LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PENGOLAHAN LIMBAH
KUNJUNGAN PABRIK TAHU KALISARI
oleh: Siska Dwi Carita A1H009055
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO 2012
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Industri tahu dan tempe merupakan industri kecil yang banyak tersebar di kota-kota besar dan kecil. Tempe dan tahu merupakan makanan yang digemari oleh banyak orang. Pada tahun 2010, sampai bulan Mei, tercatat jumlah industri tahu di indonesia mencapai 84.000 unit usaha, dengan produksi lebih dari 2,56 juta ton per hari. Penyebaran industri tahu, sekitar 80 % terdapat di pulau Jawa, sehingga limbah yang dihasilkan diperkirakan 80% lebih tinggi dibandingkan industri tahu di luar pulau Jawa (Sadzali, 2010). Pada dasarnya terdapat dua macam limbah pada proses pembuatan tahu yaitu limbah padat dan limbah cair. Limbah padat bisanya dimanfaatkan untuk pakan ternak. Limbah cair yang dikeluarkan oleh industri tahu masih menjadi masalah bagi lingkungan sekitarnya, karena pada umumnya industri rumah tangga t angga ini mengalirkan air limbahnya langsung ke selokan atau sungai tanpa diolah terlebih dahulu. Keadaan ini disebabkan masih banyak pengrajin tahu yang belum mengerti akan kebersihan lingkungan, disamping tingkat ekonomi yang masih rendah sehingga pengolahan limbah akan menjadi beban yang cukup berat bagi mereka. Limbah cair industri tahu mengandung zat organik yang cukup tinggi sehingga akan berbau busuk jika dibiarkan begitu saja. Kandungan senyawa organik ini memiliki potensi untuk menghasilkan biogas melalui proses anaerobik. Pada umumnya, biogas mengandung 50-80% metana, CO 2, H2S dan sedikit air, yang bisa dijadikan sebagai pengganti minyak tanah atau LPG. Biogas merupakan gas yang dihasilkan dari proses penguraian bahanbahan organik oleh mikroorganisme pada kondisi tanpa udara ( anaerob). Potensi biogas yang dihasilkan dapat dimurnikan dengan cara melakukan pencucian terhadap unsur-unsur uap air (H 2O), hidrogen sulfida (H2S) dan karbon dioksida
(CO2) untuk menghasilkan gas biometan dengan kualitas yang setara dengan gas alam (natural gas). Dengan mengkonversi limbah cair pabrik tahu menjadi biogas, pemilik pabrik tahu tidak hanya berkontribusi dalam menjaga lingkungan tetapi juga meningkatkan pendapatannya dengan mengurangi konsumsi bahan bakar pada proses pembuatan tahu.
B. Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui proses pengolahan limbah tahu menjadi biogas.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Industri tahu merupakan industri kecil yang banyak tersebar di kota-kota besar dan juga di pedesaan. Tahu adalah makanan padat yang dicetak dari sari kedelai (Glycine spp) dengan proses pengendapan protein pada titik isoelektriknya, isoelektriknya, yaitu suatu kondisi dimana telah terbentuk gumpalan (padatan) protein yang sempurna pada suhu 50 0C, dan cairan telah terpisah dari padatan protein tanpa atau dengan penambahan zat lain yang diizinkan antara lain, bahan pengawet dan bahan pewarna (Hartati, 1994). Pada umumnya tahu dibuat oleh para pengrajin atau industri rumah tangga dengan peralatan dan teknologi yang sederhana. Urutan proses atau cara pembuatan tahu ada semua industri kecil tahu pada umumnya hampir sama dan kalaupun ada
perbedaan hanya hanya pada pada urutan kerja kerja atau jenis zat penggumpal penggumpal
protein yang digunakan. Pemilihan (penyortiran) bahan baku kedelai merupakan pekerjaan paling awal dalam pembuatan tahu. Kedelai yang baik adalah kedelai yang baru atau belum tersimpan lama digudang. Kedelai yang baru dapat menghasilkan tahu yang baik (aroma dan bentuk). Untuk mendapatkan tahu yang mempunyai kualitas yang baik, diperlukan bahan baku biji kedelai yang sudah tua, kulit biji tidak keriput, biji kedelai tidak retak dan bebas dari sisa-sisa tanaman, batu kerikil, tanah, atau biji-bijian lain. Kedelai yang digunakan biasanya berwarna kuning, putih, atau hijau dan jarang menggunakan jenis kedelai yang berwarna hitam. Tujuan dari penyortiran ini adalah agar kualitas tahu tetap terjaga terj aga dengan baik. Proses yang kedua adalah perendaman. Pada proses ini kedelai direndam dalam bak atau ember yang berisi air selama ± 3-12 jam. Tujuan dari perendama ini adalah untuk membuat kedelai menjadi lunak dan kulitnya mudah dikelupas. Setelah direndam, kemudian dilakukan pengupasan kulit kedelai dengan jalan meremas-remas dalam air, kemudian dikuliti.
