PENGARUH PENYARINGAN TERHADAP KONSENTRASI
CHEMICAL OXYGEN DEMAND, TOTAL SUSPENDED SOLID, DAN
PH LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU
THE EFFECT OF FILTERING ON CHEMICAL OXYGEN DEMAND, TOTAL SUSPENDED SOLID, AND PH IN INDUSTRIAL TOFU LIQUID WASTE
Rita Purwasih 1, dan Wiwik Endah Rahayu2 1,2Jurusan Agroindustri, Politeknik Negeri Subang, Subang 41211
e-mail korespondensi: rita.purwasih@gmail.com
Abstrak. Industri tahu menghasilkan limbah cair yang mempunyai kandungan bahan
organik yang tinggi sehingga jika dibuang langsung ke lingkungan akan berbahaya. Salah satu alternatif pengolahan limbah cair adalah metode filtrasi atau penyaringan, penyaringan bertujuan agar limbah cair yang diproduksi oleh industri tahu sesuai dengan baku mutu yang ada. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penyaringan terhadap konsentrasi Chemical Oxygen Demand (COD), Total Suspended Solid (TSS), dan pH limbah cair tahu dengan kombinasi media filtrasi yaitu sekam padi, arang, batu zeolit, dan pasir kuarsa. Penelitian ini dilakukan pada Bulan Juli, 2020 di Laboratorium Pengujian Mutu Agroindustri Program Studi Agroindustri, Politeknik Negeri Subang. Metode penelitian yaitu deskriptif kuantitatif dengan jenis penelitian eksperimen untuk mengetahui pengaruh penyaringan terhadap konsentrasi COD, TSS, dan pH limbah cair tahu. Adapun perlakuannya yaitu T0 : Limbah cair tahu tanpa penyaringan; T1: Limbah cair tahu 2 kali penyaringan; T2: Limbah cair tahu 4 kali penyaringan. Masing-masing perlakuan mendapat 4 kali ulangan. Parameter yang diamati yaitu COD, TSS, serta pH limbah cair tahu. Hasil penelitian di dapat bahwa frekuensi penyaringan dapat menurukan konsentrasi COD dan TSS serta dapat meningkatkan pH limbah cair tahu dan perlakuan terbaik yang dapat menurunkan nilai COD (308 mg/L), dan TSS (282 mg/L), serta meningkatkan pH (5) adalah T2 yaitu dengan 4 kali penyaringan.
Kata Kunci : COD, limbah cair, pH, tahu, TTS.
Abstract. The tofu industry produces waste that has a high organic material content, so if it is exposed directly into a hazardous environment. One of the alternatives for waste treatment is the filtration method, which aims to make the liquid waste produced by the tofu industry comply with existing quality standards. This study aimed to determine the effect of filtering on the concentration of Chemical Oxygen Demand (COD), Total Suspended Solid (TSS) and pH of tofu wastewater with a combination of filtration media, namely rice husks, charcoal, zeolite, and quartz sand. This research was conducted in July, 2020 at the Agro-Industry Quality Testing Laboratory of the Agro-Industry Study Program, Subang State Polytechnic. The research method is descriptive quantitative with the type of experimental research to determine the effect of filtering on the concentration of COD, TSS, and pH of tofu liquid waste. The treatments were T0: Tofu liquid waste without filtering; T1: Tofu liquid waste is filtered twice; T2: Tofu liquid waste is filtered 4 times. Each treatment received 4 replications. The parameters observed were COD, TSS, and the pH of tofu liquid waste. The results show that the frequency of filtering can reduce COD and TSS concentrations and can increase the pH of tofu liquid waste and the best treatment can reduce COD (308 mg / L), and TSS (282 mg / L) values, and increase pH (5). is T2, namely by 4 times filtering.
1. Pendahuluan
.
Subang merupakan salah satu Kabupaten di Provinsi Jawa Barat yang memiliki banyak UKM. Salah satu UKM yang ada di Subang adalah UKM yang mempoduksi tahu. Tahu merupakan salah satu produk olahan pangan yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat. Menurut Deperindag Subang, pada tahun 2008 jumlah industri kecil yang memproduksi tahu adalah 160 industri kecil dengan kapasitas rata-rata produksi adalah 50-100 kg kedelai/hari (Taufan, 2012). Lokasi industri tahu di Subang bergerombol dalam satu wilayah. Dalam proses pengolahannya, para pengrajin tahu mengakui bahwa pada umumnya mereka belum memperhatikan prinsip-prinsip cara produksi makanan yang baik (CPMB) termasuk dampaknya terhadap lingkungan (Darmajana et al., 2015).
