Inti dari biogas plant adalah digester, sebuah reaktor yang hampa udara dimana proses dekomposisi bahan baku terjadi dalam kondisi tanpa oksigen. Karakteristik umum dari digester adalah hampa udara, memiliki sistem input bahan baku dan output digestate serta memiliki sistem output gas.
Digester umumnya berbentuk silinder yang terbuat dari bahan beton atau logam dengan rasio tinggi terhadap diameter yang kecil, beroperasi pada suhu mesofilik atau termofilik, dan menggunakan sistem pengadukan mekanik, hidrolik maupun injeksi gas
Karakter CSTR
- Dapat memproses campuran dari berbagai jenis limbah
- Digunakan untuk limbah dengan kandungan padatan 3-10%
- Memerlukan biaya modal dan operasional yang tinggi dibanding kolam tertutup
- Kondisi operasi perlu stabil
- HRT sekitar 20-40 hari
- Produksi energinya lebih baik dari kolam tertutup
Digester dapat berbentuk silinder, basin atau kolam, atau berbentuk lainnya. Digester dapat ditempatkan di atas permukaan atau dibawah tanah. Ukuran digester menentukan skala produksi biogas plant, bervariasi dari skala mikro peternakan kecil beberapa meter kubik hingga ribuan meter kubik.
Sistem Bio-digester
- Pengolahan awal: proses penyaringan untuk menghilangkan partikel besar seperti kotoran atau serat
- Bio-digester:
- proses pengadukan netralisasi pH (pH optimal 6,5-7,5)
- Sistem pendinginan (cooling tower atau heat exchanger) untuk menjaga suhu dibawah 40 0C (suhu mesofilik)
- Penurunan suhu juga dibantu proses resirkulasi air limbah keluaran dari digester
- Proses penguraian POME menghasilkan biogas dan residu
- Digester dirancang kedap udara dan air
- Ukuran digester ditentukan berdasarkan laju alir POME, beban COD dan HRT
- Kolam sedimentasi
- Air limbah hasil proses anaerobik dari digester mengalir ke kolam sedimentasi
- Limbah cair dari sedimentasi dapat digunakan sebagai pupuk
- Sistem pembuangan padatan berfungsi untuk memisahkan lumpur dan padatan yang terakumulasi baik di dalam digester maupun dalam kolam sedimentasi
Pengambilan Gas di Bio-digester
Biogas yang dihasilkan terkumpul pada
- Kolam tertutup:
- Gas terkumpul di bawah cover/penutup digester
- Tekanan rendah 0-2 mbarg
- Kapasitas penyimpanan 1-2 hari
- CSTR:
- Gas terkumpul pada bagian atap tangki
- Tekanan rendah 8-30 mbarg
- Kapasitas penyimpanan 30 menit – 3 jam
Pabrik pengolahan biogas umumnya tidak menggunakan tangki penyimpanan biogas karena biayanya tinggi. Setelah terkumpul dalam digester kemudian dialirkan dan diproses lebih lanjut ke dalam sistem pengolahan gas atau dibakar dalam flare
Pembangunan Kolam
- Sebelum proses kontruksi kolam anaerobik dilakukan uji tanah dan pengeboran untuk mengetahui kondisi tanah
- Uji tanah untuk mengetahui:
- Jenis tanah
- Pengelompokan tanah
- Kedalaman muka air tanah
- Kedalaman tanah
- Warna
- Tekstur
- Lapisan tanah organik yang mungkin menghasilkan gas dibagian bawah kolam
- Hasil uji tanah digunakan untuk mengkaji stabilitas lereng tanah dan menentukan desain pondai yang paling sesuai untuk sistem pengolahan gas