PEMANFAATAN LIMBAH CAIR TAHU MENJADI ENERGI BARU DAN TERBARUKAN DENGAN PROSES BIODEGESTER
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
111
Mukhlis; Pemanfaatan Limbah Cair Tahu Menjadi Energi,,,,,,,,,,,hal 111 - 120
PENDAHULUAN
Dewasa ini pertumbuhan industri
Tahu merupakan salah satu jenis makanan
sumber
protein
dengan
tahu didaerah khususnya Kota Padang menunjukkan
perkembangan
yang
bahan dasar kacang kedelai yang
sangat cepat. Industri tahu berkembang
sangat digemari masyarakat Indonesia.
pesat
Selain mengandung gizi yang baik,
jumlah penduduk. Keberadaan tahu di
pembuatan tahu juga relatif murah dan
Indonesia
sederhana.
program Pemerintah, hal ini terbukti
harganya lapisan
Rasanya terjangkau
oleh
masyarakat.
membutuhkan
enak
serta seluruh
Industri air
sejalan
dengan
dengan
cukup
adanya
peningkatan
ditunjang
koperasi
oleh
sebagai
tahu
badan usaha yang bergerak dalam
untuk
pengadaan kedelai disetiap daerah.
pemrosesannya, yaitu untuk proses
Tahu
sortasi, peredaman, pengupasan kulit,
karena harganya murah. Tahu dibuat
pencucian,
perebusan
oleh para pengrajin rumah tangga
dan penyaringan sehingga industri tahu
dimana teknologi dan peralatannya
juga menghasilkan limbah yaitu limbah
masih sangat sederhana. Limbah yang
padat dan cair. Limbah cair industri
dihasilkan berupa limbah padat dan
pangan mengandung bahan organik
cair. Dampak yang akan ditimbulkan
yang tinggi.
oleh air limbah yang dibuang langsung
penggilingan,
Kandungan bahan organik dalam
banyak
unsur
sebagai
mengganggu
makanan
untuk
masyarakat
ke lingkungan adalah ; meningkatkan
limbah industri pangan dapat bertindak sumber
digemari
pencemar
air,
yang
ekosistem
akan
perairan,
pertumbuhan mikroba. Air buangan dari
menimbulkan toksik pada kehidupan di
proses
perairan,
pembuatan
tahu
ini
menghasilkan limbah cair yang menjadi
tersebut,
dan
Berdasarkan hal tersebut peneliti
bila
tertarik melakukan kajian pemanfaatan
dibuang ke perairan tanpa pengolahan
limbah cair tahu menjadi energi baru
terlebih dahulu dapat mengakibatkan
dan
kematian makhluk hidup dalam air
biodegester. Air limbah industri tahu ini
termasuk mikroorganisme (jasad renik)
mempunyai kandungan Methana (CH4)
yang berperan penting dalam mengatur
lebih
keseimbangan biologis air, oleh karena
memungkinkan untuk bahan sumber
itu penanganan limbah cair secara dini
energi Biogas. Teknologi pengolahan
mutlak perlu dilakukan.
air limbah
112
Limbah
bau
gangguan estetika lingkungan.
sumber pencemaran bagi manusia dan lingkungan.
menimbulkan
terbarukan
dari
50%
dengan
sehingga
proses
sangat
adalah sistem kombinasi
Jurnal Sehat Mandiri Volume 10 Nomor 1 Tahun 2015
proses pengolahan biologis anaerob
buang ke sungai. Upaya perbaikan dan
dan aerob. Pada bak pengurai anaerob
peningkatan kualitas lingkungan yang
polutan organik akan diuraikan oleh
sehat
mikroorganisme
penyehatan
menghasilkan
gas
dan
penerapan air,
dan
teknologi
pengamanan
metan , dilanjutkan dengan proses
limbah cair. Salah satu bentuk teknologi
pengolahan sistem biofilter aerob.
pengolahan
Biogas kebutuhan
bermanfaat rumah
bagi
alat
tangga/kebutuhan
pencemaran
sebagai
memasak,
terbarukan
penghangat
sumber seperti
berkontribusi
besi),
lingkungan
dan
pendapatan
dengan
lingkungan
adalah
fermentasi
oleh
dengan
proses
baru
dan
pengolahan
ini
Dengan
diharapkan
dalam
menjaga meningkatkan mengurangi
anaerob
konsumsi bahan bakar pada proses
(Bakteri Methan) tingkat pengurangan
produksi tahu. Penelitian ini bertujuan
pencemaran
diketahuinya
parameter
bakteri
bagi
cair
biogas.
