Design and Application of Technologt 2003
Aerasi limbah cair industri tahu dengan activated sludge dalam surface aerator \ani Indraswati,
Sandy Budy llartono, Devi Efona dan Nurlena
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Kato)ik Widya Mandala Surabaya,
Jl
Kahludan 37,
Surabaya-601 14, lndonesia
I. PENDAHULUAN Tahu merupakan salah satu bahan pangan yang banyak disukai masyarakat Indonesia. Selain cita rdsanya yang baik dan dapat diolah menjadi berbagai macam makanan, tahu juga mengandung protein nabati
vang cukup sekitarnya.
tinggi Industri tahu rnenghasilkan limbah cair yang dapat menimbulkan penc€rnaran lingkungan
Limbah cair industri tahu terutama berasal dari air bekas perendamar kedelai dan air bekas
pembuatan tahu. Af tahu (whey) merupakan air sisa penggumpalan tahu Air tahu juga digunakan dalam pembuatan tahu sebagai bahan pengumpal, tetapi karena kebutuhannya lebih sedikit dibandingkan limbah varg diperoleh maka air tahu banyak yang dibuang sehingga mencemari lingkungan. Sifat limbah cair dari pengolahan tahu antara lain [4] :
a b
c.
Mengandung senyawa organik terlarut yang cenderung membusuk kalau dibiarkan tergenang sampai beberapa hari ditempat terbuka.
Suhu rata-rata berkisar 40-60"C. Suhu ini lebih tinggi dibaadingkan suhu rata-rata air lingkungan. Pembuangan secara langsung, tanpa diproses terlebih dahulu, dapat mengganggu kelestarian lingkungan hidup. Bersifat asam karena penggumpalan sari kedelai membutuhkan bahan penolong yang bersifat asam. Keasaman limbah dapat membunuh mikrob4 misalnya bakteri.
Pada umumnya limbah industri tahu mempunyai BOD yang tinggi. Oleh karena itu sebelum dibuang industri tahu harus rnelakukan pengolahan limbah tertebih dahulu untuk menurunkan kadar BOD. Sebagian dari industri tahu ternlata rnasih belum sepenuhnya melakukan pengolahan s€belum membuang limbah caimya ke sungai. Dad l0 industd tahu yang dipantau di Surabay4 tiga diantaranya memiliki BOD j"ng sangat tinggi dan jauh melewati nilai batas arnbang, yaitu berkissr antara 2700-32m mg/L Padahal nilai standar baku mutu hanya 75 mg/L
[5]
Pada penelitian ini dilakukan pengolahan limbah cair industri tahu dengan penggunaan activated sludge atau lumpur aktif dalam suatu flrlace aeralor skala laboratorium. Penelitian bertujuan untuk rnempelajari pengaruh perbandingan jurnlah activated sludge dan limbah cair, waktu retensi, dan kecepatan putar aerator terhadap penurunan BOD.
2. PERCOBAAN Limbah cair yang akan diolah pada percobaan ini diambil dari salah satu pabrik tahu di Surabaya dengan karalrteristik : berwarna kuning bening, berbus4 BOD rata-rala berkisar anrara 925-1000 mgnt dan pH 5-6. Limbah cair ini diambil lokasi pabrik s€tiap kali percobaar akan dilaksanalan. Activated sludge dengan kadar volatile suspended solid 6.992 g Lr diperoleh dari PT SIER. Surface aerator yang digunakan untuk pengolahan limbah cair industri tahu pada percobaan ini dapat dilihat pada gambar l. Tangki aerasi mempunyai dirnensi panjang 50 crrl lebar 40 cm dan tinggi 30 cm. Pengaduk berbentuk turbin dipasang di bagian tengah tangki, dengan blade yang beukuran 2,5 cm dan lebar 2 cm. Pengaduk dijalar*an oleh motor. Tangki dan pengaduk terbuat dari bahan stainless ste€I. Pada bagian sisi bawah tangki aerasi terdapat kan untuk pengambilan sampel. Sebelum dilakukan pengolahan, diambil sampel limbah cair untuk ditentukan BOD awalnya Limbah cair indusri tahu sebanyak 40 liter dimasukkan kedalam swrlace aerqlor dan kemudian ditambahkan sejumlah tefleotu qctivare.l slrrlge. Kedalam campuran ters€but juga ditambahkan NaOH I N untuk menetra.lkan sampai pH mencapai 7. Proses aerasi dilakukan dengan menggerakkan pengaduk dalam strface aerator pada kecepatan putar pengaduk konslan selama 5 jam Setiap selang waktu aerasi I jam diambil sampel limbah cair untuk dianalisis kadar BOD nya. Percobaan diatas dilakukan dengan kerepatan putar pengaduk 160 rpm, 180 rpm dan 200 rpnl dan perbandingan volume aaiwted sludgetimbah cair sebesar l:25,1:20,1:15, dan l:10.
