STUDI PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI TAHU DENGANTEKNOLOGI BIOFILTER KOMBINASI ANAEROBIK-AEROBIK

(Skripsi)

Oleh

Naomi Natalia

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2020

ABSTRACT

RESEARCH OF WASTEWATER TREATMENT ON TOFU INDUSTRYWITH ANAEROBIC-AEROBIC COMBINATION BIOFILTER

TECHNOLOGY

By

NAOMI NATALIA

The aims of this research is compare the measured parameters of tofu wastewater

with tofu wastewater quality standards according to tofu wastewater quality

standards Lampung Regional Regulation Number 11 of 2012 and LH PERMEN

No 5 th 2014, determine the basic design of a simple tofu waste management

system and determine the design of WWTP (Wastewater Treatment Plant), and

calculating energy potential, reducing greenhouse gas emissions produced, and

utilizing wastewater as liquid fertilizer. This study uses survey methods and data

obtained in the form of primary data and secondary data presented in the table.

The result of wastewater with quality pH pH; TSS; BOD; and COD respectively

are 4.3; 8440 mg/l; 4400 mg/l; and 10360 mg/l. Based on the tofu industry

wastewater quality standards set by the government, a Wastewater Treatment

Plant (IPAL) planning is needed to develop wastewater treatment technology that

Naomi Natalia

is simple, low cost, easy to operate and has high process efficiency from the

principles of microbial growth inherent in biofilter. The processing technology

used is a combination of anaerobic-aerobic biofilter because tofu wastewater can

decompose biologically. The result of wastewater treatments by WWTP planned

and estimated of pH ; TSS ; BOD and COD respectively are 7.5; 6.014 mg/l;

31.35 mg/l; and 73.82 mg/l with biogas potential of 69.62 m3 / ton of soybeans,

energy potential of 2436.7 MJ, electricity production of 236.9 kWh, and reduction

potential of Greenhouse Gases (GHG) of 1044.3 kg CO2e / ton of soybeans.

Keywords: Biofilter anaerobic – aerobic, effluent standard, tofu factorywastewater , WWTP.

ABSTRAK

STUDI PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI TAHU DENGANTEKNOLOGI BIOFILTER KOMBINASI ANAEROBIK-AEROBIK

Oleh

NAOMI NATALIA

Tujuan penelitian ini adalah membandingkan parameter air limbah tahu yang

diukur dengan baku mutu air limbah tahu menurut baku mutu air limbah tahu

Peraturan Daerah Lampung Nomor 11 Tahun 2012 dan Peraturan Kementrian

Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014, menentukan rancangan dasar sistem

pengelolaan limbah tahu yang sederhana, dan menentukan desain IPAL (Instalasi

Pengolahan Air Limbah), dan menghitung potensi energi, penurunan emisi gas

rumah kaca yang dihasilkan, dan pemanfaatan air limbah sebagai pupuk cair.

Penelitian ini menggunakan metode survei dan data yang diperoleh berupa data

primer dan data sekunder yang disajikan dalam tabel. Hasil penelitian

menunjukkan kualitas air limbah tahu yaitupH; TSS; BOD; dan COD berturut-

turut sebesar 4.3; 8440 mg/l; 4400 mg/l; dan 10360 mg/l. Berdasarkan baku mutu

air limbah industri tahu yang telah ditetapkan oleh pemerintah maka dibutuhkan

suatu perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) untuk

Naomi Natalia

mengembangkan teknologi pengolahan air limbah yang sederhana, biaya rendah,

pengoperasian yang mudah dan memiliki efesiensi proses yang tinggi dari prinsip-

prinsip pertumbuhan mikroba yang melekat pada media biofilter. IPAL dapat

menggunakan kombinasi biofilter anaerobik-aerobik karena air limbah tahu dapat

terurai secara biologis. Hasil pengolahan air limbah oleh IPAL yang

direncanakan pH ; TSS ; BOD ; dan COD berturut-turut sebesar 7.5; 6.014 mg/l;

31.35 mg/l; dan 73.82 mg/l dengan potensi biogas sebesar 69.62 m3/ton kedelai,

potensi energi sebesar 2436.7 MJ, produksi listrik sebesar 155.7 kWh, dan potensi

reduksi Gas Rumah Kaca (GRK) sebesar 1044.3 kg CO2e/ton kedelai.