Setelah direndam dan dikuliti kemudian dicuci. Pencucian sedapat mungkin dilakukan dengan alir yang mengalir. Tujuan pencucian ini adalah untuk menghilangkan menghilangkan kotoran yang melekat maupun tercampur dalam kedelai. Setelah kedelai direndam dan dicuci bersih, selanjutnya dilakukan penggilingan. Proses penggilingan dilakukan dengan mesin, karena penggunaan mesin akan memperhalus hasil gilingan kedelai. Pada saat penggilingan diberi air mengalir agar bubur kedelai terdorong keluar. Hasil dari proses penggilingan berupa bubur kedelai. Bubur kedelai yang sudah terdorong keluar kemudian ditampung dalam ember. Pada proses pencucian dan perendaman kedelai ini menggunakan menggunakan banyak sekali air sehingga limbah l imbah cair yang dihasilkan akan banyak pula. Tetapi sifat limbah ini belum mempunyai kadar pencemaran yang tinggi. Proses selanjutnya adalah perebusan bubur kedelai dengan tujuan untuk menginaktifkan zat antinutrisi kedelai yaitu tripsin inhibitor dan sekaligus meningkatkan nilai cerna, mempermudah ekstraksi atau penggilingan dan penggumpalan protein serta menambah keawatan produk. Bubur kedelai yang telah terbentuk kemudian diberi air, selanjutnya dididihkan dalam tungku pemasakan. Setelah mendidih sampai ± 5 (lima) menit kemudian dilakukan penyaringan. Dalam keadaan panas cairan bahan baku tahu (bubur kedelai yang sudah direbus) kemudian disaring dengan kain blaco atau kain mori kasar sambil dibilas dengan air hangat, sehingga susu kedelai dapat terekstrak keluar semua. Proses ini menghasilkan limbah padat yang disebut dengan ampas tahu. Ampas padat ini mempunyai mempunyai sifat yang cepat basi dan busuk bila tidak cepat diolah sehingga perlu ditempatkan secara terpisah atau agak jauh dari proses pembuatan tahu agar tahu tidak terkontaminasi dengan barang yang kotor. Filtrat cair hasil penyaringan yang diperoleh kemudian ditampung dalam bak. Kemudian filtrat yang masih dalam keadaan hangat secara pelan-pelan diaduk sambil diberi asam (catu). Pemberian asam ini dihentikan apabila sudah terlihat penggumpalan. Selanjutnya dilakukan penyaringan kembali. Proses penggumpalan juga menghasilkan limbah cair yang banyak dan sifat limbahnya sudah mempunyai kadar pencemaran yang tinggi karena sudah mengandung asam.
Untuk menggumpalkan tahu bisa digunakan bahan-bahan seperti batu tahu (sioko) atau CaSO4 yaitu batu gips yang sudah dibakar dan ditumbuk halus menjadi tepung, asam cuka 90%, biang atau kecutan dan sari jeruk. Biang atau kecutan yaitu sisa cairan setelah tahap pengendapan protein atau sisa cairan dari pemisahan gumpalan tahu yang telah dibiarkan selama satu malam. Tetapi biasanya para pengrajin tahu memakai kecutan dari limbah itu sendiri yang sudah didiamkan selama satu malam. Disamping memanfaatkan limbah, secara ekonomi juga dapat menghemat karena tidak perlu membeli. Tahap selanjutnya yaitu pencetakan dan pengepresan. pengepresan. Proses ini dilakukan dengan cara cairan bening diatas gumpalan tahu dibuang sebagian dan sisanya untuk air asam. Gumpalan tahu kemudian diambil dan dituangkan ke dalam cetakan yang sudah tersedia dan dialasi dengan kain dan diisi sampai penuh. Cetakan yang digunakan biasanya berupa cetakan dari kayu berbentuk segi empat yang dilubangi kecil-kecil supaya air dapat keluar. Selanjutnya kain ditutupkan ke seluruh gumpalan tahu dan dipres. Semakin berat benda yang digunakan untuk mengepres semakin keras tahu yang dihasilkan. Alat pemberat/pres biasanya mempunyai berat ± 3,5 kg dan lama pengepresan biasanya ± 1 menit, sampai airnya keluar. Setelah dirasa cukup dingin, kemudian tahu dipotong-potong sesuai dengan keinginan konsumen dipasar. Tahu yang sudah dipotong-potong tersebut kemudian dipasarkan. dipasarkan. Dalam pembuatan tahu biasanya pengrajin menambahkan bahan tambahan atau bahan pembantu antara lain yaitu batu tahu (batu gips yang sudah dibakar dan ditumbuk halus menjadi tepung), asam cuka 90%, biang/kecutan, biang/kecutan, yaitu sisa cairan setelah tahap pengendapan protein atau sisa cairan dari pemisahan gumpalan tahu yang telah dibiarkan selama satu malam, kunyit yang digunakan untuk memberikan warna kuning pada tahu, garam yang digunakan untuk memberikan rasa sedikit asin ke dalam tahu. Proses produksi tahu secara rinci dapat dilihat pada diagram alir proses produksi tahu dibawah ini :
