111 Mukhlis, Aidil Onasis
(Politeknik Kesehatan Kemenkes Padang)
ABSTRACT
Industry know need water for processing, impacts caused increased pollutant elements of water, which would disturb aquatic ecosystems, causing toxic, odorless and environmentally aesthetic nuisance. The aim of research to determine the ability biodegester process in the production of biogas and waste water treatment continued with out aerobically. Type of experimental research. Increasing the length of time in detention, the smaller levels of TSS obtained. shows that the process capability in lowering biodegester and aerobic wastewater TSS know with detention time of 8 hours for 50 days with 2015 influent and effluent in 1077 while the 24-hour detention period for 92 days with 2015 influent and effluent 378. biodegester and aerobic ability in lowering the water COD waste out with the detention time of 8 hours for 50 days showed a significant reduction when compared with detention time of 8 hours. So the longer the detention time, the smaller the COD value obtained. Suggested further study on process capability biodegester and aerobic wastewater out of the other water parameters and applications in the field so easy to operate followed by the addition of treatment time.
Keyword: Know Waste, Renewable Energy and Biodigester
ABSTRAK
Industri tahu membutuhkan air untuk pemrosesannya, Tujuan penelitian untuk mengetahui kemampuan proses biodegester dalam produksi biogas dan dilanjutkan dengan pengolahan air limbah tahu secara aerobik. Jenis penelitian eksperimen.
.Makin lamanya waktu detensi maka makin kecil kadar TSS yang didapatkan.
menunjukkan bahwa kemampuan proses biodegester dan aerobik dalam menurunkan TSS air limbah tahu dengan waktu detensi 8 jam selama 50 hari dengan influen 2015 dan efluen 1077 sedangkan waktu detensi 24 jam selama 92 hari dengan influen 2015 dan efluen 378. Kemampuan biodegester dan aerobik dalam menurunkan COD air limbah tahu dengan waktu detensi 8 jam selama 50 hari menunjukkan penurunan yang cukup signifikan jika dibandingkan dengan waktu detensi 8 jam. Sehingga semakin lama waktu detensi maka makin kecil nilai COD yang didapatkan. Hasil pengujian BOD dengan waktu detensi 24 jam menunjukkan penurunan yang cukup signifikan jika dibandingkan dengan waktu detensi 8 jam. Disarankan kajian lebih lanjut mengenai kemampuan proses biodegester dan aerobik dengan limbah cair tahu terhadap parameter air lainnya serta aplikasi di lapangan sehingga mudah dioperasikan diikuti penambahan waktu perlakuan.
Kata Kunci : Limbah Tahu, Energi Terbarukan dan Biodigester
112
PENDAHULUAN
Tahu merupakan salah satu jenis makanan sumber protein dengan bahan dasar kacang kedelai yang sangat digemari masyarakat Indonesia.
Selain mengandung gizi yang baik, pembuatan tahu juga relatif murah dan sederhana. Rasanya enak serta harganya terjangkau oleh seluruh lapisan masyarakat. Industri tahu
membutuhkan air untuk
pemrosesannya, yaitu untuk proses sortasi, peredaman, pengupasan kulit, pencucian, penggilingan, perebusan dan penyaringan sehingga industri tahu juga menghasilkan limbah yaitu limbah padat dan cair. Limbah cair industri pangan mengandung bahan organik yang tinggi.
Kandungan bahan organik dalam limbah industri pangan dapat bertindak sebagai sumber makanan untuk pertumbuhan mikroba. Air buangan dari proses pembuatan tahu ini menghasilkan limbah cair yang menjadi sumber pencemaran bagi manusia dan lingkungan. Limbah tersebut, bila dibuang ke perairan tanpa pengolahan terlebih dahulu dapat mengakibatkan kematian makhluk hidup dalam air termasuk mikroorganisme (jasad renik) yang berperan penting dalam mengatur keseimbangan biologis air, oleh karena itu penanganan limbah cair secara dini mutlak perlu dilakukan.
Dewasa ini pertumbuhan industri tahu didaerah khususnya Kota Padang menunjukkan perkembangan yang sangat cepat. Industri tahu berkembang pesat sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk. Keberadaan tahu di Indonesia cukup ditunjang oleh program Pemerintah, hal ini terbukti dengan adanya koperasi sebagai badan usaha yang bergerak dalam pengadaan kedelai disetiap daerah.
Tahu banyak digemari masyarakat karena harganya murah. Tahu dibuat oleh para pengrajin rumah tangga dimana teknologi dan peralatannya masih sangat sederhana. Limbah yang dihasilkan berupa limbah padat dan cair. Dampak yang akan ditimbulkan oleh air limbah yang dibuang langsung ke lingkungan adalah ; meningkatkan unsur pencemar air, yang akan mengganggu ekosistem perairan, menimbulkan toksik pada kehidupan di perairan, menimbulkan bau dan gangguan estetika lingkungan.