mesin diesel, pengelasan (memotong manfaat
limbah
energi
adanya
lain-lain,
dengan
kembali
ruangan/gasolec, suplai bahan bakar
dan
mengatasi
adalah
memanfaatkan
sehari-hari, sebagai bahan bakar untuk lampu,
untuk
lingkungan BOD
dan
dengan
COD
akan
kemampuan
proses
biodegester dalam produksi biogas dan
berkurang sampai dengan 98% dan air
dilanjutkan
dengan
pengolahan
limbah telah memenuhi standard baku
limbah tahu secara aerobik.
air
mutu pemerintah sehingga layak di
METODE PENELITIAN
efisiensi pengolahan limbah cair tahu
Penelitian dilaksanakan pada Workshop
Jurusan
Kesehatan
dalam menurunkan parameter uji. Objek Penelitian Limbah cair
dan
industri tahu. Bak Pengurai Anaerob.
sampel air limbah berasal dari industri
Bak Pengurai Aerob. Parameter Uji
tahu yang menghasilkan air limbah di
(temperatur, BOD5, COD dan pH).
Kurao
Waktu Detensi 8 jam dan 24 jam
Lingkungan
Poltekes
Pagang.
Padang
Waktu
penelitian
berlangsung selama ± 4 bulan eksperimen,
Alat Penelitian
untuk mengetahui pemanfaatan limbah
Reaktor
Jenis
penelitian
daridigester
terbarukan dengan proses biodegester
reaktor ini dapat diisi secara terus
berupa
menerus
serta
mengetahui
dengan
bak
terdiri
cair tahu menjadi energi baru dan
biogas
dan
Biogas
air
pelimpahan,
limbah
hasil
113
Mukhlis; Pemanfaatan Limbah Cair Tahu Menjadi Energi,,,,,,,,,,,hal 111 - 120
produksi industri tahu. Reaktor ini
3. Media biofilter (tipe sarang tawon)
mencakup semua kebutuhan untuk
dengan bahan PVC, Ukuran Modul:
menghasilkan
melalui
30cm x 25cm x 30cm, Ukuran Lubang:
proses anaerobik ( tidak memerlukan
2 cm x 2 cm, Ketebalan: 0,5 mm,
oksigen).
Luas Spesifik: + 150 m2/m3,
gas
metana
1. Bak pengurai anaerob (Dimensi: 1,3 cm
cm,
x 100
diameter inlet 1",
Diameter Outlet: 1 ", Lubang Kontrol: 20
cm
X 20
cm
( jumlah 3 buah),
Bahan – Bahan Penelitian Limbah
Cair
Tahu.
peralatan
lengkap
5-8 jam.
digunakan
terhadap
cm
x 100
cm
x 210
yang parameter
temperatur, BOD5, COD dan Ph.
cm
, Diameter inlet: 4
", Diameter Outlet: 4 ", Lubang Kontrol: 60
cm
X 60
cm
( jumlah 4
buah), Bahan: seng plat), Waktu Tinggal: 16- 24 jam
Gambar 3.1. Proses Pengolahan Air Limbah Tahu Sistem Digester
Gambar 3.2 Proses Lanjutan Pengolahan Air Limbah Tahu Sistem Kombinasi biofilter Aerob 114
–
alat
pemeriksaan parameter uji. Adapun
bahan plat besi dan Waktu Tinggal:
2. Bak pengolahan lanjut (Dimensi: 100
Alat
akan uji
Jurnal Sehat Mandiri Volume 10 Nomor 1 Tahun 2015
Prosedur
Pelaksanaan
Operasi
Penelitian
dan kemudian masuk kerungan kedua dengan arah aliran dari bawah ke atas.