Limbah industri tahu pada umumnya dibagi menjadi 2 (dua) bentuk limbah, yaitu limbah padat dan limbah cair. Limbah padat pabrik pengolahan tahu berupa kotoran hasil pembersihan kedelai (batu, tanah, kulit kedelai, dan benda padat lain yang menempel pada kedelai) dan sisa saringan bubur kedelai yang disebut dengan ampas tahu. Limbah padat yang berupa kotoran berasal dari proses
awal (pencucian) bahan baku kedelai dan umumnya limbah padat yang terjadi tidak begitu banyak (0,3% dari bahan baku kedelai). Sedangkan limbah padat yang berupa ampas tahu terjadi pada proses penyaringan bubur kedelai. Ampas tahu yang terbentuk besarannya berkisar antara 25-35% dari produk tahu yang dihasilkan. Limbah cair pada proses produksi tahu berasal dari proses perendaman, pencucian kedelai, pencucian peralatan proses produksi tahu, penyaringan dan pengepresan/pencetakan tahu. Sebagian besar limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu adalah cairan kental yang terpisah dari gumpalan tahu yang disebut dengan air dadih ( whey). Cairan ini mengandung kadar protein yang tinggi dan dapat segera terurai. Limbah ini sering dibuang secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu sehingga menghasilkan bau busuk dan mencemari lingkungan. Limbah cair tahu dapat dimanfaatkan menjadi biogas. Biogas adalah gas mudah terbakar (flammable) yang dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob (bakteri yang hidup dalam kondisi kedap udara). Pada umumnya semua jenis bahan organik bisa diproses untuk menghasilkan biogas, akan tetapi yang paling cepat bereaksi adalah kotoran dan urin ternak yang hanya membutuhkan waktu reaksi 2 minggu. 3
Kandungan 1 m biogas setara dengan 0,62 kg minyak tanah, 0,46 liter LPG, 0,5 liter minyak solar, 0,80 bensin dan 3,50 kg kayu bakar. Nilai kalori dari 3
1 meter kubik biogas sekitar 6.000 Kkal/m yang setara dengan setengah liter minyak diesel. diesel. Oleh karena itu, biogas biogas sangat cocok digunakan sebagai sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan pengganti minyak tanah, LPG, butana, batubara, maupun bahan-bahan bahan-bahan lain yang berasal dari fosil.
III. METODOLOGI
A. Alat dan Bahan
1. Alat tulis 2. Kamera
B. Prosedur Kerja
1. Melakukan kunjungan ke lokasi pembuatan tahu. 2. Mengamati proses pembuatan tahu 3. Mengamati dan mencatat tahapan-tahapan pengolahan limbah tahu menjadi biogas
IV. PEMBAHASAN
A. Hasil
-terlampir-
B. Pembahasan
Limbah cair industri tahu merupakan salah satu sumber pencemaran lingkungan. Beban pencemaran yang ditimbulkan menyebabkan gangguan serius terutama untuk perairan di sekitar industri tahu. Dampak yang ditimbulkan oleh pencemaran bahan organik limbah industri tahu adalah gangguan terhadap kehidupan biotik dan turunnya kualitas air perairan akibat meningkatnya kandungan bahan organik. Selama proses metabolisme oksigen banyak dikonsumsi, sehingga apabila bahan organik dalam air sedikit, oksigen yang hilang dari air akan segera diganti oleh oksigen hasil proses fotosintesis dan oleh reaerasi dari udara. Sebaliknya jika konsentrasi beban organik terlalu tinggi, maka akan tercipta kondisi anaerobik yang menghasilkan produk dekomposisi berupa amonia, karbondioksida, asam asetat, hirogen sulfida, dan metana. Senyawa-senyawa Senyawa-senyawa tersebut sangat toksik bagi sebagian besar hewan air, dan akan menimbulkan gangguan terhadap keindahan (gangguan estetika) yang berupa rasa tidak nyaman dan menimbulkan bau. Limbah cair yang dihasilkan mengandung padatan tersuspensi maupun terlarut, akan mengalami perubahan fisika, kimia, dan hayati yang akan menimbulkan gangguan terhadap kesehatan karena menghasilkan zat beracun atau menciptakan media untuk tumbuhnya kuman penyakit atau kuman lainnya yang merugikan baik pada produk tahu sendiri ataupun tubuh manusia. Bila dibiarkan, air limbah akan berubah warnanya menjadi cokelat kehitaman dan berbau busuk.
