Pendahuluan Dalam industri selalu ada hasil buangan yang merupakan produk sisa hasil produksi yang tidak memiliki nilai ekonomi lagi. Hasil buangan ini apabila tidak dikelola dengan baik sesuai dengan baku mutu limbah yang telah ditetapkan oleh pemerintah maka akan mencemari lingkungan, dan menimbulkan dampak yang berbahaya. Maka untuk mencegah hal tersebut, limbah yang dihasilkan oleh industry harus dilakukan pengolahan dan treatment tertentu agar kandungan yang berbahaya pada limbah hilang dan tidak akan mencemari lingkungan. Limbah industry bisa berupa limbah padat, cair, dan gas. Limbah cair industry dapat terbagi ke dalam 2 jenis yaitu non B3 dan B3. Pengolahan terhadap limbah dilakukan sesuai jenis limbah yang dihasilkan. Pada industri susu, limbah yang dihasilkan adalah limbah cair yang umumnya merupakan sisasisa susu yang tumpah selama proses produksi berlangsung, limbah cair industri susu mempunyai karakteristik khas yaitu lebih rentan terhadap bakteri pengurai sehingga harus segera diolah terlebih dahulu agar tidak terj adi pembusukan yang dapat membahayakan lingkungan. Proses pengolahan dilakukan dengan mengkombinasikan proses-proses pengolahan secara Fisika, Kimia dan Biologi. Dengan tahapan proses pengolahan yang dipilih meliputi: proses equalisasi, proses anaerob, proses aerasi, lumpur aktif, proses sedimentasi, proses koagulasi-flokulasi, proses sedimentasi, proses flotasi, proses pengendapan partikel ringan, proses penyaringan dengan pasir dan arang aktif. Kualitas air hasil pengolahan dianalisa secara Fisika, Kimia dan Biologi melalui parameterparameter: suhu, kekeruhan, zat padat tersuspensi, zat padat terlarut, daya hantar listrik, pH, BOD, COD dan jumlah bakteri, apabila hasil analisa menunjukkan hasil sesuai baku mutu yang telah ditetapkan maka air limbah tersebut sudah aman untuk dibuang kelingkungan.
Identifikasi Limbah Sebagian besar sumber utama limbah cair industri susu berasal dari produk susu yang terbuang selama proses produksi, biasanya disebabkan oleh kebocoran dan tumpahan selama proses produksi berlangsung, seperti sistem operasional kurang baik yang terjadi pada saat pemindahan pipa saluran produksi, mesin evaporasi, proses pengisian dan sisa bahan baku yang rusak. Susu yang hilang selama produksi berkisar antara 0,%1 – 3%,.
Air limbah yang cukup besar juga dihasilkan dari air pendingin dan kondensat, namun penanganan air buangan pendingin tersebut biasanya dapat diatasi dengan melakukan recycle melalui sistem tertutup sehingga dapat digunakan kembali. Berikut ini merupakan tabel proses pekerjaan dalam industri susu dan jenis limbah yang dihasilkan dari proses tersebut. Kegiatan
Jenis Limbah
Air Limbah Tumpahan
Penyaringan
Limbah Padat bahan
Emisi
Sisa saringan
baku Proses Pengolahan
Tumpahan
-
Evaporasi
-
-
Pencampuran
Tumpahan bahan baku dan pendukung
Pengeringan
-
Finishing dan pengemasan
Tumpahan produk dan sisa kemasan
Pasca produksi
Produk yang tidak memenuhi standart
Genset/boiler
Tumpahan produk
Genset/boiler
mutu Tumpahan
Pengemasan
saat
Sisa kemasan
pengemasan Air sisa pencucian
Pembersihan
Padatan
saat
pencucian IPAL
-
Sludge
Laboratorium
Sisa reagen
Kemasan
bekas
reagen Kondensat dan pendinginan
Sumber
:
Asisten
Deputi
Air buangan
Urusan
Pengendalian
-
Pencemaran
Agroindustri
BidangPengendalian Pencemaran Kementerian Negara Lingkungan Hidup ( 2006 ).