Persiapkan
seluruh
peralatan
dan
Selanjutnya air limpasan dari ruangan
bahan yang akan digunakan. Lakukan
ke tiga (zona anaerob) masuk ke
pemeriksaan temperatur, BOD5, COD
ruangan ke empat melalui weir pada
dan pH sebelum perlakuan. Air limbah
bagian atas. Di dalam ruangan ke tiga
proses
(zona
pembuatan
tahu
sebelum
aerobik)
tersebut
juga
diisi
masuk ke unit alat pengolahan air
dengan media plastik sarang tawon
limbah terlebih dahulu dialirkan ke bak
sambil dihembus dengan udara. Udara
kontrol (memisahkan kotoran padat).
yang
Selanjutnya air limbah dialirkan ke
menggunakan blower berdaya listrik 60
saluran
pengumpul,
kemudian
watt, kemudian air limbah masuk ke
masuk
ke
sebagai
ruangan ke empat melalui bagian
Penguraian
bawah. Ruangan ke lima berfungsi
pengurai senyawa terbagi tangki
bak
dan
Digester
anaerobik. organik dua,
dimana
fermentasi,
penambahan
secara
disuplai
dengan
anaerob
sebagai bak pengendapan akhir. Air
membutuhkan
limbah pada bak pengendapan akhir
pengumpul
lumpur
digunakan
dan
gas,
sebagian
disirkulasikan
kembali
ke
keluaran
rungan pertama atau bak pengendapan
supernatant. Air limpasan dari bak
awal dengan menggunakan pompa
pengurai anaerob disalurkan ke unit
celup 25 watt. Air limpasan dari bak
pengolahan lanjut berupa biofilter dan
pengedapan akhir adalah merupakan
aerasi. Unit reaktor pengolahan lanjut
air olahan yang dapat sudah dapat
terdiri dari 3 (tiga) buah ruangan, yakni
dibuang ke saluran umum.
ruangan pertama merupakan biofilter
Data
yang
didapatkan
yang berisi media dari media plastik
diinterpretasikan dalam bentuk tabel
sarang tawon yang merupakan zona
dan grafik untuk melihat kemampuan
anaerob (tanpa udara). Air limbah
digester untuk mendapatkan biogas
masuk ke ruangan melalui bagian atas
dan
dengan arah aliran dari atas ke bawah
menurunkan parameter uji
efisiensi
pengolahan
dalam
115
Mukhlis; Pemanfaatan Limbah Cair Tahu Menjadi Energi,,,,,,,,,,,hal 111 - 120
HASIL PENELITIAN
limbah tahu dengan waktu detensi 8
Sistem
pengoperasian
pemanfaatan limbah cair tahu menjadi
jam dan 24 jam 3. Kemampuan
Proses
Biodegester
dalam
menurunkan
energi baru dan terbarukan dengan
dan
proses biodegester, dapat divariasikan
BOD air limbah tahu dengan waktu
dengan perlakuan sebagai berikut :
detensi 8 jam dan 24 jam
1. Kemampuan
Proses
Biodegester
aerobik
4. Kemampuan
Proses
Biodegester
dan aerobik dalam menurunkan TSS
dan aerobik terhadap pH air limbah
air
tahu dengan waktu detensi 8 jam
limbah
tahu
dengan
waktu
detensi 8 jam dan 24 jam 2. Kemampuan dan
dan 24 jam
Proses
Biodegester
dalam
menurunkan
aerobik
COD air 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
Influen
Waktu Detensi 8 Jam 14-8 s/d 31-8 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8
TSS (mg/l) Efluen
Efisiensi (%)
Seeding & Aklimatisasi
3-9 20 2012 1782 8-9 25 2024 1695 13-9 30 2015 1541 18-9 35 2015 1326 23-9 40 2015 1282 28-9 45 2015 1195 3-10 50 2015 1093 8-10 55 2015 1181 3-10 50 2015 1077 Waktu Detensi 24 Jam 5-10 52 Seeding & Aklimatisasi 10-10 57 2012 943 15-10 62 2024 801 20-10 67 2015 673 25-10 72 2015 583 30-10 77 2015 431 4-11 82 2015 399 9-11 87 2015 380 14-11 92 2015 378
Berdasarkan
1
dengan waktu detensi 8 jam selama 50
kemampuan
hari dengan influen 2015 dan efluen
proses biodegester dan aerobik dalam
1077 sedangkan waktu detensi 24 jam
menurunkan
selama 92 hari dengan influen 2015
menunjukkan
116
tabel
bahwa
TSS
air
limbah
tahu
Jurnal Sehat Mandiri Volume 10 Nomor 1 Tahun 2015
dan efluen 378. Hasil pengujian TSS
waktu detensi 8 jam. Sehingga semakin
dengan
lama waktu detensi maka makin kecil
waktu
detensi
24
jam
menunjukkan penurunan yang cukup
nilai TSS yang didapatkan.