Bau busuk ini mengakibatkan sakit pernapasan. Apabila air limbah ini merembes ke dalam tanah yang dekat dengan sumur maka air sumur itu tidak dapat dimanfaatkan lagi. Apabila limbah ini dialirkan ke sungai maka akan mencemari sungai dan bila masih digunakan akan menimbulkan gangguan kesehatan yang berupa penyakit gatal, diare, kolera, radang usus dan penyakit lainnya, khususnya yang berkaitan dengan air yang kotor dan sanitasi lingkungan yang tidak baik . Suhu limbah cair yang berasal dari rebusan kedelai mencapai 70°C. Apabila setiap hari perairan memperoleh pasokan limbah cair dengan suhu yang tinggi maka akan membahayakan kehidupan organisme air. Suhu yang optimum untuk kehidupan dalam air adalah 25-30°C. Air sungai yang suhunya naik akan mengganggu mengganggu kehidupan hewan maupun tanaman air karena kadar oksigen terlarut akan turun bersamaan dengan kenaikan suhu (Wardhana, 2004). Tumbuhan air akan terhenti pertumbuhannya pada suhu air dibawah 10°C atau diatas 40°C . Terdapat hubungan timbal balik antara oksigen terlarut dengan laju pernapasan mahkluk hidup. Meningkatnya suhu akan menyebabkan peningkatan laju pernapasan makhluk hidup dan penurunan oksigen terlarut dalam air. Laju penurunan oksigen terlarut (DO) yang disebabkan oleh limbah organik akan lebih cepat karena laju peningkatan pernapasan makhluk hidup yang lebih tinggi (Connel dan Miller, 1995). Limbah cair dari proses perebusan dan perendaman kedelai, mempunyai nilai TDS dan TSS yang jauh melewati standart baku mutu limbah cair. Pengaruh Padatan tersuspensi (TSS) maupun padatan terlarut (TDS) sangat beragam, tergantung dari sifat kimia alamiah bahan tersuspensi tersebut. Pengaruh yang berbahaya pada ikan, zooplankton maupun makhluk hidup yang lain pada prinsipnya adalah terjadinya penyumbatan insang oleh partikel partikel yang menyebabkan afiksiasi. Disamping itu juga adanya pengaruh pada perilaku ikan dan yang paling sering terjadi adalah penolakan terhadap air yang keruh, adanya hambatan makan serta peningkatan pencarian tempat berlindung. Pola yang ditemukan pada sungai yang menerima sebagian besar padatan tersuspensi, secara umum adalah berkurangnya jumlah spesies dan jumlah individu makhluk hidup (Connel dan Miller, 1995).
Derajat keasaman limbah cair dari air rebusan kedelai telah melampaui standart baku mutu. Air limbah dan bahan buangan dari kegiatan industri yang dibuang ke perairan akan mengubah pH air, dan dapat mengganggu kehidupan organisme air. Air normal yang memenuhi syarat untuk kehidupan mempunyai pH berkisar antara 6,5 - 7,5 (Wardhana, 2004). Proses anaerobik pada hakikatnya adalah proses yang terjadi karena aktivitas mikroba yang dilakukan pada saat tidak terdapat oksigen bebas. Proses anaerobik dapat digunakan untuk mengolah berbagai jenis limbah yang bersifat biodegradable, termasuk limbah industri makanan salah satunya adalah limbah tahu. Proses biologi anaerobik merupakan sistem pengolahan air limbah tahu yang banyak digunakan. Pertimbangan yang dilakukan adalah mudah, murah dan hasilnya bagus. Proses biologi anaerobik merupakan salah satu sistem pengolahan air limbah dengan memanfaatkan mikroorganisme yang bekerja pada kondisi anaerob.
Kumpulan
mikroorganisme,
umumnya
bakteri,
terlibat
dalam
transformasi senyawa komplek organik menjadi metana. Selebihnya terdapat interaksi sinergis antara bermacam-macam kelompok bakteri yang berperan dalam penguraian limbah. Secara umum proses anaerobik akan menghasilkan gas Methana (Biogas). Biogas (gas bio) adalah gas yang dihasilkan dari pembusukan bahan-bahan organik oleh bakteri pada kondisi anaerob (tanpa ada oksigen bebas). Biogas tersebut merupakan campuran dari berbagai macam gas antara lain : CH 4 (54%70%), CO2 (27%-45%), O2 (1%-4%), N2 (0,5%-3%), CO (1%), dan H 2 (KLH, 2006). Sifat penting dari gas metan ini adalah tidak berbau, tidak berwarna, beracun dan mudah terbakar. Karena sifat gas tersebut, maka gas metan ini termasuk membahayakan bagi keselamatan manusia. Penggunaan biogas ini merupakan salah satu cara untuk mengurangi pencemaran lingkungan, karena dengan fermentasi bakteri anaerob (bakteri metan) maka tingkat pengurangan pencemaran lingkungan dengan parameter BOD, COD akan berkurang sampai 90%. Sistem ini banyak dipakai dengan pertimbangan ada manfaat yang bisa diambil yaitu pemanfaatan biogas yang
sangat memungkinkan digunakan sebagai bahan sumber energi karena gas metan sama dengan gas elpiji (liquid petroleum gas/LPG), perbedaannya adalah gas metan mempunyai satu atom C, sedangkan elpiji lebih banyak. Contoh pemanfaatan biogas misalnya untuk memasak, lampu penerangan, listrik generator, dan dapat menggantikan bahan bakar yang lain, dan sebagainya. (KLH, 2006). Dengan sistem anaerobik-biogas, gas yang dihasilkan tergantung pada kandungan protein, lemak dan karbohidrat yang terkandung dalam limbah, lamanya waktu pembusukan minimal 30 hari karena semakin lama pembusukan semakin sempurna prosesnya, suhu di dalam digester yaitu 15°C-35°C, kapasitas kedelai minimal untuk dapat menghasilkan biogas adalah ± 400 kg, untuk produksi tahu dengan kapasitas kedelai 700 kg/hari dihasilkan tidak kurang dari 10.500 liter gas bio per hari, kebutuhan satu rumah tangga dengan 4-5 orang anggota ± 1.200 – 2.000 liter gas bio per hari (KLH, 2006). Pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang terdapat di Desa Kalisari menggunakan digester tipe Floating (terapung) karena digester berada di permukaan tanah. IPAL Unit I ini berketinggian setara dengan tempat industri tahu sehingga diperlukan pemompaan dari tempat penampungan limbah ke digester.
