senyawa organik volatil (TVOCs) dan senyawa sulfur yang juga ditemukan di semua biogas, yang mana dapat menyebabkan masalah kesehatan pada manusia, dampak lingkungan seperti emisi dan berbahaya bagi mesin bila digunakan sebagai sumber energi.

Jumlah total senyawa organik volatil (TVOCs) bervariasi dari 5 sampai  268 mgm, dan terendah dalam biogas dari tanaman biogas pertanian.  Hidrogen sulfida dan senyawa sulfur lainnya terjadi pada gas TPA, biogas pertanian dan dalam jumlah yang lebih kecil dalam gas limbah digester. Senyawa silikon organik juga ditemukan dalam gas TPA dan limbah digester. Untuk menyimpulkan, biogas di pabrik produksi yang berbeda bervariasi, terutama dalam jejak konten majemuk harus diperhitungkan untuk merencanakan penggunaan biogas.

Bioproses dalam produksi Biogas

Metana, karbon dioksida dan oksigen diukur dengan gas inframerah analyzer (GA 94) dan nitrogen dengan Kromatografi gas Perkin-Elmer Autosystem XL. Amonia dianalisis menggunakan Rae Sistem tabung deteksi gas (kisaran 1-30 ppm). Methylmercaptan, dimethylsulphide (DMS) dan dimethyldisulphide (DMDS) diukur dengan kromatografi gas portable ( Photovac GC / PID ). Hidrogen sulfida diukur dengan gas infra – merah analyzer (GA 94) yang dilengkapi dengan sel elektrokimia, sistem Drager and Rae deteksi tabung gas (kisaran 0,2-6 dan 2,5-60 ppm) dan kromatografi gass portabel (Photovac GC / PID).