Inovasi Pengolahan Limbah Komunitas SPPG

From Food Waste to
Clean Community Energy

TAPIS (Transformative Anaerobic Processing for Institutional Sustainability) adalah arsitektur digester anaerobik desentralisasi dengan proteksi asam 3-lapis (Control, Stabilize, Monitor) dan sistem telemetri IoT edge untuk menjamin konversi limbah makanan dapur menjadi biogas yang aman, stabil, dan bersih.

Eksplorasi 3D CAD Pelajari Arsitektur

150–300

kg/hari Olah Limbah

36.8–38°C

Suhu Mesofilik

> 65%

Kemurnian CH₄

ESP32

Telemetri Cloud

AUTODESK FUSION CAD 1:1

Full Assembly View

Rangkaian Lengkap Reaktor TAPIS hingga Kompor Biogas

🔍 Klik untuk Perbesar CAD

Perakitan Terpadu Reaktor ke Kompor

Inlet Hopper → Scrubber NaOH → Kantong Penampung → Burner

Lihat 3D →

01 · Interactive 3D Model

Eksplorasi CAD 3D Prototipe TAPIS

Interaksikan langsung model CAD 3D TAPIS hasil pemodelan presisi Autodesk Fusion 360. Putar, zoom, dan pelajari 5 komponen inti reaktor penunjang ketahanan proses digesti anaerobik.

Klik & geser untuk putar 360° · Scroll untuk zoom · Klik komponen untuk inspeksi

Komponen Utama Reaktor

5 Modul hasil rancang bangun teknik untuk mengatasi kegagalan digesti:

Corong Umpan & Grate 20mm

Inlet pemilahan awal dengan saringan baja 20mm untuk menahan partikel tulang dan plastik sebelum memasuki zona fermentasi.

Bejana Reaktor Anaerobik 200L

Tangki utama bertekanan rendah dengan dinding tahan asam organik dan jaket isolasi untuk stabilitas suhu mesofilik (37°C).

Port Injeksi Buffer WES & Biochar

Port hermetis berpenutup ulir untuk menambahkan cangkang telur (Waste Eggshell/CaCO₃) dan karbon aktif tempurung kelapa.

Gas Train & Scrubber NaOH 5%

Menara absorpsi kimiawi untuk menyerap gas korosif H₂S dan CO₂, dilengkapi katup pengaman tekanan U-Tube (Pressure Relief).

Node Telemetri ESP32 & Sensor Hermetis

Probe pH PG13.5 tahan slurry, probe suhu DS18B20 SS316, dan ADC 16-bit ADS1115 tersambung ke mikrokontroler ESP32.

Meet TAPIS

Arsitektur Ketahanan Tiga Lapis (Resilience Architecture) Terhadap Asidifikasi

Layer 01: Control · Layer 02: Stabilize · Layer 03: Monitor

Diagram Alur Proses Dari Reaktor ke Dasbor Layar

Alur Menyeluruh: Reaktor → Pipa Transmisi → Telemetri Layar

Kondisi anaerobik diterjemahkan seketika menjadi data telemetri operasional

                
                Layer 01 · Defense Line
              
Control (Pra-Pengolahan)Pemisahan Sumber di SPPG + Batasan Partikel ≤20mm

                Mencegah kegagalan digester sejak hulu melalui SOP pemilahan limbah dapur terstandar, eliminasi limbah anorganik, dan saringan Grate 20mm untuk menghindari kelebihan laju hidrolisis yang memicu akumulasi asam lemak volatil (VFA).
              
                Pencacahan mekanis partikel organik seragam ≤20 mm
                Debit pengumpanan (feeding rate) bertahap terhitung harian
              
                Layer 02 · Buffer Line
              
Stabilize (Penyangga Biokimia)5% WES (Cangkang Telur) + 10 g/L Biochar Tempurung Kelapa

                Limbah cangkang telur (Waste Eggshell/CaCO₃) bertindak sebagai cadangan alkalinitas otomatis yang melepaskan bikarbonat saat pH turun di bawah 6.8, sementara pori-pori biochar menyediakan biofilm luas dan memfasilitasi Direct Interspecies Electron Transfer (DIET).
              
                Mencegah fenomena asam akut (sour digester) secara pasif
                Mempercepat sintrofi bakteri fermentatif dan arkea metanogen
              
                Layer 03 · Telemetry Line
              
Monitor (Telemetri Cerdas)Sensor pH PG13.5 + DS18B20 + Node ESP32 Cloud

                Sensor probe berpenutup hermetis mendeteksi perubahan parameter biokimia secara dini sebelum terjadi asidifikasi fatal. Data dikirim per 5 detik ke cloud dashboard untuk panduan aksi operator di lapangan.
              