Surabaya, June 3dh 2003
77
Design and Application of Technologt 2003
Gambar
]. HASIL PERCOBAAN Dari_percobaan aerasi dengan menggun
lan
berbagai keceparan putar pengaduk dan pedandingan -t
acuwted sludtielimball d;dapatkan hasit sepeii tercantum paaa tabel
,
g#U_ , il-;;;
t
Tabel L
Perurunan BOD pada p€rcobaan aerasi limbah cair indusrri tahu dengan lecep.alal pgr.ar iqator aan q4anAFean acriyaren.stuagenimball can r
nrlace aerutot pada
r}Jd)agai
" "fu; a;';i i j;i Kec€paranput€r perbandinsznadivar€d sooawa.rmetrt-----F;;ffi;6il;l:25
975
1:2O
1000
1:t 5
l: 180
160
l0
38,97 67,50 69,61 75,00
9',75
l:25
1000 950
1:2O
9ts
l:15 1:l0
62,50
1000 r 000 950 950
65,00
1:25
l2a I r15
1
l0
55,t2
70.00 50,00 63.15
975
61,10
000
65.00
t
a*al limbah car ndusrn raiu yang dipakai pada percobaan i berkisar antara 950_l00O .., _ _BOD mg L" Perb€daai BOD awat m; dis€babkan karena- sampet timj c.i. aiarrtl i-g"*g*i"ii.r*i ;"a"".i
q1illbykan :*^Tl11g perDeoann ro dapat drabarkan
percoba_an.
Nanun kar€na kisa,an perbedaan Boo
i*Jj"ir*ii
Pada penSolalan senvawa orgarit dajam aI timbah lerdapar 2 pen$isa )?itu a ,, Konsun! O) oleh rmLoorganisme unruk men8haj||\dn energi dan.et+et bdru b Auro uksrdasr dalam selatau resoua\r
Rea}e jnj dapat b€nhtr in'
d
II
lusrrasrkan dengan persamaan umum sepeni tertihat pada persamaan rearsi
)
+
Surobaya, June
3P
2003
."r"
I
Senyawa organjk + O, + N + P scl baru r COl + It.O + nonhiodlgratluh te tutub Ic te.\ittu o, co? + Hro + N +P + nonbiodegddabte celtutat rcsid
s€l +
*r"ri.
I
dan 2
(l) (2)
Design and. Application of Tech\ologt 2003
'1000
900
.
200 RPM
700
r
180 RPM
600 500
^
800
c 69 E
400 300 200
160 RPM (200 RPM)
-Poty
(.180
RPI\4)
-Pdy
100
(160 RPM)
-Poly
0
24 Waktu Aerasi (iam) Gainbar
2
Hubuogan antara BOD limbah cai. industri tahu dan uakiu aerasi d en}an peftanditfrgan activated Jrdge,4imbah cair t rt0 pada berbagai kecepatan purar pengadrk pad{ surface aeraTor
1000
900
i .
800
E
1:25
l
Kon 1 :20
700
c o! o< @o
Kon.
Konl:15
600
Kon 1:10
500
Poly. (Kon. 1:25)
400
Poly (Kon 1:
300
20)
Poly (Ko n1:
200
15)
100
Poly. (Ko 10)
0
24 waKu aerasi (jam)
!
Gaftbar 3. Hubungan anrara BOD lirnban car rndusrn tahu dan waku aerai denean kec€paun purar peryadtk pada sudace aeruto. zoo rpm pada beft,acat pedajdinsan actLak.r-studseAi:mbah c,tlr Pada tabel I dan gambnr 2 lerlihal bah$a dengJn senrakin besar kecepardn purdr aeralor rerladi lenurunan BOD yang semakin besar u uk seriap perbandrngan actMtcJ ,t;ge penumnan uoo yang palng besar diperoleh pada kecepatan puta.r aemtor 200 rpm. Dengan
'evr
rerjaoi
pe nskaran
kec€paran purar aeraror ysnS makin rurburensi vang menlebrbkan ra:u rransfir oksigen r.airu-
rirrJ*,....urin
Iin8tsr dan radar oksrgen tertarur meningldl. sehrnSEa senva$a orgail( !an8 dapal drkon!ersrkan jutsd s€nakin banyak. Frkenfelder menyatakan bahwa junrlah ot.;g.n yar,g airrr;r.r'p"Oa p..rnur.*n r,quia
[l]
merupakff tungsi besamya dala pengaduk yang dipata oteh
;d;ce ;{aror. aari tayu'rraisrer orsrgen k€seluruhan pada umumnya akan meningkar dengan meningkatnya daya pengaduk. Hal ini juga dioyataian Surabaya, June 3dh 2003
79
Design and Application of Technotog, 2003
vans mensemuraran rorera! anLdla Lru rransrer oksisen dan horsepo$er persaruan Besamva daya rans drpdlai oleh sLrfdce aeraror ardn semdrin be\ar denBan semarrn
:l:i:.lili-lii ji.fl].n.Ll-*," ' I merungxalnya r
keceparan putar
Tcrlihat puta da.i tabet
I dan gambar I bahwa penuruna, BOD akan semakin besar apabjtajumlah )ang ditanbahkan semakin ban)at r"..na"-"s- ., ,.q"J, p",". I 60 rpm, 1 80 .pm maupun 200 rpm untuk mas ns-, n,r''ng l,ec"paran putai ae.a,". i".r"-r,ii "".",,,, o,ru pdl,ng bsar, d,r",ohh pdda pc,bdno,nbdn a.\1r.a H". ,.r-ai",1""r_ "r,os.oanvar tLmtdh dlrrvared studpe \anc q amban,
"i, ,u"d
u",,;ai;;;;; o.",^*, i, *.,r."
