LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PENGOLAHAN LIMBAH
KUNJUNGAN PABRIK TAHU KALISARI
Oleh: Helmas Dwi Antoro Tanjung NIM A1H009041
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOERDIRMAN FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO 2012
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Secara umum yang disebut limbah adalah bahan sisa yang dihasilkan dari suatu kegiatan dan proses produksi, baik pada skala rumah tangga, industri, pertambangan, dan sebagainya. Bentuk limbah tersebut dapat berupa gas dan debu, cair atau padat. Di antara berbagai jenis limbah ini ada yang bersifat beracun atau berbahaya dan dikenal sebagai limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (Limbah B3). Teknologi pengolahan limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan limbah domestik maupun industry yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan. B. Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui proses pengolahan limbah tahu menjadi biogas.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Menurut Mardisiswoyo, P et al.1993 yang dimaksud dengan limbah industri adalah segala bentuk bahan, yang tidak atau belum punya arti ekonomis, yang dihasilkan suatu proses teknologi yang dipakai, atau karena kecerobohan operator dan atau hal lain yang tidak dapat diperkirakan sebelumnya harus terbuang keluar dari berbagai unit proses yang ada. Sedangkan limbah cair industri adalah semua limbah industri yang berbentuk cairan atau berada dalam fase cair. Pengolahan limbah cair industri pada hakekatnya adalah suatu perlakuan tertentu yang harus diberikan pada limbah cair sebelum limbah tersebut terbuang ke lingkungan penerima limbah. Untuk dapat menentukan secara tepat perlakuan yang sebaiknya diberikan pada limbah cair, terlebih dahulu diketahui secara tepat karakteristik dari limbah melalui berbagai penetapan berbagai parameter untuk mengetahui macam dan jenis komponen pencemar serta sifat-sifatnya. Pengolahan limbah cair meliputi pengolahan fisika, pengolahan kimia dan pengolahan biologis. Pengolahan fisika dilakukan terhadap air limbah dengan kandungan bahan limbah yang dapat dipisahkan secara mekanis langsung.Pengolahan secara kimia merupakan proses dimana perubahan, penguraian ataupemisahan bahan yang tidak diinginkan berlangsung karena mekanisme reaksi kimia. Proses pengolahan limbah cair secara biologis dilakukan denganmemanfaatkan aktivitas mikroorganisme (bakteri, ganggang, protozoa, dll) untukmenguraikan atau merombak senyawa-senyawa organik dalam air menjadi zat-zat yang lebih sederhana (stabil). Tahu adalah hasil olahan dari ekstrak kedelai, melalui proses penggumpalan (pengendapan) protein susu kedelai. Bahan yang biasa digunakan adalah batu tahu (CaSO4), asam cuka (CH3COOH) dan MgSO4. Jumlah air yang dibutuhkan dari proses pembuatan tahu mulai dari tahap perendaman sampai pencucian ampas adalah 135 liter untuk 3 kg kedelai atau 45 liter per 1 kg kedelai. Kesimbangan bahan pada proses pembuatan tahu disajikan pada gambar 1.
Gambar 1. Keseimbangan Bahan Pada Proses Pembuatan Tahu Input berupa bahan baku dengan suatu proses akan menghasilkan suatu hasil yaitu output, dimana dalam proses perubahan tersebut memerlukan energy dan teknologi. Selanjutnya output berupa hasil akan digunakan oleh manusia. Pada perubahan proses dari input menjadi output akan menghasilkan sampah. Sampah akan dihasilkan pula dari sisa penggunaan manusia. Sampah apabila diolah dapat dikonversikan akan berguna dan merupakan bahan baku baru untuk input yang lain. Sampah dapat terdekomposisi atau diurai oleh bakteri menjadi bagian tertentu dan yang tidak dapat terurai akan ditumpuk dialam. Dalam proses pembuatan tahu, bahan baku atau input berupa kedelai dengan bantuan air, akan menghasilkan tahu, sedang hasil sampingnya berupa ampas tahu dan limbah cair berupa whey. Ampas tahu dapat dikonversikan sebagai bahan makanan ternak dan ikan serta omcom, sedangkan whey sebagaian besar belum dapat dimanfaatkan (kadang-kadang digunakan sebagai biang), di alam akan berupa limbah (sampah organik) yang kemudian akan diuraikan oleh bakteri. Dari proses pembuatan tahu ini dapat diketahui timbulan limbah yang dihasilkan antara lain, limbah padat berupa ampas tahu dan limbah cair . Ampas tahu dapat dikonversikan sebagai bahan makanan ternak dan ikan serta oncom. Sebagian besar sumber limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu adalah cairan kental yang terpisah dari gumpalan tahu yang disebut air dadih (whey), sedang sumber limbah cair lainnya berasal dari pencucian kedele, pencucian peralatan proses, pemasakan dan larutan bekas rendaman kedele. Pada pembuatan tahu secara tradisional akan menghasilkan ampas tahu dengan kandungan protein yang tinggi
dibandingkan dengan pengolahan cara mekanis. Kadar protein berdasarkan berat kering di dalam ampas adalah 22%, sedangkan dalam kedelai 38%. Dalam sistem biologi, mikroorganisme menggunakan limbah untuk mensintesis bahan sellular baru dan menyediakan energi
untuk sintesis.