Gambar 1. IPAL Unit I
Limbah cair tahu dipompakan ke dalam digester melalui inlet dengan pompa listrik setiap jam 07.00 dan 15.00. Didalam digester, limbah cair akan melewati potongan-potongan bambu yang sebelummnya telah direndam dengan kotoran ternak dan berfungsi sebagai rumah bakteri. Bakteri akan memproses limbah cair tahu dengan proses anaerob dan akan menghasilkan metana (biogas). Akibat perbedaan masa jenis, gas hasil tersebut akan mengalir menuju gas houlder melalui pipa dan water trap. Water trap digunakan untuk menjebak air
yang terdapat dalam biogas sehingga gas yang masuk dalam gas houlder lebih baik. Gas houlder ini dapat menampung gas hasil hingga 10 m
3
dan apabila
terjadi overload akan disalurkan ke gas houlder tambahan yang berbentuk seperti bantal. Dari gas houlder, biogas kemudian disalurkan ke rumah penduduk dan dimanfaatkan untuk memasak. Sedangkan sisa hasil reaksi anaerob di dalam digester akan keluar melalui outlet dan dibuang ke aliran sungai. Meskipun warna dari limbah cair belum sepenuhnya jernih, kan tetapi kandungan BOD dan COD dari limbah yang sudah terfermentasi menurun signifikan.
Gambar 2. Gas Houlder Gas Houlder 2 dan Inlet
Gambar 3. Outlet
IPAL Unit II pada Desa Kalisari terletak tidak jauh dari Unit I dan 3
berukuran lebih kecil, hanya dapat menampung m . Akan tetapi IPAL Unit II ini terletak lebih rendah dibandingkan industri tahu sehingga tidak diperlukan pemompaan. pemompaan. Akibat masukan limbah l imbah tahu yang secara langsung ke digester, maka limbah tahu perlu didinginkan dalam bak pendingin sebelum masuk ke digester.
Prosesnya yang berlangsung secara continous membuat IPAL Unit II dapat menghasilkan biogas lebih banyak dibandingkan dengan unit I.
Gambar 4. IPAL Unit II Untuk mengurangi dampak limbah cair tahu terhadap lingkungan maka perlu dilakukan pengolahan limbah cair tahu. Berbagai upaya untuk mengolah limbah cair industri tahu telah dicoba dan dikembangkan. Secara umum, metode pengolahan yang dikembangkan tersebut dapat digolongkan atas 3 jenis metode pengolahan, pengolahan, yaitu secara fisika, kimia maupun biologis. Cara fisika, merupakan metode pemisahan sebagian dari beban pencemaran khususnya padatan tersuspensi atau koloid dari limbah cair. Dalam pengolahan limbah cair industri tahu secara fisika, proses yang dapat digunakan antara lain adalah filtrasi dan pengendapan (sedimentasi). Filtrasi (penyaringan) menggunakan media penyaring terutama untuk menjernihkan dan memisahkan partikel-partikel kasar dan padatan tersuspensi dari limbah cair. Padatan tersuspensi yang lolos dari penyaringan selanjutnya disisihkan dalam unit sedimentasi dengan menambahkan koagulan sehinggga terbentuk flok. Proses ini termasuk proses kimia. Dalam sedimentasi, flok-flok padatan dipisahkan dari aliran dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Cara kimia, merupakan metode penghilangan atau konversi senyawasenyawa polutan dalam limbah cair dengan penambahan bahan-bahan kimia atau
reaksi kimia lainnya (MetCalf & Eddy, 2003). Beberapa proses yang dapat diterapkan dalam pengolahan limbah cair industri tahu diantaranya termasuk koagulasi-flokulasi koagulasi-flokulasi dan netralisasi. Cara biologi, dapat menurunkan kadar zat organik terlarut dengan memanfaatkan mikroorganisme atau tumbuhan air. Pada dasarnya cara biologi adalah
pemutusan
molekul
kompleks
menjadi
molekul
sederhana
oleh
mikroorganisme. Proses ini sangat peka terhadap faktor suhu, pH, oksigen terlarut (DO) dan zat-zat inhibitor terutama zat-zat beracun. Mikroorganisme yang digunakan untuk pengolahan limbah adalah bakteri, algae, atau protozoa (Rit mann dan McCarty, 2001). Sedangkan tumbuhan air yang mungkin dapat digunakan termasuk gulma air ( aquatic weeds) (Lisnasari, 1995). Metode pengolahan biologis yang juga patut dipertimbangkan untuk mengolah limbah cair tahu di antaranya adalah proses aerob dan anaerob. Pengolahan limbah cair dengan proses aerobik adalah memanfaatkan aktivitas mikroorganisme atau metabolisme sel untuk menurunkan atau menghilangkan substrat