Berdasarkan hal tersebut peneliti
tertarik melakukan kajian pemanfaatan
limbah cair tahu menjadi energi baru
dan terbarukan dengan proses
biodegester. Air limbah industri tahu ini
mempunyai kandungan Methana (CH
4)
lebih dari 50% sehingga sangat
memungkinkan untuk bahan sumber
energi Biogas. Teknologi pengolahan
air limbah adalah sistem kombinasi
113 proses pengolahan biologis anaerob
dan aerob. Pada bak pengurai anaerob polutan organik akan diuraikan oleh mikroorganisme menghasilkan gas metan , dilanjutkan dengan proses pengolahan sistem biofilter aerob.
Biogas bermanfaat bagi alat kebutuhan rumah tangga/kebutuhan sehari-hari, sebagai bahan bakar untuk memasak, lampu, penghangat ruangan/gasolec, suplai bahan bakar mesin diesel, pengelasan (memotong besi), dan lain-lain, manfaat bagi lingkungan adalah dengan proses fermentasi oleh bakteri anaerob (Bakteri Methan) tingkat pengurangan pencemaran lingkungan dengan parameter BOD dan COD akan berkurang sampai dengan 98% dan air limbah telah memenuhi standard baku mutu pemerintah sehingga layak di
buang ke sungai. Upaya perbaikan dan peningkatan kualitas lingkungan yang sehat dan penerapan teknologi penyehatan air, dan pengamanan limbah cair. Salah satu bentuk teknologi pengolahan untuk mengatasi pencemaran adalah dengan memanfaatkan kembali limbah cair sebagai sumber energi baru dan terbarukan seperti biogas. Dengan adanya pengolahan ini diharapkan berkontribusi dalam menjaga lingkungan dan meningkatkan pendapatan dengan mengurangi konsumsi bahan bakar pada proses produksi tahu. Penelitian ini bertujuan diketahuinya kemampuan proses biodegester dalam produksi biogas dan dilanjutkan dengan pengolahan air limbah tahu secara aerobik.
METODE PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan pada Workshop Jurusan Kesehatan Lingkungan Poltekes Padang dan sampel air limbah berasal dari industri tahu yang menghasilkan air limbah di Kurao Pagang. Waktu penelitian berlangsung selama ± 4 bulan
Jenis penelitian eksperimen, untuk mengetahui pemanfaatan limbah cair tahu menjadi energi baru dan terbarukan dengan proses biodegester berupa biogas serta mengetahui
efisiensi pengolahan limbah cair tahu dalam menurunkan parameter uji.
Objek Penelitian Limbah cair industri tahu. Bak Pengurai Anaerob.
Bak Pengurai Aerob. Parameter Uji (temperatur, BOD
5, COD dan pH).
Waktu Detensi 8 jam dan 24 jam
Alat Penelitian
Reaktor Biogas terdiri
daridigester dan bak pelimpahan,
reaktor ini dapat diisi secara terus
menerus dengan air limbah hasil
114
produksi industri tahu. Reaktor ini mencakup semua kebutuhan untuk menghasilkan gas metana melalui proses anaerobik ( tidak memerlukan oksigen).
1. Bak pengurai anaerob (Dimensi: 1,3
cm
x 100
cm,diameter inlet 1", Diameter Outlet: 1 ", Lubang Kontrol:
20
cmX 20
cm( jumlah 3 buah), bahan plat besi dan Waktu Tinggal:
5-8 jam.
2. Bak pengolahan lanjut (Dimensi: 100
cm
x 100
cmx 210
cm, Diameter inlet: 4
", Diameter Outlet: 4 ", Lubang Kontrol: 60
cmX 60
cm( jumlah 4 buah), Bahan: seng plat), Waktu Tinggal: 16- 24 jam
3. Media biofilter (tipe sarang tawon) dengan bahan PVC, Ukuran Modul:
30
cmx 25
cmx 30
cm, Ukuran Lubang:
2 cm x 2 cm, Ketebalan: 0,5 mm, Luas Spesifik: + 150 m
2/m
3,
Bahan – Bahan Penelitian
Limbah Cair Tahu. Alat – alat pemeriksaan parameter uji. Adapun peralatan lengkap yang akan digunakan terhadap parameter uji temperatur, BOD
5, COD dan Ph.
Gambar 3.1. Proses Pengolahan Air Limbah Tahu Sistem Digester
Gambar 3.2
Proses Lanjutan Pengolahan Air Limbah Tahu
Sistem Kombinasi biofilter Aerob
115 Prosedur Pelaksanaan Operasi
Penelitian
Persiapkan seluruh peralatan dan bahan yang akan digunakan. Lakukan pemeriksaan temperatur, BOD
5, COD dan pH sebelum perlakuan. Air limbah proses pembuatan tahu sebelum masuk ke unit alat pengolahan air limbah terlebih dahulu dialirkan ke bak kontrol (memisahkan kotoran padat).