Dari proses produksi tahu, salah satu dampak yang dirasakan masyarakat sekitar adalah pencemaran lingkungan akibat limbah yang dihasilkan. Limbah yang dihasilkan yaitu limbah padat dan limbah cair. Limbah padat yang dihasilkan adalah ampas tahu, sedangkan limbah cair yang dihasilkan yaitu air yang berasal dari proses pencucian dan perendaman kedelai, penggumpalan, pencetakan dan pencucian alat. Limbah cair tersebut mempunyai kandungan bahan organik yang tinggi sehingga jika dibuang langsung ke lingkungan akan berbahaya. Dari bahan baku kedelai sebanyak 60 kg akan menghasilkan 80 kg tahu dengan hasil samping 70 kg ampas tahu, 1.620 kg whey dan 1.800 liter air (Darmajana et al., 2015).
Limbah cair yang akan dibuang ke lingkungan, idealnya telah sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan melalui Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah yaitu :
Tabel 1. Baku mutu air limbah bagi usaha
dan/atau kegiatan pengolahan kedelai Parameter Tahu Kadar *) (mg/L) Beban (kg/ton) BOD 150 3 COD 300 6 TSS 200 4 pH 6-9
Kualitas air limbah paling
tinggi (m3/ton) 20
Keterangan:
1) *) kecuali untuk pH
2) Satuan kuantitas air limbah adalah m3 per ton bahan baku
3) Satuan beban adalah kg per ton bahan baku 4) BOD adalah Biochemical Oxygen Demand 5) COD adalah Chemical Oxygen Demand 6) TSS adalah Total Suspended Solid
Salah satu alternatif pengolahan limbah cair agar sesuai dengan baku mutu yang ada yaitu dengan metode filtrasi atau penyaringan. Filtrasi merupakan proses penyaringan yang dilakukan untuk menghilangkan zat padat tersuspensi dari air melalui media berpori. Penyaringan dengan media tersebut dilakukan dengan membawa dan menangkap partikel-partikel ke dalam ruang berpori sehingga terjadi pengumpulan dan penumpukan partikel pada permukaan butiran dari medium filter (Fahrudin, 2017). Penggunaan metode penyaringan sudah banyak ditel
Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat alat pengolahan limbah cair
menggunakan metode filtrasi tidak mahal selain itu juga mudah didapat sehingga dapat diaplikasikan pada industri kecil. Bahan-bahan tersebut antara lain ijuk, pasir, batu kerikil, arang aktif dan zeolit (Sembiring & Sinaga, 2003). Filter yang digunakan dalam penelitian ini adalah sekam padi, arang, batu zeolit dan pasir kuarsa.
Sekam padi digunakan karena ketersediaan limbah pertanian tersebut yang cukup banyak, selain itu sekam padi berpotensi karena memiliki kemampuan untuk menerap logam berat dalam air dan merupakan material berpori (Nurhasni et al., 2014). Arang digunakan sebagai media filter karena memiliki pori-pori yang terbuka dan permukaan yang luas sehingga memiliki daya serap tinggi selain itu juga dapat menahan bahan organik terlarut, menghilangkan bau dan rasa di dalam air serta mengabsorbsi ion logam berat. Batu zeolit merupakan batu yang memiliki sifat porous, struktur berpori, permukaan luas, serta mengandung silica dan alumunium sehingga mempuyai kemampuan yang baik untuk menyerap ion-ion logam berat. Pasir juga memiliki pori-pori dan celah yang mampu menyerap dan menahan partikel dalam air.
Berdasarkan latarbelakang diatas, dan untuk menghasilkan limbah cair industri tahu yang sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penyaringan terhadap konsentrasi COD, TSS, dan pH limbah cair tahu dengan kombinasi media filtrasi.
2. Metodelogi Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada Bulan Juli, 2020 di Laboratorium Pengujian Mutu Agroindustri Program Studi Agroindustri, Politeknik Negeri Subang.
Bahan yang digunakan yaitu limbah cair tahu yang diambil dari industri tahu “X” di Subang, aquadest, kertas saring whatman 40, pH meter, sekam padi, arang batok, batu zeolite, dan pasir kuarsa. Alat yang digunakan yaitu termometer, cawan, oven, thermometer, desikator, botol galon kran 8 liter.