tertentu terutama senyawa-senyawa organik biodegradable yang terdapat dalam air limbah. Proses metabolisme sel dapat dipisahkan atas dua jenis proses yaitu, katabolisme dan anabolisme (Manahan, 1994; Rittmann dan McCarty, 2001; Suriawiria, 1996). Berdasarkan pemanfaatan oksigen dalam proses metabolisme sel, pengolahan limbah cair secara biologis dapat dibagi atas dua kelompok yaitu, proses aerob dan anaerob. Sistem aerob membutuhkan pemakaian oksigen dari atmosfer atau sumber oksigen murni. Pada proses aerob katabolisme senyawa organik berlangsung dengan memanfaatkan oksigen bebas yang terdapat dalam lingkungan sebagai penerima elektron terakhir. Pada proses anaerob katabolisme senyawa organik berlangsung tanpa oksigen bebas dalam lingkungan dan penguraian terjadi dengan memanfaatkan senyawa organik sebagai penerima elektron terakhir. Dalam perlakuan biologis, prinsip biologi diterapkan untuk mengolah limbah cair dengan bantuan mikroorganisme yang dapat diperoleh secara alamiah atau seleksi. Sistem ini cukup efektif dengan biaya pengoperasian rendah dan
dapat mereduksi BOD hingga 90%. Oleh karena itu, pengolahan limbah cair secara biologis merupakan cara yang sangat menarik dan menguntungkan. Limbah padat industri tahu meliputi ampas tahu yang diperoleh dari hasil pemisahan bubur kedelai. Ampas tahu masih mengandung protein yang cukup tinggi (Tabel 1) sehingga masih dapat dimanfaatkan kembali. Ampas tahu masih mengandung protein 27 gram, karbohidrat 41,3 gram, maka dimungkinkan untuk dimanfaatkan kembali menjadi kecap, taoco, tepung yang dapat digunakan dalam pembuatan berbagai makanan (kue kering, cake, lauk pauk, dan kerupuk). Pada pembuatan kue dan aneka makanan, pemakaian tepung tahu tersebut dapat disubstitusikan ke dalam gandum. Pemakaian tepung ampas tahu sebagai bahan substitusi gandum mempunyai manfaat antara lain dihasilkannya suatu produk yang masih mempunyai nilai gizi dan nilai ekonomi serta lingkungan menjadi bersih. Karena sifat penggunaan tepung limbah tahu ini sifatnya sebagai bahan pengganti, maka pada proses pembuatan makanan maupun pakan ternak, selalu diawali dengan pembuatan tepung limbah padat tahu terlebih dahulu. Tabel 1. Komposisi Kimia Ampas Tahu Unsur
Nilai
Kalori
414 kal
Protein
26,6 g
Lemak
18,3 g
Karbohidrat
41,3 g
Kalsium
19 mg
Fosfor
29 mg
Besi
4,0 mg
Vitamin B
0,20 mg
Air
9,0 g
Sumber : KLH 2006
Proses pembuatan tepung serat ampas tahu yaitu sejumlah limbah padat tahu (ampas tahu), diperas airnya selanjutnya dikukus ± 15 menit. Ampas yang sudah dikukus, diletakkan diatas nyiru atau papan, selanjutnya dijemur diterik
matahari ataupun dikeringkan dengan oven. Apabila dilakukan pengeringan dengan oven, dipakai temperatur 100°C selama 24 jam. Setelah kering dihaluskan dengan cara digiling atau diblender dan diayak. Simpan tepung tahu ditempat yang kering. Bentuk tepung seperti ini tahan lama, dan siap menjadi bahan baku pengganti tepung terigu atau tepung beras untuk berbagai makanan. Penambahan bahan lain disesuaikan dengan kebutuhan yang sesuai dengan produk apa yang akan dibuat. Ampas tahu kebanyakan oleh masyarakat digunakan sebagai bahan pembuat tempe gembus. Hal ini dilakukan karena proses pembuatan tempe gembus yang mudah (tidak perlu keterampilan khusus) dan biayanya cukup murah. Selain tempe gembus ampas tahu juga diolah untuk dij adikan pakan ternak. Proses pembuatannya yaitu campuran ampas tahu dan kulit kedelai yang sudah tidak digunakan dicampur dengan air, bekatul, tepung ikan dan hijauan, lalu diaduk hingga tercampur rata, kemudian siap diberikan ke hewan ternak. Beberapa produk makanan dan aneka kue yang dibuat dengan penambahan tepung serat ampas tahu adalah lidah kucing, chocolate cookie, cake (roti bolu), dan kerupuk ampas tahu. Terdapat indikator yang menentukan suatu air tercemar air limbah atau tidak. Indikator tersebur antara lain indikator kimia dan fisika. Indikator kimia antara lain derajat keasaman (pH), BOD, COD, lemak dan minyak, dan nitorgen amoniak. Sedangkan indikator fisika antara lain suhu, TDS dan TSS.
