KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur atas segala rahmat dan karunia Tuhan Yang Maha Esa sehingga makalah kami yang berjudul ³Pengolahan Limbah Cair Industri Susu´ dapat selesai dengan baik. Tak lupa pula kami juga mengirimkan shalawat dan salam atas junjungan kita Nabi Besar Muhammad Sallallahualaihiwasallam yang telah memberikan teladan dan penerang bagi umat yang dalam ketidaktahuan. Makalah ini dibuat sebagai pemenuhan tugas mata kuliah Limbah Cair Domestik. Makalah ini disusun berdasarakan literatur dari berbagai berbagai sumber seperti buku buku dan artikel-artikel penelitian terkait limbah cair ca ir indsutri. Penulis menyadari bahwa dalam makalah ini masih terdapat banyak kekeliruan disana sini, oleh karena itu penulis sangat memharapkan kritik dan saran konstruktif dari pembaca demi kesempurnaan makalah kami di d i kemudian hari. Akhirnya, penulis mengucapkan banyak terima kasih dan semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca sekalian khususnya dalam bidang ilmu kesehatan lingkungan. Wassalam.
Makassar 23 maret 2011
Tim Penulis
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pembangunan yang memanfaatkan sumber daya alam namun mengabaikan masalah lingkungan dapat dipastikan akan menimbulkan gangguan terhadap lingkungan dan komponennya. Hal tersebut pada akhirnya dalam jangka panjang akan menyebabkan menurunnya fungsi ekosistem secara keseluruhan. Oleh karena itu pembangunan harus dilaksanakan secara bijaksana dengan menerapkan dasar-dasar ekologi dan berwawasan lingkungan sehingga pembangunan dapat dilakukan secara berkelanjutan.
Dalam rangka menghindari terjadinya kerusakan lingkungan yang lebih luas/parah yang diakibatkan oleh limbah industri bila tidak diolah terlebih dahulu, maka dalam hal ini pemerintah telah mengeluarkan suatu kebijaksanaan yang tertuang dalam UU No. 23 Tahun 1997, tentang ketentuan-ketentuan pokok pengelolaan lingkungan hidup pada Bab V pasal 16, ayat 1 menyatakan bahwa ³ Setiap pananggung jawab usaha dan atau kegiatan wajib melakukan pengolahan limbah hasil atau kegiatan´. Industri susu juga tidak luput dari masalah limbah yang dihasilkan. Limbah cair industri susu mempunyai karakteristik khas yaitu kerentanannya terhadap bakteri pengurai sehingga sangat mudah terjadi pembusukan dan dapat membahayakan lingkungan di sekitar industri jika tidak diolah t erlebih dahulu. Berdasarkan alasan-alasan tersebut diatas maka perlu dicari alternative pemecahan terhadap kemungkinan pencemaran yang dihasilkan dari limbah cair industri susu.
1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam makalah ini ialah: a. Apa saja limbah yang dihasilkan dari proses produksi industri susu b. Bagaimana karakteristik Limbah cair industri susu ? c. Bagaimana pengolahan limbah cair yang digunakan dalam industri susu ?
1.3 Tujuan Tujuan dari makalah ini ialah: a. Mengetahui limbah cair yang dihasilkan dari proses produksi industri susu b. Mengetahui karakteristik limbah cair susu. c. Mengetahui pengolahan limbah cair yang digunakan pada industri susu
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Limbah Cair
Secara umum dapat dikemukakan bahwa limbah cair adalah cairan buangan yang berasal dari rumah tangga dan industri serta tempat-tempat umum lainnya dan mengandung bahan atau zat yang dapat membahayakan kesehatan manusia serta mengganggu kelestarian lingkungan hidup
2.2 Karakteristik Limbah Cair Industri Susu K arakteristik
limbah cair industri susu tidak jauh berbeda dengan limbah cari industri
makanan. Tetapi limbah cair yang berasal dari industri susu mempunyai karakteristik khas yaitu kerentanannya terhadap bakteri pengurai sehingga mudah terjadi pembusukan. K arakter
air limbah industri susu mengandung kadar organik yang cukup tinggi tetapi
mudah terurai.
K adar
BOD pada air limbah susu + 4000 mg/L dan COD + 2000 mg/L.