Deputi
MENLH
Di industri susu modern, umumnya banyak digunakan surfaktan dan deterjen asam untuk proses pembersihan yang umumnya akan menyumbang jumlah BOD sekitar 1kg/453 ton susu yang diolah. Volume air limbah yang dihasilkan setiap pabrik susu sangat bervariasi, namun dibeberapa negara maju tingkat efisiensi sudah cukup baik, volume air limbah yang dihasilkan dari pabrik susu dasar adalah 3.9 ltr/kg produk susu dan untuk pabrik susu terpadu adalah 11.2 ltr/ kg produk, untuk Indonesia rata-rata volume yang dihasilkan dari sebuah pabrik susu adalah 2 ltr/kg produk susu. Karakteristik Limbah Susu
Limbah industri susu umunya berbentuk cair yang merupakan hasil buangan ataupun bocor saat produksi berlangsung, karakteristik limbah cair industri susu tidak jauh berbeda dengan karakteristik limbah industri pangan pada umumnya, hanya saja limbah cair industri susu mempunyai ciri khas yaitu kerentananya terhadap bakteri pengurai sehingga mudah mengalami pembusukan. Limbah dari pengolahan susu segar mempunyai bahan organik terlarut yang tinggi dan bahan tersuspensi yang rendah (Jenie. 2004), selain itu berdasarkan sumber yang kami dapat, limbah industri susu mengandung kadar organik yang cukup tinggi tetapi mudah terurai. Kadar BOD pada air limbah susu (400-9.440 mg/l) dan COD (360-15.300 mg/l). Perbandingan BOD dan COD setiap pabrik bervariasi namun secara umum adalah 1.75:1. Karaktersitik limbah cair industri susu mempunyai total padatan (1.210-11.990 mg/l), padatan tersuspensi volatil (TSV) = 200-1.840 mg/l, padatan tersuspensi (TSS) = 270-1.980 mg/l.b, pH = 4,2 - 9,5, Amonia (1-76 mg/l), nitrogen organik (9-250 mg/l), alkalinitas (0-1.080 mg/l), kandungan kadar organik seperti vitamin dan mineral yang tinggi. Pengolahan limbah ini akan menghasilkan sludge atau lumpur susu yang mengendap pada kolam penampungan, lumpur susu ini mempunyai kandungan bahan kering sangat rendah, sedangkan kandungan lemaknya cukup tinggi dan sangat rentan terhadap serangan mikroba sehingga mudah terurai atau cepat sekali mengalami pembusukan. Hal ini disebabkan oleh tingginya kadar nutrisi disertai dengan tingginya kadar air limbah pengolahan susu yang bisa mencapai 97,89 persen, hal yang perlu diwaspadai dari lumpur susu adalah terutama adanya bakteri patogen.
Teknik Penanganan Limbah Cair Industri Susu
Industri pengolahan susu diharuskan melakukan pengolahan limbah sebelum limbah hasil produksinya dibuang ke lingkungan. Bahan organik yang terlarut dalam limbah disaring melalui beberapa tahap
penyaringan, selanjutnya disalurkan ke dalam kolam penampungan. Pengolahan limbah ini akan menghasilkan sludge atau lumpur susu y ang diendapkan pada kolam penampungan. Teknik pengolahan limbah susu pada umumnya dilakukan dengan mengkombinasikan teknik secara fisika, biologi dan kimia. Secara fisika meliputi equalisasi, sedimentasi, filtrasi, flotasi dan penyaringan, secara kima meliputi koagulasi dan flokulasi sedangkan secara biologi meliputi proses anaerob dan aerasi lumpur aktif, hal ini didasarkan karena karakteristik limbah cair industri susu itu sendiri. Pada tahap akhir pengolahan limbah susu dapat dilakukan penyaringan air limbah menggunakan pasir yang berfungsi untuk menyaring partikel halus dan penyaringan menggunakan arang aktif yang berfungsi untuk menyerap bahan-bahan kimia yang ter sisa. Pengolahan diatas merupakan pengolahan dengan metode on site yaitu pengolahan yang dilakukan masih dalam kawasan pabrik. Selain pengolahan on site, banyak pabrik yang mengolah limbah nya secara off site yaitu dengan mengirim limbah nya keluar pabrik baik menuju PPLI atau pabrik lain. Penerapan 3R dalam pengolahan limbah pabrik dapat merubah nilai ekonomi limbah tersebut. Berikut beberapa penerapan teknologi 3R pada limbah industry susu yang memberikan efek ekonomi yang tinggi : 1.