.ik,!o,s"*"-;;;;;;;";*, s ""*,i ,"'. "iJ""r, ii"u":,-- :ffi;T'ff#'fl:;Jf,;ff:Xil:I,,T"",J1#,8fl ff '::T j:.iT,Tlj; tuirc.,
an l;mbadtactiwted slu.I{e = 1:tO
4.
KESIMPULAN
.--- 9A
hasil perc-obaan menggunakan Mdace ae.atot.lenean BOD awat iimbah industn tahu 950, ai, rnnbah \ans berrisar anrara r ro _,_p"i o*p_ r :s
i:::,1^{::.i
r11I9-,i1'lg J"+:
unru( re€€paran purar seraro' 160_200rymdaiam*ahuae,asi5 jD drperoleh bahua purar aeraror besar dan jun ah adivared studge yang dilanrbahkan \ematun besar sena semakin lama 'ans.semakin *aLru retensi, persen penurunan eOO;ugu ._tun i".ur.,. Penurunan BOD yang diperoleh berkisar anlara 50% -75%. "r, palins besa',)artu ?s o.o diperoreh pada psda aeras, densan keceparan purd 2uo :.:,1T.-lo_? rpm oan pelbandngan aclivated sludge"4mboJ) cair sebesar I I0 untuk \ akru rdosi Ln,
,
:Tiii li.p"-.
t
t
l-r
._
RXFf,RENSI
Ill
Eckenfelder. W. Wesley, "lndustrial Water po ution Contlrot,.. 2d editioq Mc. craw Hi Co, New York 1989. [2] Metelf and E/dy, Wanewarer Engineer;ng Treatmenr. Disposal, ard Reuse., 3* ed., Mc craw Hill BookCo, Singapore, t99l ... []l PanersoqP L.- wasre Treatmenr Vc cras HjU Co . Smgapore, Ic8o
l4l Sarwono. B . -Membud Aneka Tahu
[)l
htrp
w\e
.
halarnan
6t-o2. pene;ar Swadaya Jakana 200t
kompas conutompas_cetav020?/274arinl,4ntl38 hrm
Surubaya, June
3f
2003
80
i \.I LT\ ()F ENCINEERINC \\iidva Mandala Surabaya (.erhoLic L nilcrsrn'
NATIONAL CONFERENCE
proceeding of
IIESIEN ANII APPIIGATION OF TEEHNOIOIiY
'J'n
.l,{.rao
ues
oE!
pueJ'r(I 'sn!luernrl puel o'qd '3tpr8ip.Y puBJ'c'qd 'rt3 pu8:) o'qd !0uEsrlr.!-s
'o'rtJ'rol
'o rtJ ruea"l4$ 'C'qd'!lpsutrt Pfrrpnss,{rsH
'o'qd
}'d'{
'$Gl!lFI
s)Jlt!ruruo)
uBrurrEqJ - o qd'o)ofusrd saoDtturuol 3nE
f00Z ,i?olouqJJI Jo uortBrrlddY plr 0JualaJuo-) arlr Jo
x
std!
LzL-ztll
rqrq ulqlq ltrp tuF
lltnft
|Iou{rd.pGqrqqqnoft.dFc' lqtu€fid ql-
or*rp .@q ror@ tu444
BFquDd up?
't@
,lriuu ur!nul..
otP
@p
tu
It
t
t. t @thH
Fe rF
{of,lx u.p HO) JrorN
!oq4 !qu6 nrrq-
Qdst 'P'\atr
Ex
rm .oF E\n!€frE! qq 1i,6 4anrctw
drp aa4DH
xoiF P[ pqoF turl Fiq
LdsP
ut
&DLt @pr e7 +Da'\ 04 'witrur Goplodd qF-RJ.drv u6.D ( r.llqdq
4r6t
sDip.rdIrlfuEEd{'PmduMJouot@-
lnFaSauf t4q rur
@
uogtrt unrrtuld
$ord
u
duh\ dtltq t yqq! 4.
d 3e
!\wr
qpr unRl"Dii rp oriiu
ryadrs une
,qu
w] ma rLdy o11w
'
|biu"E|1!,,|'?fuY4d'n'!NB'o'@/ utr rtr elL!,p lprd Deo)woP dr ''rc oduP|oudlJnpqniujlntrn'rdorc lI!)D