Perbandingan BOD dan COD setiap pabrik bervariasi namun secara umum adalah 1.75:1. Sedangkan kadar padatan tersuspensi (TSS) air limbah susu adalah + 800 mg/L. K arakteristik y
K arakter
limbah cair industri susu terbagi atas:
Fisik
1. Total padatan (1.210-11.990 mg/l) 2. Padatan tersuspensi volatil (TSV) = 200-1.840 mg/l 3. Padatan tersuspensi (TSS) = 270-1.980 mg/l. y
K arakteristik K imia
1. pH = 4,2 ± 9,5 2. Amonia (1-76 mg/l) 3. Nitrogen organik (9-250 mg/l) 4. Alkalinitas (0-1.080 mg/l) y
K arakteristik K andungan
Biologis
kadar organik seperti vitamin dan mineral yang tinggi
2.3 Proses Produksi Industri Susu
Proses pembuatan susu pada setiap industri sangat bervariasi tergantung dari jenis produk yang dihasilkan. Secara garis besar proses produksi pengolahan susu terdiri dari kegiatan penerimaan dan penyimpanan bahan baku, penyiapan bahan baku, proses produksi, pengemasan dan penyimpanan. Untuk menjamin kualitas produk dari pengaruh zat-zat pengotor, proses pengolahan susu dilakukan dengan sistem tertutup (close system) yang dikontrol/dioperasikan dari ruangan khusus. Tahapan produksi susu sebagai berikut: a. Pengujian mutu Uji mutu adalah kegiatan pertama yang dilakukan sebelum susu diproses. Pengujian bertujuan untuk memeriksa kualitas bahan baku meliputi rasa, kandungan bakteri dan komposisi protein dan lemak. Setelah susu dinyatakan memenuhi kualitas yang disyaratkan, proses selanjutnya adalah pe nyaringan. b. Penyaringan (penjernihan) Proses penyaringan susu bertujuan memisahkan benda-benda pengotor susu yang terbawa saat proses pemerahan. Penyaringan juga bertujuan untuk menghilangkan sebagian leukosit dan bakteri yang dapat menyebabkan kerusakan susu selama penyimpanan. Limbah yang dihasilkan berasal dari tumpahan bahan baku. c. Pasteurisasi Dari tangki penampungan, susu dipasteurisasi dengan cara dipanaskan untuk membunuh bakteri pathogen. Teknis pasteurisasi dapat dilakukan melalui 2 (dua) cara yaitu High Temperature S hort T ime ( HT ST) yaitu pasteurisasi dilakukan pada suhu tinggi dengan waktu yang sangat pendek dan pasteurisasi yang dilakukan pada suhu rendah dengan waktu yang cukup lama. d. Evaporasi Evaporasi dilakukan untuk mengurangi kandungan air dengan failing film yang terdapat pada alat evaporasi, sehingga penguapan dapat dilakukan dengan tepat dan waktu kontak dengan media pemanas singkat. Alat pemanas yang digunakan adalah steam yang bekerja pada tekanan vakum, agar penguapan air dalam susu dapat berlangsung pada temperatur yang tidak terlalu tinggi sehingga tidak merusak susu.
e. Pencampuran Dari tangki penyimpanan susu dipanaskan sebelum dialirkan ke tangki pencampur yang berisi bahan-bahan tambahan seperti protein, mineral, vitamin dan lain-lain. Tujuan pemanasan adalah menurunkan viskositas susu sehingga mempermudah proses pencampuran. Limbah yang dihasilkan berasal dari tumpahan bahan baku dan bahan pendukung seperti protein, mineral, vitamin, dsb. f.
Homogenisasi Homogenisasi adalah perlakuan mekanik (mechanical treatment ) pada butiran lemak dalam susu dengan tekanan tinggi melalui sebuah lubang kecil. Homogenisasi bertujuan untuk menyeragamkan ukuran globula-globula lemak susu menjadi rata-rata 2 mikron, menggunakan sistem High Presure Pump (HPP) yang melewati sebuah lubang kecil dengan alat homogenizer.
g. Pengeringan Susu yang telah dihomogenisasi dipanaskan dalam preheater pada suhu 70oC 80oC. Setelah itu, dialirkan kedalam pompa bertekanan tinggi dan disemprotkan kedalam dryer melalui nozzle. Hasil dari proses ini adalah susu bubuk siap kemas. h. Finishing dan Pengemasan Pada proses ini inti bubuk susu yang dihasilkan kemudian dicampurkan dengan bahan lain sesuai dengan formula yang diinginkan. Selanjutnya susu tersebtu masuk
dalam
tahap
pengemasan
menggunakan mesin f ill ing hooper .
(dalam
kaleng
atau
aluminium
foil)
Sumber utama air limbah pada proses pembuatan susu sebagian besar berasal dari produk yang hilang yang ikut selama proses pencucian dan dihasilkan dari tumpahan/ kebocoran selama proses produksi. Produk yang hilang selama proses produksi diperkirakan mencapai 0.1%-3%.