Merubah Limbah Susu Menjadi Biofuel
Pengolahan WWTP di beberapa Pabrik Susu
Pengolahan WWTP di beberapa Pabrik Susu
Pengambilan Sample Limbah Susu dan diproses
Bentuk awalnya adalah cai yang sedikit berwarna keruh putih dan bentuk akhirnya adalah sludge/ lumpur dan semakin berbentuk lumpur maka semakin menghasilkan biofuel. Hal ini diduga terjadi karena proses yang dilakukan pada WWTP mengakibatkan berkurangnya kandungan di dalam limbah sludge yang mampu menghasilan BBM/ biofuel.
Dari 1.Input
beberapa masuk
tempat limbah
pengambilan pertama
kali
sampel keliar
yaitu
di
dari
pipa
daerah
:
pembuangan
2.Aeration, Dimana sample diambil pada proses WWTP yang sedang mengalami proses aerasi
3. Sludge, Dimana sample diambil pada proses S ludge limbah susu sudah dikeluarkan dari proses WWTP. Dari hasil tersebut maka didapat kesimpulan sebagai berikut
Hasil pengujian kami terhadap berbagai sample limbah sludge di perusahaan Susu
Dari hasil pengamatan maka ada potensi yang besar dari pengolahan limbah pabrik susu. Bila 9 Liter bensin dicampur dengan 1 Liter BBM dari limbah pabrik susu maka akan mengasilkan 10 L Pertamax. Berikut kalkulasi tentang potensi BBM dari limbah pabrik susu di Jakarta: Perusahaan susu terbesar yang memiliki 2 unit pabrik di Ciracas dan Pasar Rebo. Dimana menghasilkan limbah cair 3
3
3
= 1400 m + 1600 m = 3000 m /hari = 3 juta Liter/hari Limbah cair tersebut bisa menghasilkan : = 3 juta liter x 5% = 150.000 Liter per hari, BBM / Biofuel siap pakai dengan oktan sekitar 128 = 4.500.000 liter / bulan
Bila sudah dirubah menjadi Sludge maka tersisa 16 ton / hari = 16 ton x 1% = 300 L/hari perbedaan yang sangat signifikan.
Padahal untuk mengubah limbah cair menjadi Sludge/ lumpur juga dikeluarkan dana yang tidak sedikit. yaitu sekitar Rp. 60.000.000/hari.
Di Indonesia, tercatat ada beberapa perusahaan susu yang menghasilkan limbah cair pabrik susu yang beragam jumlahnya, bisa lebih besar dari jumlah Limbah cair pabrik susu diatas atau mungkin lebih sedikit, yaitu: Pt. Nestle Indonesia Pt. Frisian Flag Indonesia Pt. Australian Indonesian Milk Industries Pt. Ultrajaya Milk Industry & Trad Co Tbk Pt. New Zealand Milk Indonesia Pt. Sanghiang Perkasa (Morinaga) Pt. Abbott Indonesia
Dalam Hitungan kasar, Bila hasil BBM / Biofuel kita anggap sama yang dihasilkan oleh semua perusahaan susu diatas yaitu 150.000 Liter/hari Maka = 150.000 x 7 perusahaan = 1.050.000 L / hari = 31.500.000 L/ Bulan
Angka diatas membuktikan bahwa limbah susu yang diubah menjadi biofuel akan sangat mampu menggantikan bahan bakar LPG yang sering mengalami kelangkaan, dan Investasi kompornya lebih murah dibanding dengan kompor LPG. Dan bahaya ledakan yang sering diberitakan di televisi akibat kesalahan operasional LPG bisa dihilangkan. Disamping itu Api pembakarannya pun biru dan bersih. 1. Bahan baku limbah pabrik susu yang murah dan mudah 2. Bisa menghasilkan bbm / biofuel dalam jumlah besar tiap hari 3. Hasil sisa prosesnya bisa diubah menjadi bahan baku pupuk yang mengandung kalim cucp banyak, yang sangat menyuburkan tanah.