Kata kunci: Air limbah industri tahu, baku mutu air limbah industri tahu, biofilteranaerobik-aerobik, IPAL.

STUDI PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI TAHU DENGANTEKNOLOGI BIOFILTER KOMBINASI ANAEROBIK-AEROBIK

Oleh

Naomi Natalia

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada

Jurusan Teknologi Hasil PertanianFakultas Pertanian Universitas Lampung

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIANFAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG2020

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir pada tanggal 16 Desember 1997 di kota Jakarta dan merupakan anak

kelima dari lima bersaudara, dari pasangan Bapak Siagian dan Ibu Ardine

Sitompul. Penulis menempuh pendidikan dasar di SD Negeri Bumi Sari Natar

(2003 – 2009), pendidikan menengah pertama di SMP Negri 1 Natar (2009 –

2012), dan pendidikan menengah di SMA Negri 1 Natar (2012 – 2015). Penulis

melanjutkan studi sarjana di Jurusan Teknologi Hasil Perrtanian Fakultas

Pertanian Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan

Tinggi (SNMPTN) pada tahun 2015.

Pada bulan Juli – Agustus 2018, penulis melaksanakan Praktik Umum (PU) dan

menyeselesaikan laporan PU yang berjudul “Mempelajari Teknologi Pascapanen

Pisang Cavendish” di PT. Great Giant Foods, Terbanggi Besar, Lampung Tengah.

Pada bulan Januari – Februari 2019, penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata

(KKN) di Desa Bandar Kasih, Kecamatan Negri Agung, Kabupaten Way Kanan.

Selama menjadi mahasiswa, penulis bergabung dalam Himpunan Mahasiswa

Jurusan Teknologi Hasil Pertanian.

SANWACANA

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan rahmat, anugerah, dan hikmat-Nya sehingga skripsi ini dapat

diselesaikan. Skripsi dengan judul “Studi Pengolahan Air Limbah Industri Tahu”

Dengan Teknologi Kombinasi Biofilter Anaerobik-Aerobik” adalah salah satu

syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknologi Pertanian di Universitas

Lampung.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa. M.Si.,selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Lampung.

2. Ir. Susilawati, M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknologi Hasil Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Lampung.

3. Prof. Dr. Eng. Ir. Udin Hasanudin, M.T selaku pembimbing pertama skripsi

yang telah memberikan ilmu, bimbingan, pengarahan, waktu,dan motivasi

dalam pelaksanaan perkuliahan maupun dalam penyusunan skripsi.

4. Dr. Erdi Suroso. S.T.P.,M.T.A selaku pembimbing kedua yang telah

memberikan bimbingan, motivasi, nasihat dan kritik dalam penyusunan

skripsi.

5. Ir. Harun Al Rasyid, M.T, selaku penguji yang telah memberikan saran dan

kritik yang membangun untuk penyempurnaan skripsi ini.

6. Bapak dan Ibu dosen pengajar, staff administrasi dan laboratorium di Jurusan

Teknologi Hasil Pertanian, FakultasPertanian, Universitas Lampung.

7. Keluarga tercinta (Bapa,Mama, kedua Abang, dan kedua Kakak) yang telah

memberikan dukungan, motivasi, sertadoa yang sangatluarbiasa.

8. Rekan-rekan Sepelayanan (Laura, Siska, Olin, Iman,Yoel, Marcel, Grace,

Theo, Chaca, Nova, Tabita, Radi, Deinal, Siska, Yoel T, Andan, Jonathan,

Yosua, Paulus, Raindy dan Arto Cool Wanita) yang tidak kenal lelah

memberikan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

9. Teman-teman Pemusik yang selalu memberikan semangat kepada penulis

dalam pelaksanaan kuliah maupun penyelesaian skripsi.

10. Teman – teman seperjuangan (Sawsan, Imel, Merry, Ayas, Eka, Bella,

Silfiana, April, Hotmaria, Chinanta, Nova, dan Naufal) serta teman – teman

angkatan 2015 yang telahmemberikanilmu, semangat, motivasi, pengalaman,

dankebersamaan.

Penulis sangat menyadari skripsi ini jauh dari kata sempurna, oleh karena itu,

penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak agar

dapat memberikan manfaat bagi penulis pribadi dan bagi para pembaca.