Filter dibuat menggunakan botol galon kran berkapasitas 8 liter, dengan penyusunan material filter pada setiap perlakuan yaitu sekam padi setinggi 4 cm; arang setinggi 6 cm; batu zeolit setingi 2 cm; dan pasir kuarsa setinggi 4 cm (Gambar 1) yang disitasi dari penelitian (Dewi & Buchori, 2016) termodifikasi. Prosedur penyaringan limbah yaitu dengan menuangkan limbah cair sedikit demi sedikit ke dalam galon, hal ini dilakukan untuk mengurangi resiko tercampurnya material filter yang telah disusun yang disesuaikan dengan perlakuannya.
A
B
C
D
Gambar 1. Ilustrasi material filter Atas
Keterangan :
A : Sekam padi (4 cm); B : Arang (6 cm); C : Batu Zeolit (2 cm); D : Pasir kuarsa (4 cm).
Metode penelitian yaitu deskriptif kuantitatif dengan jenis penelitian eksperimen untuk mengetahui pengaruh penyaringan terhadap konsentrasi COD, TSS, dan pH limbah cair tahu. Adapun perlakuannya yaitu :
T0 : Limbah cair tahu tanpa penyaringan; T1: Limbah cair tahu 2 kali penyaringan; T2: Limbah cair tahu 4 kali penyaringan.
Masing-masing perlakuan mendapat 4 kali ulangan. Parameter yang diamati yaitu COD, TSS, serta pH limbah cair tahu. Pengujian parameter dilakukan sebagai berikut :
Chemical Oxygen Demand (COD)
• Memasukan 100 ml sampel ke dalam Erlenmeyer 300 ml.
• Menambahkan 5 ml H2SO4 6 N dan memanaskan campuran tersebut pada suhu 700C.
• Menambahkan 10 ml larutan standar KMnO4 dan meneruskan memanaskan sampai mendidih. • Menambahkan segera asam oksalat
0,01 N sebanyak 10 ml.
• Menitrasi kelebihan asam dengan standar KMnO4 0,01 N sampai timbul warna merah muda.
• Apabila memerlukan larutan standar KMnO4 0.01 N lebih dari 7 ml dengan toleransi 10 ml, maka
lakukan pengenceran sampel dengan mengambil 10 ml sampel dengan pipet dan masukan kedalam gelas ukur 100 ml, tambahkan aquades sampai batas miniskus.
• Nilai COD dihitung dengan rumus (Alfi, et al., 2015):
Total Suspended Solid (TSS)
• Menyaring 100 ml akuades dengan kertas saring Whatman nomor 40. • Memeanaskan kertas saring
tersebut di dalam oven dengan suhu 100 ⁰C selama kurang lebih 1 jam dan mendinginkannya dalam desikator selama 15 menit, lalu menimbang kertas saring tersebut sehingga diperoleh berat awal. • Mengambil 100 ml sampel air
limbah, disaring dengan
menggunakan kertas saring yang telah diketahui beratnya, kemudian dikeringkan di dalam oven dengan suhu 105 ⁰C selama 1 jam (A). • Mendinginkan kertas tersebut
desikator selama kurang lebih 15 menit, lalu ditimbang sebagai berat akhir (B).
• TSS dihitung dengan rumus (Sulistyanti et al., 2018):
TSS (mg/L) = (B-A) x 1000/V Keterangan :
A = berat kertas saring awal (mg) B = berat kertas saring + residu kering (mg)
V = volume (mL)
• Menyelupkan pH meter ke air limbah
• Mengamati pH dengan
membandingkan pada kertas indicator.
3. Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan penelitian yang dilakukan didapat nilai rat-rata parameter COD, TSS, dan pH adalah sebagai berikut:
Tabel 2. Rata-rata nilai COD, TSS, dan pH
limbah cair tahu
Parameter Hasil T0 T1 T2 COD (mg/L) 481 345 308 TSS (mg/L) 402 308 282 pH 4 4,5 5 Keterangan :
T0 : Limbah cair tahu tanpa penyaringan; T1: Limbah cair tahu 2 kali penyaringan; T2: Limbah cair tahu 4 kali penyaringan.