Sludge Setelah Screw Press Siap Untuk Dikeringkan menjadi bahan baku pupuk
Sludge Setelah Dikeringkan
Sludge
Setelah
Screw
Press
Siap
Untuk
Dikeringkan menjadi bahan baku pupuk
Sludge
Setelah
Screw
Press
Siap
Dikeringkan menjadi bahan baku pupuk
Untuk
Sludge Setelah Dikeringkan
Sludge Setelah Dikeringkan
Sludge Setelah Dikeringkan
2. Potensi Lumpur Susu Sebagai Bahan Pakan Ternak Dengan Campuran Onggok (Limbah Tapioka) Terfermentasi Oleh Aspergillus Niger Anggapan bahwa limbah hanya merupakan sampah yang tidak berguna nampaknya harus mulai dihilangkan, limbah susu yang telah diproses masih tetap bisa dimanfaatkan, Selama ini pemanfaatan lumpur susu hanya terbatas pada penggunaannya sebagai pupuk atau media tanam untuk tanaman hias, bahkan sebagian besar industri seperti PT. Greenfields di Malang yang hanyamembuangnya ke lahan perkebunan di sekitar areal perusahaan. Sementara ini pemanfaatan lumpur susu dari limbah pengolahan susu sebagai bahan pakan masih jarang dilakukan, padahal kandungan potensi lumpur susu perlu diperhitungkan. Setiap 2000 gram limbah susu (slurry) dapat diperoleh 250 gram lumpur susu dan nilai nutrisi cukup tinggi sebagai sumber protein, yakni kandungan protein kasar 34,98 %, laktosa 4,42 %, serat kasar 9,77 %, lemak kasar 11,04 %, kalsium 2,33 %, dan phosfor 1,05 %, Mg 0,4% berdasarkan bahan kering (Marlina, 2007) Selain kelebihan tersebut, limbah yang berupa lumpur susu juga mempunyai kekurangan yaitu kandungan bahan keringnya sangat rendah, sedangkan kandungan lemaknya cukup tinggi dan sangat rentan terhadap serangan mikroba sehingga mudah terurai atau cepat sekali mengalami pembusukan, sehingga halutama yang perlu diwaspadai dari lumpur susu adalah adanya bakteri patogen yang dapat menurunkan kualitas sebagai bahan pakan. Berdasarkan kelebihan potensi nutrisi lumpur susu sebagai sumber protein dan mengurangi kelemahannya yang rendah bahan kering dapat diupayakan dengan penambahan onggok sebagai kombinasi melalui bioproses atau fermentasi dengan jasa mikroba yaitu dengan kapang Aspergillus niger. Onggok berpotensi sebagai bahan pakan karena kandungan energinya tinggi dengan energi metabolis 3000 kkal/kg dan serat kasar yang tinggi 14,54 persen namun kandungan proteinnya sangat rendah, yakni 1,60-3,92 persen. Aspergillus niger merupakan kapang saprophitik dapat tumbuh cepat dan tidak membahayakan karena tidak menghasilkan mikotoksin. Selain itu penggunaannya mudah dan dapat memproduksi beberapa enzim seperti amilase, pektinase, amilo-glukosidase, dan selulase, serta enzim fitase ekstraseluler dan dalam metabolismenya Aspergillus niger menghasilkan asam sitrat yang dapat menurunkan
pH
substrat. Dalam
pertumbuhannya Aspergillus
niger membutuhkan
suhu,
kelembaban, pH dan kadar air yang optimal. Dengan demikian, pencampuran dua bahan berbeda kadar air dan karakteristik lainnya harus niger optimal (Conneely, 1992).
dipertimbangkan agar
pertumbuhan Aspergillus