Bandar Lampung,

Naomi Natalia

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang............................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................... 4

1.3 Kerangka Pemikiran ...................................................................... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tahu ............................................................................................... 9

2.2 Air Limbah .................................................................................... 14

2.3 Limbah Industri Tahu .................................................................... 14

2.4 Karakteristik Air Limbah ............................................................. 17

2.4.1 TSS (Total Suspended Solids)............................................... 18

2.4.2 pH.......................................................................................... 18

2.4.3 Nitogen-Total ........................................................................ 18

2.4.4 BOD (Biochemical Oxygen Demand)................................... 19

2.4.5 COD (Chemical Oxygen Demand) ....................................... 20

2.5 Pengolahan Air Limbah Industri Tahu .......................................... 22

III. BAHAN DAN METODE

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................... 25

3.2 Alat dan Bahan .............................................................................. 25

3.3 Metode Penelitian .......................................................................... 25

3.4 Pelaksanaan Penelitian .................................................................. 26

3.4.1 Pengukuran pH .................................................................... 29

3.4.2 Pembuatan Larutan Pengencer .............................................. 29

3.4.3 Pengukuran TSS ................................................................... 30

3.4.4 Pengukuran BOD ................................................................. 31

3.4.5 Pengukuran COD .................................................................. 32

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakteristik Air Limbah Tahu ..................................................... 33

4.2 Parameter Pengolahan Limbah ...................................................... 36

4.2.1 pH ...................................................................................... 36

4.2.2 TSS .................................................................................... 37

4.2.3 BOD ................................................................................... 39

4.2.4 COD ................................................................................... 42

4.3 Teknologi Pengolahan IPAL dengan Biofilter

Kombinasi Anaerobik-Aerobik ..................................................... 44

4.3.1 Penyaringan ....................................................................... 54

4.3.2 Bak Ekualisasi ................................................................... 54

4.3.4 Pompa Air Limbah ............................................................ 54

4.3.5 Kolam Anaerobik .............................................................. 55

4.3.6 Kolam Aerobik .................................................................. 55

4.3.7 Bak Pengendapan Akhir .................................................... 56

4.4 Pemanfaatan Biogas Pada Pengolahan

Air Limbah Industri Tahu ............................................................ 77

4.4.1 Jumlah Biogas Yang Dihasilkan ........................................ 77

4.4.2 Perbandingan Biogas Dengan Bahan Bakar Lain .............. 81

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan .................................................................................... 84

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Standar Mutu Tahu Menurut SNI 01-3142-1998 ................................... 13

2. Tingkat Pencemaran Berdasarkan BOD ................................................. 20

3. Tingkat Pencemaran Berdasarkan COD ................................................. 21

4. Baku Mutu Air Limbah Tahu ................................................................. 34

5. Analisis pH ............................................................................................. 37

6. Analisis Nilai TSS ................................................................................. 38

7. Analisis Nilai BOD................................................................................. 40

8. Analisis Nilai COD ................................................................................. 42

9. Air Limbah Tahu Yang Dihasilkan......................................................... 57

10. Hasil Pengolahan IPAL .......................................................................... 74

11. Perbandingan Kualitas Air ...................................................................... 75

12. Dimensi IPAL Biofilter .......................................................................... 76

13. Koefesien Limbah dan Jumlah Air Limbah ............................................ 77

14. Potensi Biogas dan Potensi Energi ......................................................... 79

15. Perbandingan Nilai Kalor Biogas dengan Bahan Bakar Lain ................. 81

16. Perbandingan Harga Biogas dengan Bahan Bakar Lain ......................... 83

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Kerangka Pemikiran Studi Pengolahan Air Limbah Tahu ..................... 5

2. Diagram Alir Proses Pembuatan Tahu.................................................... 10

3. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ..................................................... 28