Mikroorganisme juga dapat menggunakan suplay makanan yang sebelumnya sudah terakumulasi secara internal atau endogenes untuk respirasi dan melakukannya terutama bila tidak ada sumber makanan dari luar atau eksogenes. Sintesis dan respirasi endogenes berlangsung secara simultan dalam system biologis, dengan sintesis yang berlangsung lebih banyak bila terdapat makanan eksogenes yang berlebihan, dan respirasi endogenes akan mendominasi bila suplay makanan eksogenes sedikit atau tidak ada.
III.
METODOLOGI
A. Alat dan Bahan Alat dan bahan digunakan dalam praktikum kali ini adalah alat tulis B. Prosedur Kerja 1. Melakukan kunjungan ke lokasi pembuatan tahu. 2. Mengamati proses pembuatan tahu. 3. Mengawati dan mencatat tahap-tahap pengolahan limbah tahu menjadi biogas.
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil (Terlampir) B. Pembahasan
Limbah cair tahu sering dibuang secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu sehingga menghasilkan bau busuk dan mencemari sungai. Sumber limbah cair lainnya berasal dari pencucian kedelai, pencucian peralatan proses, pemasakan dan larutan bekas rendaman kedele. Jumlah air limbah tahu yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu kirakira 15-20 l / kg bahan baku kedelai, sedangkan beban pencemarannya kira-kira sebesar 30 kg Total Suspended Solids (TSS) / kg bahan baku kedelai , Biologycal Oxygen Demand (BOD) 65 gr / kg bahan baku kedelai dan Chemical Oxygen Demand (COD) 130 gr/ kg bahan baku kedelai. (Potter, C.Soeparwadi, M & Gani A. 1994). Total Suspended Solids (Padatan Total tersuspensi) adalah zat-zat padat tersuspensi yang tersisa sebagai residu dalam suatu bejana, bila sampel air dalam bejana tersebut dikeringkan pada suhu tertentu. Biologycal Oxygen Demand (kebutuhan oksigen biologis) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan atau mengoksidasikan hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian zat-zat organis yang tersuspensi dalam air. Chemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen kimia, merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis. Akibat dari pencemaran limbah yang mempengaruhi air permukaan dan air tanah, sehingga warga merasa tidak nyaman. Dampak yang akan timbul mungkin penyakit – penyakit kulit, penyakit perut dan lainnya setelah menggunakan air tanah yang ada disekitar pabrik tahu tersebut. resiko lainnya air ini juga akan mencemari air sumur warga sekitar. Untuk air permukaan akan adanya dampak
terhadap flora, fauna dan manusia yang menggunakan air sungai. Hal ini akan terjadi apabila air limbah tersebut langsung dibunag kesungai. Namun, apabila air limbah sudah diolah dampak yang dihasilkan tidak besar. Terhadap tingkat kesehatan, resiko yang mungkin muncul yaitu penyakit kulit, perut dan sebagainya. Bobotnya adalah sedang karena pemanfaatan sungai untuk penyiraman tanaman dan air sumur untuk keperluan sehari – hari. Desa kalisari merupakan daerah percontohan instalisasi pengolahan limbah (IPAL) industry kecil tahu. Di desa ini limbah cari tahu di olah menjadi biogas. biogas adalah suatu jenis gas yang bisa dibakar, di produksi melalui proses permentasi anaerobic bahan organic, biomassa kimbah pertanian atau camppuran keduanya, di dalam satu ruang pencerna (digester). Berikut ini adalah proses pengolahan limbah cair tahu menjadi biogas dengan proses anaerobik.