signifikan jika dibandingkan dengan 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
Influen
Waktu Detensi 8 Jam 14-8 s/d 31-8 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8
3-9 8-9 13-9 18-9 23-9 28-9 3-10 8-10 3-10 5-10 10-10 15-10 20-10 25-10 30-10 4-11 9-11 14-11
Berdasarkan
COD (mg/l) Efluen
Efisiensi (%)
Seeding & Aklimatisasi
20 5315 4631 25 5327 4628 30 5292 4456 35 5292 4231 40 5292 3976 45 5292 3722 50 5292 3520 55 5292 3015 50 5292 2873 Waktu Detensi 24 Jam 52 Seeding & Aklimatisasi 57 5292 1626 62 5292 1309 67 5292 1072 72 5292 825 77 5292 692 82 5292 528 87 5292 321 92 5292 283
tabel
2
Hasil pengujian COD dengan waktu
menunjukkan bahwa nilai COD juga
detensi
menurun
lamanya
penurunan yang cukup signifikan jika
COD
dibandingkan dengan waktu detensi 8
kebutuhan
jam. Sehingga semakin lama waktu
waktu biasanya oksigen
seiring detensi.
dengan Pengujian
menghasilkan yang
lebih
tinggi
jika
dibandingkan dengan pengujian BOD.
24
jam
menunjukkan
detensi maka makin kecil nilai COD yang didapatkan.
117
Mukhlis; Pemanfaatan Limbah Cair Tahu Menjadi Energi,,,,,,,,,,,hal 111 - 120
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 BOD (mg/l) Efisiensi No. Tgl Hari (%) Influen Efluen Waktu Detensi 8 Jam 14-8 s/d 31-8 17 Seeding & Aklimatisasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8
3-9 20 8-9 25 13-9 30 18-9 35 23-9 40 28-9 45 3-10 50 8-10 55 3-10 50 Waktu Detensi 24 Jam 5-10 52 10-10 57 15-10 62 20-10 67 25-10 72 30-10 77 4-11 82 9-11 87 14-11 92
Berdasarkan
tabel
.3
1126,3 1120,9 1124,4 1124,4 1124,4 1124,4 1124,4 1124,4 1124,4
1005,7 927,3 852,1 762,5 653,2 597,7 401,1 384,6 312,8
Seeding & Aklimatisasi 1124,4 275,2 1124,4 278,4 1124,4 219,1 1124,4 165,5 1124,4 142,2 1124,4 115,6 1124,4 90,2 1124,4 76,1 yang dapat membantu pertumbuhan
menunjukkan nilai BOD yang paling
organisme
kecil terdapat pada efluen dengan
menyebabkan
waktu detensi 24 jam selama 92 hari
meningkat
yaitu 76,1. Sedangkan nilai efluen pada
tumbuh
waktu detensi 8 jam selama 50 hari
semakin lama waktu detensi maka
yaitu
detensi
makin kecil nilai BOD yang didapatkan.
mempengaruhi makin kecilnya nilai
tinggi nilai BOD di dalam air limbah,
BOD.
semakin tinggi pula tingkat pencemaran
1124,4.
Waktu
Hal ini dikarenakan adanya
pemberian oksigen ke dalam air limbah
118
pengurai laju
sehingga penguraian
dan populasi organisme dengan
yang ditimbulkan
baik.
Sehingga
Jurnal Sehat Mandiri Volume 10 Nomor 1 Tahun 2015
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
pH
Hari
Influen
Waktu Detensi 8 Jam 14-8 s/d 31-8 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9
(%)
Seeding & Aklimatisasi
3-9 20 8-9 25 13-9 30 18-9 35 23-9 40 28-9 45 3-10 50 8-10 55 3-10 50 Waktu Detensi 24 Jam 5-10 52 10-10 57 15-10 62 20-10 67 25-10 72 30-10 77 4-11 82 9-11 87 14-11 92
1 2 3 4 5 6 7 8
Efisiensi Efluen
4,0 4,2 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0
5,2 5,6 5,8 5,5 6,3 5,8 5,9 6,0 6,2
Seeding & Aklimatisasi 4,0 6,7 4,0 6,4 4,0 6,4 4,0 6,7 4,0 6,8 4,0 6,9 4,0 6,8 4,0 7,0
PEMBAHASAN Berdasarkan
44
sedangkan waktu detensi 24 jam
menunjukkan hal sebaliknya bahwa
selama 92 hari dengan influen 4,0 dan
seiring
efluen 7,0. Namun pH yang dihasilkan
lamanya
kecenderungan
tabel
waktu nilai
pH
detensi, yang
masih
dibawah
baku
mutu
yang
didapatkan makin besar. Nilai pH pada
ditetapkan sebesar 6-9 (KepMenNegLH
limbah cair tahu dengan waktu detensi
No. 112 Tahun 2003).