4. Diagram Alir Pengukuran pH ................................................................. 29

5. Diagram Pembuatan Larutan Pengencer............................................... 28

6. Diagram Alir Pengukuran TSS ............................................................... 30

7. Diagram Alir Pengukuran BOD ............................................................. 31

8. Diagram Alir Pengukuran COD ............................................................. 32

9. Bagan Keseimbangan Proses Pembuatan Tahu ...................................... 35

10. Pengukuran DO (Demand Oxygen) ........................................................ 40

11. Desain Pengolahan Air Limbah Pabrik Tahu ......................................... 52

12. IPAL Skala Individu ............................................................................... 52

13. Sketsa Rancangan IPAL Air Limbah Tahu............................................. 53

14. Kuisioner Penelitian................................................................................ 85

15. Tempat Proses Produksi Tahu ................................................................ 88

16. Kedelai Sebelum Digiling....................................................................... 88

17. Mesin Penggiling kedelai........................................................................ 88

18. Pengaduk Bubur Kedelai ........................................................................ 88

19. Proses Pencetakan Tahu.......................................................................... 88

20. Proses Penggorengan Tahu..................................................................... 88

21. Air Limbah Tahu ................................................................................... 89

22. Proses Pengambilan Sampel ................................................................... 89

23. Sampel Yang Akan Dianalisis ................................................................ 89

24. Mikroba Seed dan Larutan Pengencer .................................................... 89

25. Proses Aeras............................................................................................ 89

26. Proses Pembuatan Larutan Pengencer .................................................... 89

27. Proses Pengukuran pH ............................................................................ 90

28. Sampel di Inkubasi.................................................................................. 90

29. Pengukuran BOD Setelah Inkubasi ........................................................ 90

30. High Range Untuk Mengukur COD ....................................................... 90

31. Sampel dipanaskan di DRB .................................................................... 90

32. Hasil Sampel Setelah Dipanaskan di DRB ............................................. 91

33. Pengukuran COD dengan Spektrofotometri ........................................... 91

34. Persiapan Pengukuran TSS ..................................................................... 91

35. Penyaringan Sampel Air Limbah Tahu................................................... 91

36. Penimbangan dan Hasil TSS................................................................... 91

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Tahu menjadi salah satu dari komoditas usaha kecil menengah berbahan baku

kedelai (Glycine sp) yang banyak dijumpai mulai dari perkotaan sampai di

pedesaan. Hal ini dikarenakan proses produksi tahu yang cukup sederhana,

ditambah lagi pemerintah juga memberikan ruang bagi masyarakat untuk

membuka dan mengembangkan usaha produksi tahu skala kecil dan menengah.

Banyaknya industri tahu yang berkembang memberi dampak positif, yaitu mampu

mencukupi permintaan pasar yang terus meningkat dari waktu ke waktu, namun

akan memberikan dampak pencemaran lingkungan apabila limbah sisa produksi

tidak diolah dengan baik (Herlambang, 2002).

Proses pembuatan tahu menghasilkan limbah yang masih mengandung protein,

bahan organik dan padatan terlarut yang tinggi, dengan pH yang rendah. Limbah

tahu ini juga akan menimbulkan aroma yang kurang sedap sehingga mengganggu

estetika dan kehidupan ekosistem sekitarnya (Sani, 2006). Proses produksi tahu

menghasilkan dua jenis limbah, yaitu limbah padat dan limbah cair. Pada

umumnya, limbah padat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, sedangkan limbah

2

cair dibuang langsung ke lingkungan. Sebagian besar limbah cair yang dihasilkan

oleh industri pembuatan tahu adalah cairan kental yang terpisah dari gumpalan

tahu yang disebut air dadih (whey). Air limbah tersebut sering dibuang secara

langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu, sehingga akan mencemari lingkungan

sekitar. Sumber limbah cair lainnya berasal dari pencucian kedelai, pencucian

peralatan proses, pencucian lantai, dan pemasakan serta larutan bekas rendaman

kedelai, cairan ini mengandung kadar protein yang tinggi dan dapat segera terurai

(Abdullah, 2014).

Produksi kedelai di Indonesia tahun 2015 sebesar 998,87 ribu ton per tahun., dan

konsumsi kedelai rata-rata serbesar 7,62 kg/kapita/tahun (Departemen Pertanian,

2004). Jumlah air limbah yang dihasilkan dari industri tahu mencapai lebih

kurang 2 m3 untuk setiap pengolahan 1 kuintal kedelai (Herlambang, 2002).

Dengan demikian beban pencemaran dari industri tahu cukup besar dan perlu

penanganan lebih lanjut sehingga tidak melebihi baku mutunya. Parameter-

parameter air buangan yang menonjol dari limbah tahu, yaitu suhu, pH, TSS

(Total Suspended Solids), COD (Chemical Oygen Demand) dan BOD (Biology

Oxygen Demand) (Sriharti, 2004). Nilai BOD (Biology Oxygen Demand) dan

COD (Chemical Oygen Demand) bermanfaat untuk mengetahui apakah air limbah

tersebut mengalami biodegradasi atau tidak. Parameter BOD dan COD secara

umum banyak dipakai untuk menentukan tingkat pencemaran air buangan.