K ehilangan
produk juga disebabkan oleh manajemen
house keeping dan sistem operasional yang kurang baik terjadi saat pemindahan pipa saluran produksi, mesin evaporasi, proses pengisian dan sisa bahan baku yang rusak. Pada proses klarifikasi/penyaringan dihasilkan limbah padatan yang mengandung zat tersuspensi dan bahan organik yang tinggi.
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. Volume air limbah yang dihasilkan setiap pabrik susu sangat bervariasi. Namun di beberapa 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. Berikut tabel yang memperlihatkan limbah yang dihasilkan dari proses produksi susu
2.4 Pengolahan Limbah Cair Industri Susu
Berdasarkan karakteristik limbah cair industri susu, proses pengolahan limbah yang dilakukan adalah dengan mengkombinasikan proses fisika, kimia dan biologi. Proses fisika meliputi : proses equalisasi, sedimentasi, filtarsi, flotasi dan penyaringan. Proses kimia meliputi : koagulasi dan flokulasi, sedangkan proses bilogi meliputi : proses anaerob dan proses aerasi lumpur aktif.
Gambar 1. Bagan Alir Proses Pengo lahan Limbah Cair Industri Susu Proses sesungguhnya pengolahan limbah cair industri susu dengan peralatan proses hasil instalasi yang disajikan pada gambar 2 dilakuakn dengan tahapan-tahapan sebagai berikut: Tahap 1. Proses equalisasi
Proses equalisasi atau proses penyeragaman, yaitu proses pendahuluan yang akan sangat membantu terhadap proses aerasi anaerob. Equalisasi bukan merupakan suatu proses pengoiahan tetapi merupakan suatu cara / teknik untuk meningkatkan efektivitas dari proses pengolahan
selanjutnya.
K eluaran
dari bak equalisasi adalah adalah parameter operasional bagi unit
pengolahan sellanjutnya seperti flow, level/derajat kandungan po lutant, temperatur, padatan, dsb. Kegunaan dari equalisasi adalah :
1. Membagi dan meratakan volume pasokan (influent) untuk masuk pada proses treatment. 2. Meratakan variabel & fluktuasi dari beban organik untuk menghindari shock loading pada sistem pengolahan biologi 3. Meratakan pH untuk meminimalkan kebutuhan chemical pada proses netralisasi. 4. Meratakan kandungan padatan (SS, koloidal,dsb) untuk meminimalkan kebutuhan chemical pada proses koagulasi dan flokulasi.Sehingga dilihat dari fungsinya tersebut, unit bak equalisasi sebaiknya dilengkapi dengan mixer, atau secara sederhana konstruksi/peletakan dari pipa inlet dan outlet diatur sedemikian rupa sehingga menimbulkan efek turbulensi!mixing.Idealnya pengeluaran (discharge) dari equalisasi dijaga konstan selama periode 24 jam, biasanya dengan cara pemompaan maupun cara cara lain yang memungkinkan. Tahap 2. Poses aerasi anaerob
Poses aerasi anaerob, yaitu proses yang bertujuan untuk menurunkan bahan-bahan organik terlarut dan senyawa organik lainnya dengan bantuan bakteri anaerob. Tahap 3.
Proses aerasi
Proses aerasi, bertujuan untuk menurunkan bahan-bahan organik dan senyawa organik lainnya dengan cara memasukkan oksigen secara terus-menerus. Tahap 4.
Proses sedimentasi pertama
Proses sedimentasi pertama, proses untuk mengendapkan lumur yang dihasilkan pada proses aerasi. Tahap 5.
Proses koagulasi-flokulasi
Proses koagulasi-flokulasi, yaitu proses penambahan dosis koagulan dan dilanjutkan dengan proses pengadukan untuk membentuk flok. Tahap 6.
Proses sedimentasi kedua
Proses sedimentasi kedua, yaitu proses pengendapan terhadap flok yang terbentuk pada proses 5 Tahap 7.
Proses flotasi
Proses flotasi, yaitu proses pengapungan untuk meningkatkan laju pemindahan partikelpartikel tersuspensi yang ada. Tahap 8.
Proses sedimentasi ketiga
Proses sedimentasi ketiga, yaitu proses pengendapan part ikel ringan. Tahap 9.
Proses penyeringan dengan pasir
Proses penyeringan dengan pasir, untuk menyaring partikel halus. Tahap 10. Proses penyeringan dengan arang aktif
Proses penyeringan dengan arang aktif, untuk menyerap bahan-bahan kimia yang tersisa.