8 jam selama 50 hari dengan influen 4,0 dan efluen 6,2
KESIMPULAN DAN SARAN Kemampuan proses biodegester
dengan influen 2015 dan efluen 378 Hasil pengujian TSS dengan waktu
dan aerobik dalam menurunkan TSS air
detensi
24
jam
menunjukkan
limbah tahu dengan waktu detensi 8
penurunan yang cukup signifikan jika
jam selama 50 hari dengan influen
dibandingkan dengan waktu detensi 8
2015 dan efluen 1077 sedangkan
jam. Kemampuan proses biodegester
waktu detensi 24 jam selama 92 hari
dan aerobik dalam menurunkan COD 119
Mukhlis; Pemanfaatan Limbah Cair Tahu Menjadi Energi,,,,,,,,,,,hal 111 - 120
air limbah tahu dengan waktu detensi 8
dibandingkan dengan waktu detensi 8
jam selama 50 hari dengan influen
jam. Nilai pH pada limbah cair tahu
5292 dan efluen 2873 sedangkan
dengan waktu detensi 8 jam selama 50
waktu detensi 24 jam selama 92 hari
hari dengan influen 4,0 dan efluen 6,2
dengan influen 5292 dan efluen 283.
sedangkan
Hasil pengujian COD dengan waktu
selama 92 hari dengan influen 4,0 dan
detensi
efluen
24
jam
menunjukkan
7,0.
waktu
detensi
Menunjukkan
24
jam
seiring
penurunan yang cukup signifikan jika
lamanya waktu detensi kecenderungan
dibandingkan dengan waktu detensi 8
nilai pH yang didapatkan semakin
jam. Kemampuan proses biodegester
besar.
dan aerobik dalam menurunkan BOD
Disarankan
perlu kajian lebih
air limbah tahu dengan waktu detensi 8
lanjut mengenai kemampuan proses
jam selama 50 hari dengan influen
biodegester
1124,4 dan efluen 312,8 sedangkan
limbah cair tahu terhadap parameter air
waktu detensi 24 jam selama 92 hari
lainnya. Perlu kajian lebih lanjut untuk
dengan influen 1124,4 dan efluen 76,1.
aplikasi di lapangan sehingga mudah
Hasil pengujian COD dengan waktu
dioperasikan. Perlu juga penambahan
detensi
waktu
24
jam
menunjukkan
penurunan yang cukup signifikan jika
dan
penelitian
aerobik
untuk
dengan
mengetahui
hasil yang lebih akurat.
DAFTAR PUSTAKA Ahmad, Rukaesih,2004 Kimia Lingkungan, Yogyakarta : Andi Ardinal, Isnun dan Almani, M.D. 1999 Pemanfaatan Limbah Obsidian dan Batu apung sebagai Bahan Pengolahan Limbah Cair, Padang: Balai Penelitian dan Pengembangan Industri Padang BBPT.1999 Kesehatan Mayarakat dan Teknologi Pengolahan Limbah Cair, Jakarta: Direktorat Teknologi Lingkuangan Candra, Budiman. 2007 Pengantar Kesehatan Lingkungan, Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran
120
Natoatmodjo, Soekitjo. 2003 Ilmu Kesehatan Masyarakat, Jakarta: Ryneka Cipta Siregar, Sakti. 2005 Pengolahan Air Yogyakarta : Andi
Instalasi Limbah,
Soeparman, Soeparmin. 2001 Pembuangan Tinja dan Limbah Cair, Jakarta: Universitas Indonesia Sudarsono, Suyono. 2003 Hidrologi Untuk Perairan, Jakarta : Pradnya Paramita Wardana, Wisnu Arya. 2004 Dampak Pencemaran Lingkungan, Yogyakarta: Andi