Mengingat industri tahu merupakan industri dengan skala kecil, maka

membutuhkan instalasi pengolahan limbah dengan perangkat sederhana,

biaya operasional murah, dan memiliki nilai ekonomis serta ramah

3

lingkungan. Pengolahan limbah tahu harus dikelola dengan baik dan

dipelihara secara rutin. Berbagai teknologi pengolahan limbah yang sudah

ada, maka akan dilakukan kajian untuk mengetahui teknologi pengolahan

limbah tahu yang efektif dan efisien beserta kelebihan dan kekurangannya,

dan dampaknya terhadap masyarakat dan lingkungan. Indonesia memiliki

potensi kekayaan alam yang sangat melimpah untuk menghasilkan sumber

energi alternatif. Oleh karena itu, pemanfaatan sumber-sumber energi

alternatif yang terbaharukan dan ramah lingkungan menjadi pilihan. Salah

satu energi terbaharukan yang sedang dikembangkan adalah biogas.

Keberadaan biogas memiliki peluang yang besar dalam pengembangannya.

Energi biogas dapat diperoleh dari limbah rumah tangga; kotoran cair dari

peternakan ayam, sapi, babi; sampah organik dari pasar; industri makanan dan

sebagainya. Selain potensi yang besar, pemanfaatan energi biogas dengan

digester biogas memiliki keuntungan, yaitu mengurangi efek rumah kaca,

mengurangi bau tidak sedap, mencegah penyebaran penyakit, menghasilkan

panas dan daya (mekanisme atau energi listrik), serta hasil samping berupa

pupuk cair dan padat. Pemanfaatan limbah dengan cara ini secara ekonomi

akan sangat kompetitif seiring naiknya harga bahan bakar minyak dan pupuk

organik.

Setelah mengetahui proses pembuatan tahu, air limbah hasil produksi harus diolah

sebelum dibuang ke lingkungan. Alternatif pengolahan air limbah tahu adalah

dengan menghitung beban pencemaran, dengan menghitung laju alir dan

konsentrasi limbah cair tersebut, serta menentukan rancangan dasar sistem

pengelolaan limbah tahu untuk mengetahui jenis pengelolaan limbah yang akan

4

dilakukan berdasarkan karakteristik limbah untuk menurunkan kadar BOD dan

COD yang telah melebihi baku mutu agar tidak terjadi pencemaran lingkungan.

Oleh karena itu, dengan mengetahui rancangan dasar sistem pengelolaan air

limbah tahu, dan merancang IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) secara

bersamaan oleh industri-industri tahu yang ada, serta memanfaatkan air limbah

tahu menjadi biogas,diharapkan dapat mencegah pencemaran lingkungan.

1.2 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian yang akan dilakukan adalah;

1. Membandingkan parameter air limbah tahu yang diukur dengan baku mutu air

limbah tahu menurut baku mutu air limbah tahu Peraturan Daerah Lampung

Nomor 11 Tahun 2012 dan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5

Tahun 2014

2. Menentukan rancangan dasar sistem pengelolaan limbah tahu yang sederhana,

dan menentukan desain IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah)

3. Menghitung potensi energi,penurunan emisi gas rumah kaca yang dihasilkan,

dan pemanfaatan air limbah sebagai pupuk cair

5

1.3 Kerangka Pemikiran

Gambar 1. Kerangka Pemikiran Studi Pengolahan Air Limbah Tahu

Kedelai IndustriTahu

Produksi Tahu Limbah

Cair PadatAir Limbah yangdihasilkan mencapai45 L /kg bahanbakukedelai per hari(Nuraida, 2008).

Sistempengolahan airlimbah belumdilakukan denganbaik

Karakteristik LimbahCair (BOD, COD,TSS, pH, dan Suhu)

Nitrogen,Fosfor

BOD 4150 mg/l,COD 8410mg/l,TSS 17,70 mg/L,pH 4.3

Baku Mutu IndustriTahu BOD 150mg/L, COD 300mg/L, TSS 200mg/L, pH 6-9, Suhu38oC (Permen LH 5Tahun 2014).

Perlu teknologipengelolaan limbahcair yang sesuai

Karakterisitik industri tahu :tidak memiliki kemampuanekonomi yang kuat dan tidakmemiliki teknologi yangmemadai.