Gambar 2. Instalasi Peralatan Proses Pengolahan Limbah Cair Industr i Susu
K et
: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Bak penampungan Limbah cair Bak equalisasi Bak aerasi aerob Bak aerasi lumpur aktif Bak sedimentasi Bak koagulan encer Bak koagulasi Bak flokulasi
9. Bak sedimentasi 10. Bak penampung 11. Bak flotasi 12. Bak pengendapan partikel ringan 13. Bak penyaringan dengan pasir 14. Bak penyaringan dengan arang aktif 15. Bak stabilisator
Dengan proses pengolahan yang dipilih, diperoleh hasil pengolahan air memenuhi kualitas baku mutu air buangan golongan III, sehingga air hasil pengolahan aman jika dibuang ke lingkungan.
2.5 Studi Kasus Pengolahan limbah cair a. Sistem pengolahan limbah cair Di PT. Ultra Jaya
Susu merupakan produk makanan bergizi yang diproduksi oleh PT. Ultra Jaya. Pengolahan susu tidak lepas dari hasil buangan proses produksi yaitu limbah cair buangan industri. Limbah cair hasil buangan harus diolah dengan benar sesuai dengan baku mutu limbah cair agar limbah yang dihasilkan dan dibuang ke badan air penerima tidak berbahaya. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) PT Ultra Jaya dianggap sudah over kapasitas sejak November 2009. Akibat over-capacity, pengolahan limbah menjadi tidak optimal, sehingga menimbulkan bau busuk. perusahaan itu hanya memiliki satu IPAL berkapasitas 700 meter kubik. K e depan, kata dia, PT Ultra Jaya disebutkan akan memiliki IPAL baru dengan kapasitas 4.000 meter kubik. IPAL dengan kapasitas lebih besar itu belum bisa digunakan. Saat ujicoba ke5 pada 19 Mei 2010, terjadi keretakan dan kebocoran dinding bak aerasi, akibat gempa bumi di K abupaten
Sukabumi. IPAL baru tersebut harus diperbaiki, sementara tetap dipergunakan IPAL
lama. Salah seorang warga
K ampung
Bunisari RT 01/06 Desa Gadobangkong,
K ecamatan
Ngamprah tempat PT Ultra Jaya, mempertanyakan kualitas air kompensasi yang diberikan ke warga selama ini. ketika air itu dipanaskan dalam panci, meninggalkan bekas kerak berwarna kuning. Bahkan, jika diusapkan ke pakaian, menimbulkan bekas noda berwarna kuning.
Bagi masyarakat yang cukup mampu mereka tidak memkonsumsi air tersebut, sedangkan bagi masyarakat yang kurang mampu tetap mengkonsumsi air tersebut segbagai air minum dan untuk kebutuhan sehari-hari lainnya. Pengecekan air kompensasi yang diberikan PT Ultra Jaya ke warga sekitar, dengan alat tes elektrolit. Hasilnya, air yang berwarna hitam pekat itu diketahui penuh dengan kandungan kalsium, zat besi, serta zat lainnya yang membahayakan tubuh. b. Komentar mengenai sistem pengolahan limbah cair PT Ultra Jaya
PT Ultra Jaya telah melakukan pengolahan limbah cair produksi susu, tetapi pada pengolahnnya masih diperoleh adanya bau yang merupakan parameter fisik dari suatu pengolahan limbah. Penelitian oleh pihak terkait diperoleh informasi bahwa IPAL yang digunakan kapasitasnya berlebih dari limbah yang dihasilkan oleh industri tersebut. Selain itu, dapat dsimpulkan masih kurangnya pengolahan limbah untuk proses fisik meliputi equalisasi, equalisasi, sedimentasi, filtarsi, flotasi dan penyaringan. Terutama pada proses pendahuluan yaitu equalisasi atau penyeragaman yang bermanfaat untuk Meratakan variabel & fluktuasi dari beban organik untuk menghindari shock loading pada sistem pengolahan biologi. Hasil wawancara terhadap masyarakat sekitar tempat produksi PT Ultra Jaya juga ditemukan bahwa kulaitas yang kurang baik terhadap air kompensasi yang diberikan pada masyarakat sekitar untuk dikonsumsi. ketika air itu dipanaskan dalam panci, meninggalkan bekas kerak berwarna kuning. Bahkan, jika diusapkan ke pakaian, menimbulkan bekas noda berwarna kuning. Dari hasil pengolahan terhadap air limbah yang dibuang ke perairan diketahui penuh dengan kandungan kalsium, zat besi, serta zat lainnya yang membahayakan tubuh. Hal ini mengindikasikan kurangnya pengolahan limbah cair dari segi proses kimianya. Proses kimia pengolahan limbah cair meliputi koagu lasi dan flokulasi.