Chemical Oxygen Demand (COD)
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, didapatkan hasil nilai COD sebagai berikut:
Gambar 2. Grafik Nilai COD (mg/l)
Keterangan :
T0 :Limbah cair tahu tanpa penyaringan; T1: Limbah cair tahu 2 kali penyaringan; T2: Limbah cair tahu 4 kali penyaringan.
Berdasarkan Gambar 2. dapat diketahui bahwa frekuensi penyaringan berpengaruh terhadap penurunan kadar COD, nilai T0 adalah 481 mg/l; nilai T1 adalah 345 mg/l; dan nilai T2 adalah 308 mg/l. Ketiga perlakuan belum memenuhi baku mutu air limbah industri tahu yaitu memiliki nilai COD 300 mg/l namun grafiknya mengalami penurunan.
Penurunan kadar COD dipengaruhi oleh frekuensi penyaringan. Prinsip metode penyaringan atau filtrasi adalah mengalirkan air menembus media berpori dengan menggunakan bahan organik sehingga menyebabkan terjadinya perubahan sifat dengan pelekatan padatan tersuspensi (Nurhasmawaty, 2008) (Nurroisah et al., 2014). Hal tersebut sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh (Dewi & Buchori, 2016) kombinasi material filtrasi yakni sekam padi, arang batok, batu zeolit dan pasir kuarsa dalam pengolahan air limbah tahu dapat menurunkan nilai COD dengan efektifitas 30,95-60,59%.
Total Suspended Solid (TSS)
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, didapatkan hasil nilai TSS sebagai berikut: 481 345 308 0 200 400 600 T 0 T 1 T 2 NIL A I C OD PERLAKUAN
Gambar 3. Grafik Nilai TSS (mg/l) Keterangan :
T0 : Limbah cair tahu tanpa penyaringan; T1: Limbah cair tahu 2 kali penyaringan; T2: Limbah cair tahu 4 kali penyaringan.
Berdasarkan Gambar 3. dapat diketahui bahwa frekuensi penyaringan berpengaruh terhadap penurunan kadar TSS, nilai T0 adalah 402 mg/l; nilai T1 adalah 308 mg/l; dan nilai T2 adalah 282 mg/l. Ketiga perlakuan belum memenuhi baku mutu air limbah industri tahu yaitu memiliki nilai TSS 200 mg/l namun grafiknya mengalami penurunan.
Nilai TSS pada limbah cair tahu berasal dari proses pencucian, perebusan, penyaringan, dan pengepresan kacang kedelai yang dapat menyebabkan kekeruhan. Sehingga partikel TSS dapat disisihkan dengan metode filtrasi atau penyaringan (Kasman et al., 2018). Semakin banyak limbah cair tahu mengalami proses penyaringan, semakin berkurang nilai TSSnya. Penyaringan atau filtrasi limbah dapat menurunkan kadar atau nilai TSS dengan mengabsorpsi ion-ion logam dalam limbah oleh filtrat yang digunakan (Pradana et al., 2018).
pH
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, didapatkan hasil pH sebagai berikut:
Gambar 4. Grafik Nilai pH
Keterangan :
T0 :Limbah cair tahu tanpa penyaringan; T1: Limbah cair tahu 2 kali penyaringan; T2: Limbah cair tahu 4 kali penyaringan.
Berdasarkan Gambar 4. dapat diketahui bahwa frekuensi penyaringan berpengaruh terhadap kenaikan pH, nilai T0 adalah 4; nilai T1 adalah 4,5; dan nilai T2 adalah 5. Walaupun ketiga perlakuan belum memenuhi baku mutu air limbah industri tahu yaitu memiliki pH 6-9, namun mengalami kenaikan pada setiap perlakuan. pH berpengaruh terhadap kehidupan biota perairan, untuk itu pH limbah cair harus sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan. Filtrasi dapat memperbaiki kualitas kadar pH, prinsipnya yaitu dengan memisahkan partikel-partikel tersuspensi dan koloid, reduksi bakteri, organisme lainnya dan pertukaran konstituen kimia yang ada dalam air sehingga terjadi perubahan sifat kimia air limbah (pH). Semakin lama waktu pengontakan limbah dengan materi filtrat atau media pemisah yang bersifat basa, maka sifat kimia (pH)
402 308 282 0 100 200 300 400 500 T 0 T 1 T 2 NIL A I T S S PERLAKUAN 4 4,5 5 0 2 4 6 T 0 T 1 T 2 PH PERLAKUAN
air limbah menuju sifat basa (Rahayu et al., 2015).