Derajat keasaman adalah ukuran untuk menentukan sifat asam dan basa. Perubahan pH di suatu air sangat berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, maupun biologi dari organisme yang hidup di dalamnya. Derajat keasaman diduga sangat berpengaruh terhadap daya racun bahan pencemaran dan kelarutan beberapa gas, serta menentukan bentuk zat didalam air. Nilai pH air digunakan untuk mengekpresikan kondisi keasaman (kosentrasi ion hidrogen) air limbah. Skala pH berkisar antara 1-14. Kisaran nilai pH 1-7 termasuk kondisi asam, pH 714 termasuk kondisi basa, dan pH 7 adalah kondisi netral. Biological (biochemical) (biochemical) Oxygen Demand (BOD) adalah banyaknya
oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan
organiknya yang mudah terurai. Jika BOD tinggi maka dissolved oxygen (DO) menurun karena oksigen yang terlarut tersebut digunakan oleh bakteri, akibatnya ikan dan organisme air yg bernafas dengan insang terancam nyawanya. Bahan organik yang tidak mudah terurai umumnya berasal dari limbah pertanian, pertambangan dan industri. Parameter BOD ini merupakan salah satu parameter yang di ukur dalam pemantauan parameter air, khusunya pencemaran bahan organik yang tidak mudah terurai. BOD menunjukkan jumlah oksigen yang dikosumsi oleh respirasi mikro aerob yang terdapat dalam botol BOD yang o
diinkubasi pada suhu sekitar 20 C selama lima hari, dalam keadaan tanpa cahaya. Chemical
menggunakan
Oxigen
oksigen
Demand (COD)
selama
peruraian
adalah senyawa
kapasitas organik
air
untuk
terlarut
dan
mengoksidasi senyawa anorganik seperti amonia dan nitrit. Kebutuhan oksigen kimiawi atau COD menggambarkan jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi, baik yang dapat didegradasi secara biologis maupun yang sukar didegradasi secara biologis menjadi CO 2 dan H2O. Keberadaan bahan organik dapat berasal dari alam ataupun dari aktivitas rumah tangga dan industri. Perairan yang memiliki nilai COD tinggi tidak diinginkan bagi kepentingan perikanan dan petanian. Nilai COD pada perairan yang tidak tercemar biasanya kurang dari 29 mg/liter. Sedangkan pada perairan yang tercemar dapat lebih dari 200 mg/liter pada limbah industri dapat mencapai 60.000 mg/liter. Lemak dan minyak merupakan zat pencemar yang sering dimasukkan kedalam kelompok padatan, yaitu padatan yang mengapung di atas permukaan air. Lemak tergolong benda organik yang relatif tidak mudah teruraikan oleh bakteri. Terbentuknya emulsi air dalam minyak akan membuat lapisan yang menutup permukaan air dan dapat merugikan, karena penetrasi sinar matahari ke dalam air berkurang serta lapisan minyak menghambat pegambilan oksigen dari udara sehingga oksigen terlarut menurun. Untuk air sungai kadar maksimum lemak dan minyak 1 mg/l. Nitrogen Amoniak (NH3-N) merupakan salah satu parameter dalam menentukan kualitas air, baik air minum maupun air sungai. Amoniak berupa gas
yang berbau tidak enak sehingga kadarnya harus rendah, pada air minum kadarnya harus nol sedangkan air surgai kadarnya 0.5 mg/l. Suhu dari suatu badan air dipengaruhi oleh musim, lintang (latitute), ketinggian dari permukaan laut, waktu dalam hari, sirkulasi udara, penutupan awan, dan aliran serta kedalaman badan air; adalah salah satu faktor yang sangat penting bagi kehidupan organisme, karena suhu mempengaruhi baik aktivitas metabolisme maupun pengembangbiakan pengembangbiakan dari organisme-organisme tersebut Total Suspended Solid (TSS) atau padatan tersuspensi adalah padatan yang
menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut, dan tidak dapat mengendap. Padatan tersuspensi terdiri dan partikel-partikel yang ukuran maupun beratnya lebih kecil dari pada sedimen, seperti bahan-bahan Organik tertentu, tanah liat dan lainnya. Partikel menurunkan intensitas cahaya yang tersuspensi dalam air umumnya terdiri dari fitoplankton, zooplankton, kotoran hewan, sisa tanaman dan hewan, kotoran manusia dan limbah industri. Total Dissolved Solid (TDS) atau padatan terlarut adalah padatan-padatan