Gambar 2. Instalasi sistem produksi dan pemanfaatan biogas. Secara umum, proses anaerob terdiri dari empat tahap yakni : hidrolisis, pembentukan asam, pembentukan asetat dan pembentukan metana. Proses anaerob dikendalikan oleh dua golongan mikroorganisme (hidrolitik dan metanogen). Bakteri hidrolitik terdapat dalam jumlah yang besar dalam kotoran unggas karena reproduksinya sangat cepat. Organisme ini memecah senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Senyawa sederhana
diuraikan oleh bakteri penghasil asam (acid-forming bacteria) menjadi asam lemak dengan berat molekul rendah seperti asam asetat dan asam butirat. Selanjutnya bakteri metanogenik mengubah asam-asam tersebut menjadi metana. Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar dan juga dapat menghasilkan listrik. Ada beberapa alasan mengapa biogas merupakan bahan bakar alternatif terbaik, di antaranya biogas memproduksi bahan bakar ramah lingkungan, biogas memiliki kandungan energi dalam jumlah yang besar, dan limbah biogas dapat dimanfaatkan sebagai pupuk. Biogas menghasilkan bahan bakar ramah lingkungan. Biogas terbuat dari bahan-bahan alami, seperti kotoran manusia dan hewan, serta limbah-limbah organik lain. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon di atmosfer bila dibandingkan dengan bahan bakar fosil. Biogas juga tidak menghasilkan limbah yang bisa mencemari lingkungan. Gas metana dalam biogas bisa terbakar sempurna. Sebaliknya, gas metana dalam bahan bakar fosil tidak bisa terbakar sempurna dan akan membahayakan lingkungan. Seperti kita ketahui, metana termasuk dalam gas-gas rumah kaca yang bisa menyebabkan pemanasan global (global warming). Sehingga penggunaan biogas bisa mencegah resiko terjadinya global warming. Selain menghasilkan limbah cair tahu juga menghasilkan limbah padat berupa ampas tahu. Saat ini ampas tahu kita ketahui dapat dimanfaatkan sebagai kerupuk ampas tahu, kembang tahu, kecap ampas tahu, stick tahu dan dengan proses fermentasi dihasilkan nata de soya serta sebagai alternatif bahan pakan ternak. Melihat sifat ampas tahu yang memiliki banyak kelebihan seperti mengandung protein yang tinggi, banyak mengandung serat, serta murah dan mudah didapat, maka dapat dikembangkan suatu bentuk usaha baru yang memanfaatkan ampas tahu sebagai bahan dasarnya dengan tujuan selain sebagai salah satu upaya mengurangi pencemaran dari limbah atau ampas tahu khususnya di daerah perairan, tapi juga mampu memberikan alternatif gizi sebagai sumber protein yang bermanfaat bagi tubuh manusia.
V.
SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan Secara umum, proses pembuatan biogas dari limbah cair tahu terdiri dari empat tahap yakni : hidrolisis, pembentukan asam, pembentukan asetat dan pembentukan metana. Proses anaerob dikendalikan oleh dua golongan mikroorganisme (hidrolitik dan metanogen). Bakteri hidrolitik terdapat dalam jumlah yang besar dalam kotoran unggas karena reproduksinya sangat cepat. Organisme ini memecah senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Senyawa sederhana diuraikan oleh bakteri penghasil asam (acidforming bacteria) menjadi asam lemak dengan berat molekul rendah seperti asam asetat dan asam butirat. Selanjutnya bakteri metanogenik mengubah asam-asam tersebut menjadi metana. B. Saran Dalam praktikum ini sebaiknya waktu lebih di efektifkan lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Jarwati, Sartantono dan Sukani. 1994. Peningkatan Energi dari Hasil Pengolahan Air Limbah Industri Tahu dan Tempe. Balai Penelitian dan Pengembangan Industri Departemen Prindustrian RI. Semarang
Mardisiwayo, P et al. 1993. Petunjuk Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran Limbah Padat dan Cair Industri. Departemen Perindustrian. Jakarta. Moerman, E. dan Prasad, K.K.(1995). Clean Combustion and Excess Air Factors, Selected Paper in Combustion Technologies for a Clean Environment, Gordon and Breach Publishers, Basel, pp. 467-477. Partoatmojo, S. 1991. Karakteristik Limbah Cair Pabrik Tahu dan Pengolahannya dengan Ecenggondok (Eichormia Crasipes(Mart) Solums. Pusat Penelitian Lingkungan Hidup Lembaga Penelitian Institut Pertanian Bogor.