Selanjutnya air limbah dialirkan ke saluran pengumpul, dan kemudian masuk ke bak Digester sebagai pengurai anaerobik. Penguraian senyawa organik secara anaerob terbagi dua, dimana membutuhkan tangki fermentasi, pengumpul gas, penambahan lumpur dan keluaran supernatant. Air limpasan dari bak pengurai anaerob disalurkan ke unit pengolahan lanjut berupa biofilter dan aerasi. Unit reaktor pengolahan lanjut terdiri dari 3 (tiga) buah ruangan, yakni ruangan pertama merupakan biofilter yang berisi media dari media plastik sarang tawon yang merupakan zona anaerob (tanpa udara). Air limbah masuk ke ruangan melalui bagian atas dengan arah aliran dari atas ke bawah
dan kemudian masuk kerungan kedua dengan arah aliran dari bawah ke atas.
Selanjutnya air limpasan dari ruangan ke tiga (zona anaerob) masuk ke ruangan ke empat melalui weir pada bagian atas. Di dalam ruangan ke tiga (zona aerobik) tersebut juga diisi dengan media plastik sarang tawon sambil dihembus dengan udara. Udara yang digunakan disuplai dengan menggunakan blower berdaya listrik 60 watt, kemudian air limbah masuk ke ruangan ke empat melalui bagian bawah. Ruangan ke lima berfungsi sebagai bak pengendapan akhir. Air limbah pada bak pengendapan akhir sebagian disirkulasikan kembali ke rungan pertama atau bak pengendapan awal dengan menggunakan pompa celup 25 watt. Air limpasan dari bak pengedapan akhir adalah merupakan air olahan yang dapat sudah dapat dibuang ke saluran umum.
Data yang didapatkan
diinterpretasikan dalam bentuk tabel
dan grafik untuk melihat kemampuan
digester untuk mendapatkan biogas
dan efisiensi pengolahan dalam
menurunkan parameter uji
116
HASIL PENELITIAN
Sistem pengoperasian pemanfaatan limbah cair tahu menjadi energi baru dan terbarukan dengan proses biodegester, dapat divariasikan dengan perlakuan sebagai berikut : 1. Kemampuan Proses Biodegester
dan aerobik dalam menurunkan TSS air limbah tahu dengan waktu detensi 8 jam dan 24 jam
2. Kemampuan Proses Biodegester dan aerobik dalam menurunkan COD air
limbah tahu dengan waktu detensi 8 jam dan 24 jam
3. Kemampuan Proses Biodegester dan aerobik dalam menurunkan BOD air limbah tahu dengan waktu detensi 8 jam dan 24 jam
4. Kemampuan Proses Biodegester dan aerobik terhadap pH air limbah tahu dengan waktu detensi 8 jam dan 24 jam
Penurunan TSS Air Limbah Tahu
Tabel 1. Kemampuan Proses Biodegester dan Aerobik Dalam menurunkan TSS Air Limbah Tahu Dengan Waktu Detensi 8 Jam dan 24 jam
No. Tgl Hari TSS (mg/l) Efisiensi
Influen Efluen (%) Waktu Detensi 8 Jam
14-8 s/d 31-8 17 Seeding & Aklimatisasi
1 3-9 20 2012 1782
2 8-9 25 2024 1695
3 13-9 30 2015 1541
4 18-9 35 2015 1326
5 23-9 40 2015 1282
6 28-9 45 2015 1195
7 3-10 50 2015 1093
8 8-10 55 2015 1181
9 3-10 50 2015 1077
Waktu Detensi 24 Jam
5-10 52 Seeding & Aklimatisasi
1 10-10 57 2012 943
2 15-10 62 2024 801
3 20-10 67 2015 673
4 25-10 72 2015 583
5 30-10 77 2015 431
6 4-11 82 2015 399
7 9-11 87 2015 380
8 14-11 92 2015 378
Berdasarkan tabel 1 menunjukkan bahwa kemampuan proses biodegester dan aerobik dalam menurunkan TSS air limbah tahu
dengan waktu detensi 8 jam selama 50
hari dengan influen 2015 dan efluen
1077 sedangkan waktu detensi 24 jam
selama 92 hari dengan influen 2015
117 dan efluen 378. Hasil pengujian TSS
dengan waktu detensi 24 jam menunjukkan penurunan yang cukup signifikan jika dibandingkan dengan
waktu detensi 8 jam. Sehingga semakin lama waktu detensi maka makin kecil nilai TSS yang didapatkan.