yang mempunyai ukuran lebih kecil dari padatan tersuspensi. Bahan-bahan terlarut pada perairan alami tidak bersifat toksik, akan tetapi jika berlebihan dapat meningkatkan nilai kekeruhan yang selanjutnya akan menghambat penetrasi cahaya matahari ke kolom air dan akhirnya berpengaruh terhadap proses fotosintesis diperairan. Selain pemanfaatan limbah cair industri tahu untuk biogas, limbah tersebut juga dapat digunkan untuk bahan pembuatan puding tahu, dan pupuk pada jenis tanaman mikroalga terutama Spirulina. Limbah cair tahu tersebut dapat dijadikan alternatif baru yang digunakan sebagai pupuk sebab di dalam limbah cair tahu tersebut memiliki ketersediaan nutrisi yang dibutuhkan oleh Spirulina sp.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
1. Dampak yang ditimbulkan oleh pencemaran bahan organik li mbah industri tahu adalah gangguan terhadap kehidupan biotik dan turunnya kualitas air perairan akibat meningkatnya kandungan bahan organik. or ganik. 2. Proses pembuatan biogas dilakukan dengan mereaksikan limbah cair tahu dengan bakteri didalam digester dan terjadi proses anaerobik (tanpa oksigen) yang akan menghasilkan gas metana. 3. Terdapat 3 metode pengolahan limbah cair yang dikembangkan yaitu secara fisika, kimia dan biologis. Sedangkan menurut penggunaan oksigen dibedakan menjadi sistem aerobik, anaerobik dan kombinasi aerobikanaerobik. 4. Pemanfaatan limbah padat tahu antara lain untuk pakan ternak, bahan pembuatan kecap, taoco, dan tepung yang dapat digunakan dalam pembuatan berbagai makanan seperti kue kering, cake, lauk pauk, dan kerupuk. 5. Manfaat dari biogas antara lain untuk memasak, lampu penerangan, dan listrik generator. 6. Indikator yang menentukan pencemaran pencemaran air antara lain indikator kimia dan fisika. Indikator kimia antara lain derajat keasaman (pH), BOD, COD, lemak dan minyak, dan nitorgen amoniak. Sedangkan indikator fisika antara lain suhu, TDS dan TSS. 7. Selain pemanfaatan limbah cair industri tahu untuk biogas, li mbah tersebut juga dapat digunakan untuk bahan pembuatan puding tahu, dan pupuk pada jenis tanaman mikroalga terutama Spirulina .
B. Saran
Sebaiknya pengamatan dilakukan secara terperinci mulai dari proses pembuatan tahu, proses pengolahan limbah menjadi biogas dan pemanfaatan biogas secara langsung.
DAFTAR PUSTAKA
Connell, D.W. dan G.J. Miller. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Lingkungan . UI Press. Jakarta. Hartati. 1994. Tahu Makanan Bergizi. Kanisius : Yogyakarta. Kaswinarni, Fibria. 2007. Kajian teknis pengolahan limbah padat dan cair industri tahu : Studi kasus industri tahu Tandang Semarang, Sederhana Sederhana Kendal dan Gagak Sipat Boyolali. Tesis. Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Diponegoro. Semarang. Tidak dipublikasikan. Lisnasari. 1995. Pemanfaatan gulma air ( aquatic weeds) sebagai upaya pengolahan limbah cair industri pembuatan tahu. Tesis. Program Pasca Sarjana USU. Medan. Tidak dipublikasikan. Metcalf dan Eddy. 2003. Wastewater Engineering : Treatment, Disposal and Reuse 4th edition edition. McGraw Hill Book Co. New York. Pohan, Nurhasmawaty. 2008. Pengolahan limbah cair industri tahu dengan proses biofilter aerobik. Tesis. Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Medan. Tidak dipublikasikan. Sadzali, Imam. 2010. Potensi limbah tahu sebagai biogas, Jurnal UI Untuk Bangsa Seri Kesehatan, Kesehatan, Sains, dan Teknologi Teknologi. Vol 1. 62-69. Wardhana, W.A. 2004. Dampak Pencemaran Lingkungan. Penerbit Andi. Yogyakarta. Wiryani, Erry. 2009. Analisis Kandungan Limbah Cair Pabrik Tempe. Laboratorium Ekologi dan Biosistematik Jurusan Biologi Fakultas MIPA Universitas Diponegoro. Semarang.
LAMPIRAN
A. Hasil
B. Foto
Gambar 5. Kerupuk Ampas Tahu
Gambar 6. Instalasi Pengolahan Air Limbah Unit I
Gambar 7. Gas Houlder I
Gambar 8. Tricking Filter dan Outlet
Gambar 9. Gas Houlder 2 IPAL Unit I
Gambar 10. Potongan Bambu
Gambar 11. Inlet IPAL Unit I
Gambar 12. Instalasi Pengolahan Pengolahan Air Limbah Unit II
Gambar 13. Bak Pendingin IPAL Unit II
Gambar 14. Digester IPAL Unit II
Gambar 15. Gas Houlder 1 IPAL Unit II
Gambar 16. Outlet IPAL Unit II