BAB
III
PENUTUP 3.1 Kesimpulan
a. Limbah cair industri susu mempunyai karakteristik khas yaitu kerentanannya terhadap bakteri pengurai sehingga sangat mudah terjadi pembusukan dan dapat membahayakan lingkungan di sekitar industri jika tidak diolah t erlebih dahulu. b.
K arakteristik y
limbah cair industri susu terbagi atas:
K arakter
Fisik
1. Total padatan (1.210-11.990 mg/l) 2. Padatan tersuspensi volatil (TSV) = 200-1.840 mg/l 3. Padatan tersuspensi (TSS) = 270-1.980 mg/l. y
K arakteristik K imia
1. pH = 4,2 ± 9,5 2. Amonia (1-76 mg/l) 3. Nitrogen organik (9-250 mg/l) 4. Alkalinitas (0-1.080 mg/l) y
K arakteristik K andungan
Biologis
kadar organik seperti vitamin dan mineral yang tinggi
c. Sumber utama air limbah pada proses pembuatan susu sebagian besar berasal dari produk yang hilang yang ikut selama proses pencucian dan dihasilkan dari tumpahan/ kebocoran selama proses produksi. Air limbah yang cukup besar juga dihasilkan dari air pendingin dan kondensat. d. Proses pengolahan limbah yang dilakukan adalah dengan mengkombinasikan proses fisika, kimia dan biologi. Proses fisika meliputi : proses equalisasi, sedimentasi, filtarsi, flotasi dan penyaringan. Proses kimia meliputi : koagulasi dan flokulasi, sedangkan proses bilogi meliputi : proses anaerob dan proses aerasi lumpur aktif. Dengan proses pengolahan yang dipilih, diperoleh hasil pengolahan air memenuhi kualitas baku mutu air buangan golongan III e. Studi kasus PT Ultra Jaya, dperoleh bahwa walaupun memerapkan system pengolahan limbah cair tetapi pelaksanaanya masih kurang optimal utamanya pada proses pengolahan
limbah secara fisik dan kimia karena masih adanya bau dari IPAL dan adanya kandungan zat-zat kimia yang terkandung pada air yang dikonsumsi masyarakat setempat yang dapat membahayakan kesehatan. 3.2 Saran
a. Sistem pengolahan limbah cair yang sudah dilaksanakan oleh perusahaan selama ini diharapkan agar selalu dipertahankan dan dilakukan peningkatan terhadap pemantauan kualitas limbah cair secara rutin, dan Instalasi Pengolahan AirLimbah ( IPAL ) harus melakukan pengendalian agar tidak terjadi bau yang keluar dari proses pengolahan limbah cair b. Instalasi pengolahan limbah yang digunakan juga harus diperhitungkan dengan jumlah limbah yang dihasilkan sehingga tidak terjadi over kapasitas yang mengurangi optimalisasi pengolahan limbah cair. c. Meningkatkan pengawasan dari pihak pemerintah terhadap limbah-limbah yang dikeluarkan oleh industry-industri sehingga mengurangi tingkat keterpaparan masyarakat setempat dari bahaya yang ditimbulkan oleh industry tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. IPAL P abr ik Ultrajaya Over Kapasitas. Diakses tanggal 20 Maret 2011. http:// hileud.com/ hileudnews?t itle=I PAL+P abr ik +Ultra+J aya+Over +Kapasitas&id=27918 6 Lestari, Euis Ashter. 2003. Aud it Ener gy P ada P eng olahan Susu Cair menjad i susu Bubuk Di P T. Ultr indo Int ijaya J ak arta. Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor ; Bo gor Rahayu, Suparni Setyowati . 2009. Equal isasi P ada P eng olahan Limbah Cair . Diakses tanggal 21
Maret
2011.
http://www.chem-is-try.or g/ mater i_kimia/ kimia-industr i/l imbah-
industr i/equal isasi-pada-peng olahan-l imbah-cair/ Sarudji, Didik. 2006. Kesehatan Lingk ung an. Media Ilmu ; Jakarta Wagini,
K aryono,
Agus Setia Budi. 2002. P eng olahan Limbah Cair Industr i Susu. Pusat
Lingkungan Hidup Universitas Gajah Madah ; Yog yakarta