Penurunan COD Air Limbah Tahu
Tabel 2. Kemampuan Proses Biodegester dan Aerobik Dalam menurunkan COD Air Limbah Tahu Dengan Waktu Detensi 8 Jam dan 24 jam
No. Tgl Hari COD (mg/l) Efisiensi
(%) Influen Efluen
Waktu Detensi 8 Jam
14-8 s/d 31-8 17 Seeding & Aklimatisasi
1 3-9 20 5315 4631
2 8-9 25 5327 4628
3 13-9 30 5292 4456
4 18-9 35 5292 4231
5 23-9 40 5292 3976
6 28-9 45 5292 3722
7 3-10 50 5292 3520
8 8-10 55 5292 3015
9 3-10 50 5292 2873
Waktu Detensi 24 Jam
5-10 52 Seeding & Aklimatisasi
1 10-10 57 5292 1626
2 15-10 62 5292 1309
3 20-10 67 5292 1072
4 25-10 72 5292 825
5 30-10 77 5292 692
6 4-11 82 5292 528
7 9-11 87 5292 321
8 14-11 92 5292 283
Berdasarkan tabel 2 menunjukkan bahwa nilai COD juga menurun seiring dengan lamanya waktu detensi. Pengujian COD biasanya menghasilkan kebutuhan oksigen yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan pengujian BOD.
Hasil pengujian COD dengan waktu
detensi 24 jam menunjukkan
penurunan yang cukup signifikan jika
dibandingkan dengan waktu detensi 8
jam. Sehingga semakin lama waktu
detensi maka makin kecil nilai COD
yang didapatkan.
118
Penurunan BOD Air Limbah Tahu
Tabel 3. Kemampuan Proses Biodegester dan Aerobik Dalam menurunkan BOD Air Limbah Tahu Dengan Waktu Detensi 8 Jam dan 24 jam
No. Tgl Hari BOD (mg/l) Efisiensi
(%) Influen Efluen
Waktu Detensi 8 Jam
14-8 s/d 31-8 17 Seeding & Aklimatisasi
1 3-9 20 1126,3 1005,7
2 8-9 25 1120,9 927,3
3 13-9 30 1124,4 852,1
4 18-9 35 1124,4 762,5
5 23-9 40 1124,4 653,2
6 28-9 45 1124,4 597,7
7 3-10 50 1124,4 401,1
8 8-10 55 1124,4 384,6
9 3-10 50 1124,4 312,8
Waktu Detensi 24 Jam
5-10 52 Seeding & Aklimatisasi
1 10-10 57 1124,4 275,2
2 15-10 62 1124,4 278,4
3 20-10 67 1124,4 219,1
4 25-10 72 1124,4 165,5
5 30-10 77 1124,4 142,2
6 4-11 82 1124,4 115,6
7 9-11 87 1124,4 90,2
8 14-11 92 1124,4 76,1
Berdasarkan tabel .3 menunjukkan nilai BOD yang paling kecil terdapat pada efluen dengan waktu detensi 24 jam selama 92 hari yaitu 76,1. Sedangkan nilai efluen pada waktu detensi 8 jam selama 50 hari yaitu 1124,4. Waktu detensi mempengaruhi makin kecilnya nilai BOD. Hal ini dikarenakan adanya pemberian oksigen ke dalam air limbah
yang dapat membantu pertumbuhan organisme pengurai sehingga menyebabkan laju penguraian meningkat dan populasi organisme tumbuh dengan baik. Sehingga semakin lama waktu detensi maka makin kecil nilai BOD yang didapatkan.
tinggi nilai BOD di dalam air limbah,
semakin tinggi pula tingkat pencemaran
yang ditimbulkan
119 pH Air Limbah Tahu
Tabel 4. Kemampuan Proses Biodegester dan Aerobik Terhadap pH Air Limbah Tahu Dengan Waktu Detensi 8 Jam dan 24 jam
No. Tgl Hari pH Efisiensi
Influen Efluen (%) Waktu Detensi 8 Jam
14-8 s/d 31-8 17 Seeding & Aklimatisasi
1 3-9 20 4,0 5,2
2 8-9 25 4,2 5,6
3 13-9 30 4,0 5,8
4 18-9 35 4,0 5,5
5 23-9 40 4,0 6,3
6 28-9 45 4,0 5,8
7 3-10 50 4,0 5,9
8 8-10 55 4,0 6,0
9 3-10 50 4,0 6,2
Waktu Detensi 24 Jam
5-10 52 Seeding & Aklimatisasi
1 10-10 57 4,0 6,7
2 15-10 62 4,0 6,4
3 20-10 67 4,0 6,4
4 25-10 72 4,0 6,7
5 30-10 77 4,0 6,8
6 4-11 82 4,0 6,9
7 9-11 87 4,0 6,8
8 14-11 92 4,0 7,0
