Overview of holistic application of biogas for small scale farmers in Sub-Saharan Africa

Abstract

Holistic farming systems provide designs for the whole farm that make long term sustainable use of nutrients, water, labour, finances and energy. In using organic residues to produce energy, and safely recycling the digested residues back into the farming system, a biogas digester could be a central component of many holistic systems. This paper discusses the influence of environmental, socioeconomic and cultural constraints on the use of biogas digesters in holistic farming systems in Sub-Saharan Africa. In higher altitude areas where maintenance of optimal temperature can constrain anaerobic digestion, floating drum or fixed dome digesters are a better option than flexible balloon digesters because they are less susceptible to temperature changes. If water is a key constraint, rainwater harvesting could be used to reduce the additional labour needed to collect water. If energy is the most limiting resource in the farming system, the optimum use of organic residues might be as a fuel for anaerobic digestion, whereas, if water is limiting, energy production by burning or pyrolysis might be a better option. The bioslurry from anaerobic digestion can be used in fish ponds to produce plankton to feed fish, and can be applied to fertile fields and fields of intermediate fertility, while biochar from pyrolysis is better used to improve the soil in infertile fields. If labour is limiting, it is particularly important that the system design minimises any additional labour needed to process the organic residues on a daily basis, considering trade-offs between labour and other resources.

Peluang Pengembangan Biogas Di Sentra Sapi Perah

“…Biogas merupakan salah satu jenis energi yang dapat digunakan ditinjau dari aspek teknis, sosial, maupun ekonomi, terutama untuk memenuhi kebutuhan energi di pedesaan (Rustijarno 2009;Rajendran et al 2012;Orskov et al 2014). Pemanfaatan energi biogas memberikan beberapa keuntungan, yaitu mengurangi bau kotoran ternak yang tidak sedap, mencegah penyebaran penyakit, mengurangi efek gas rumah kaca, menghasilkan panas dan daya mekanis/listrik, serta memberikan hasil samping berupa pupuk padat dan cair (Borges de Oliveira et al 2011;Orskov et al 2014;Insam et al 2015).…”

“…Pemanfaatan energi biogas memberikan beberapa keuntungan, yaitu mengurangi bau kotoran ternak yang tidak sedap, mencegah penyebaran penyakit, mengurangi efek gas rumah kaca, menghasilkan panas dan daya mekanis/listrik, serta memberikan hasil samping berupa pupuk padat dan cair (Borges de Oliveira et al 2011;Orskov et al 2014;Insam et al 2015). Biogas dapat dimanfaatkan terutama untuk memasak, penerangan, dan tenaga penarik pompa air pada tingkat individual maupun untuk listrik, panas, pembangkit listrik, dan bahan bakar untuk kendaraan di tingkat industri (Minde et al 2013).…”

“…Kedua digester ini terdiri atas bagian yang berfungsi sebagai digester sekaligus penyimpan gas yang bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat. Menurut Orskov et al (2014), pilihan tipe digester bergantung pada kultur dan tradisi pengguna biogas.…”

“…Faktor penentu keberhasilan produksi biogas antara lain adalah suhu, pH, dan rasio C/N bahan baku (Haryati 2006;Abu-Dahrieh et al 2011;Orskov et al 2014). Produksi biogas optimal berada pada daerah mesofilik yaitu pada suhu antara 3035 o C (Khalid et al 2011).…”

“…Kondisi keasaman (pH) yang optimal untuk produksi biogas yaitu 6,87,5 (Orskov et al 2014) karena bakteri tumbuh pada kisaran pH tersebut (Rajendran et al 2012). Laju produksi biogas menurun pada kondisi pH yang lebih tinggi atau rendah.…”