                Dual chamber gas sensor: pemantauan CH₄ & efisiensi scrubber NaOH
                Alert otomatis jika pH mendekati batas kritis <6.5

Jalur Transmisi Data & Siklus Aksi Operator (End-to-End Pipeline)

Probe Slurry pH PG13.5 & DS18B20

➔

ADC 16-Bit ADS1115 Low-Noise

➔

Node ESP32 Edge Filter & Display

➔

Cloud Telemetri MQTT / WiFi 2.4 GHz

➔

TAPIS CityApp Dasbor Pengawas

➔

Aksi Terarah Operator Dapur SPPG

Ekosistem Penggerak TAPIS

Kolaborasi lintas sektor yang menjamin keberlanjutan operasi di tingkat institusi komunitas

Feedstock & Pemilahan

Dapur SPPG

Satuan Pelayanan Pengolahan Gizi bertanggung jawab memilah limbah makanan organik harian, melakukan penimbangan, dan menyetor bahan baku terpilah.

Input 150–300 kg/hari

Regulasi & Host Lokasi

Dinas Lingkungan Hidup (DLH)

Pemerintah daerah mengintegrasikan unit dengan fasilitas TPS3R, memastikan ketaatan standar sanitasi, dan memverifikasi penurunan timbulan sampah ke TPA.

Kebijakan & Fasilitas

Operasional & Pemeliharaan

SMK / Tim Teknis Pelajar

Siswa jurusan teknik kimia dan elektronika bertugas memantau telemetri IoT, mengkalibrasi probe pH, serta mengganti larutan scrubber secara berkala.

Edukasi & Engineering

Penerima Manfaat Bersih

UMKM & Komunitas Sekitar

Mendapatkan akses energi gas memasak gratis pengganti LPG 3 kg, serta pupuk hayati cair (bio-slurry) kaya hara untuk pertanian perkotaan.

Energi & Bio-Fertilizer

03 · Telemetri IoT & Monitoring

Status Real-Time Sensor Reaktor

Simulasi visual pembacaan telemetri mikrokontroler ESP32 di lokasi reaktor TAPIS-R01 (Kitchen Block B).

Node TAPIS-R01 Telemetry Stream

Edge Device: ESP32-WROOM-32U · Sinyal: WiFi 802.11 b/g/n · Sinkronisasi: tiap 5 detik

Keasaman Slurry (pH) PG13.5 Probe

7.22

Zona Stabil (Buffer WES Aktif)

Suhu Reaktor DS18B20 Mesofilik

37.1 °C

Mesofilik Optimal (36.8–38°C)

Kemurnian Metana (CH₄) Post-Scrubber NaOH

68.4 %

Siap Bakar Kompor Biogas

Tekanan Gas Manometer Digital

14.8 mbar

Normal (Relief Seal Aman)

04 · Implementation Pathway

Roadmap Validasi & Diseminasi 2026

Tahapan terukur perancangan, validasi laboratorium, percontohan lapangan di SPPG, hingga replikasi sistemik berbasis modul terbuka.

Q1 2026

Validasi Lab & Buffer Formula

Pengujian efektivitas Waste Eggshell 5% dan biochar 10 g/L pada skala lab (5L) di bawah tekanan kejut asidifikasi limbah makanan karbohidrat tinggi.

✓ pH kembali normal dari 5.8 ke 7.1 dalam waktu <24 jam

Q2 2026

Fabrikasi & Pilot 1 Dapur SPPG

Perakitan reaktor 200L lengkap dengan saringan 20mm, penempatan probe hermetis PG13.5, dan uji coba kompor biogas komunal di dapur percontohan.

✓ Komisioning burner tanpa kebocoran gas metana

Q3 2026

Operasi Kontinu & Telemetri IoT

Implementasi SOP pemilahan sampah harian, transmisi telemetri ESP32 stabil 99.8%, dan pelatihan pemeliharaan scrubber oleh siswa SMK dan staf DLH.

✓ 100+ kg limbah harian terolah stabil tanpa gagal asam

Q4 2026+

Standardisasi & Replikasi

Penyusunan blueprint terbuka (Open-Hardware), pendaftaran HKI, dan replikasi ke 5 unit dapur komersial/sekolah di bawah kemitraan DLH.

✓ Model desentralisasi modular terverifikasi

150–300

kg Limbah Makanan / Hari

Kapasitas pengolahan terverifikasi per unit reaktor modular

37.0°C

Suhu Operasi Mesofilik

Rentang stabil (36.8°C–38.0°C) menjaga populasi bakteri metanogen