4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian di dapat bahwa :
1. Frekuensi penyaringan dapat menurukan konsentrasi COD dan TSS serta dapat meningkatkan pH limbah cair tahu.
2. Perlakuan terbaik yang dapat menurunkan nilai COD dan TSS serta meningkatkan pH adalah T2 yaitu dengan 4 kali penyaringan.
Daftar Pustaka
Alfi, Z., Septian, A., & Qiftiyah, N. (2015). Laporan Praktikum Teknologi Pengolahan Limbah [Laporan Praktikum]. Program Studi D3 Teknik Kima, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Darmajana, D. A., Sholiehah, E., Afifah, N., Luthfiyanti, R., & Andriana, Y. (2015). Pemanfaatan Teknologi Tepat
Guna dalam Penerapan Clearner Production di Indistri Kecil Pengolahan Tahu di Subang dan Sumedang. LIPI Press.
Dewi, Y. S., & Buchori, Y. (2016).
Penurunan COD, TSS Pada
Penyaringan Air Limbah Tahu Menggunakan Media Kombinasi Pasir Kuarsa, Karbon Aktif, Sekam Padi Dan Zeolit. Jurnal Ilmiah Satya
Negara Indonesia, 9(1), 74–80.
Fahrudin, Udin. 2017. Pengaruh Ketebalan Filtrasi terhadap Penurunan Kadar
Biochemical Oxygen Demand (BOD)
dalam Limbah Cair Tahu. Skripsi. Universitas Tidar, Magelang.
Kasman, M., Riyanti, A., Sy, S., & Ridwan, M. (2018). Reduksi pencemar limbah
cair industri tahu dengan tumbuhan melati air (Echinodorus palaefolius) dalam sistem kombinasi constructed wetland dan filtrasi. Jurnal Litbang
Industri, 8(1), 39 – 46. https://doi.org/10.24960/jli.v8i1.3832. 39-46.
Kementerian Lingkungan Hidup. 2014. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 tentang Mutu Air Limbah. Nurhasmawaty, P. (2008). Pengolahan
Limbah Cair Industri Tahu dengan Proses Biofilter Aerobik. Jurnal
Teknik Kimia.
Nurhasni, N., Hendrawati, H., & Saniyyah, N. (2014). Sekam Padi untuk Menyerap Ion Logam Tembaga dan Timbal dalam Air Limbah. Jurnal
Kimia VALENSI.
https://doi.org/10.15408/jkv.v4i1.107 4
Nurroisah, E., Indarjo, S., & Wahyuningsih, A. S. (2014). Keefektifan Aerasi Sistem Tray Dan Filtrasi Sebagai Penurun Chemical Oxygen Demand Dan Padatan Tersuspensi Pada Limbah Cair Batik.
Unnes Journal of Public Health., 3(4),
56–64.
https://doi.org/10.15294/ujph.v3i4.38\ 90
Pradana, T. D., Suharno, S., & Apriansyah, A. (2018). Pengolahan Limbah Cair Tahu Untuk Menurunkan Kadar TSS Dan BOD. Jurnal Vokasi Kesehatan. https://doi.org/10.30602/jvk.v4i2.9 Rahayu, A., Masturi, M., & Yulianti, I.
(2015). Pengaruh Perubahan Massa Zeolit Terhadap Kadar Ph Limbah Pabrik Gula Melalui Media Filtrasi.
Jurnal Fisika Unnes.
https://doi.org/10.15294/jf.v5i2.7411 Sembiring, M. T., & Sinaga, T. S. (2003).
Arang aktif (pengenalan dan proses pembuatannya). USU Digital Library.
Sulistyanti, D., Antoniker, A., & Nasrokhah, N. (2018). Penerapan Metode Filtrasi dan Adsorpsi pada Pengolahan Limbah Laboratorium. EduChemia (Jurnal Kimia Dan
Pendidikan), 3, 147.
https://doi.org/10.30870/educhemia.v 3i2.2430
Taufan, A. (2012). Perancangan Penyediaan Air Bersih dengan Sistem Tangki Atas Di Industri Tahu Berbasis Cleaner Production : IKM Tahu Hapid Subang, Jawa Barat. Prosiding Seminar Nasional Penelitian Dan PKM : Sains, Teknologi Dan Kesehatan, 3(1), 329–336.