Membandingkanparameter air limbahtahu yang diukurdengan baku mutu airlimbah tahu menurutbaku mutu air limbahtahu PERDA Lampungdan SNI

Menentukan rancangandasar sistem pengolahanlimbah tahu yangsederhana secarakommunal danmenghasilkan manfaatekonomi bagi industritahu.

Menghitungpotensi energi,dan penurunanemisi gas rumahkaca yangdihasilkan

6

Kedelai digunakan bahan baku utama dalam pembuatan tahu. Industri tahu telah

berkontribusi signifikan dalam penyediaan pangan bergizi, penyerapan tenaga

kerja, dan pengembangan ekonomi daerah. Keberadaan industri tahu walaupun

dalam skala kecil atau skala rumah tangga, sudah sangat banyak ditemui dalam

satu wilayah, seperti pada sentra produksi tahu terbesar di Bandar Lampung

terletak di Kelurahan Gunung Sulah Kecamatan Sukarame dengan jumlah 166

industri. Sehingga industri tahu juga berpotensi mencemari lingkungan, karena

menghasilkan limbah hasil proses produksi yang berupalimbah padat dan limbah

cair. Air limbah yang dihasilkan dari proses pembuatan tahu berpotensi merusak

lingkungan, karena tingginya kandungan bahan organik yang terdapat pada air

limbah tahu (Matilda, 2016).

Air banyak digunakan sebagai bahan pencuci dan merebus kedelai, akibat dari

besarnya pemakaian air pada proses pembuatan tahu, maka limbah yang

dihasilkan juga cukup besar (Herlambang 2001). Menurut BPPT (2014), untuk

membuat tahu sebanyak 80 kg, maka akan menghasilkan limbah padat dan cair

sebanyak 2610 kg. Sedangkan untuk air limbah yang dihasilkan dari proses

produksi mencapai 25 L hingga 45 L /kg bahan baku kedelai (Nuraida, 2008).

Bila air limbah tahu langsung dibuang ke sungai akan menyebabkan pencemaran

lingkungan, merusak habitat biota serta mengurangi estetika. Air limbah tersebut

justru akan bermanfaat jika diolah sebagai bahan baku pembuatan biogas, karena

air limbah tahu mempunyai kandungan bahan organik yang tinggi sehingga

menjadikan limbah tersebut potensial sebagai bahan baku atau substrat dalam

pembuatan biogas (Hidayat, 2012). Kandungan terbesar dalam biogas adalah gas

metana (CH4). Gas metana yang merupakan komponen utama biogas merupakan

7

bahan bakar yang berguna karena mempunyai nilai kalor cukup tinggi, yaitu

sekitar 8900 kkal/m3. Menurut (Sunaryo, 2014) nilai kalor yang cukup tinggi

dapat dipergunakan untuk keperluan penerangan, memasak, menggerakkan mesin

dan sebagainya. Kesetaraan biogas dengan sumber energi lain, yaitu 1 m3 biogas

setara dengan elpiji 0.46 Kg; 0.62 L minyak tanah; 0.52 L minyak solar; 0.80 L

minyak bensin, 1.50 m3 gas kota; dan 3.50 Kg kayu bakar. Oleh sebab itu,

industri tahu memerlukan suatu pengolahan limbah yang bertujuan untuk

mengurangi resiko beban pencemaran yang ada (Subekti, 2011).

Jika ditinjau dari baku mutu air limbah, maka industri tahu memerlukan

pengolahan lebih lanjut, karena karakteristik industri tahu dalam industri kecil

atau skala rumah tangga yaitu tidak dilengkapi dengan unit pengelolaan air

limbah, teknologi yang sederhana, dan sumber daya manusia kurang memadai.

Apabila limbah langsung dibuang ke lingkungan secara terus-menerus tanpa

adanya pengolahan, maka dapat menimbulkan efek negatif kepada lingkungan,

seperti tercemarnya perairan maupun udara disekitar industri tahu tersebut, karena

air limbah tahu tersebut sangat berbau dan mengandung bahan pencemar yang

tinggi. Bahan organik merupakan kontaminan utama dalam limbah industri

tahu, karena bahan ini dapat terdegradasi di lingkungan baik secara aerobik

maupun anaerobik. Pada kondisi anaerobik degradasi bahan-bahan organik

dapat menghasilkan bahan-bahan toksik dan menimbulkan bau busuk

(Herlambang, 2002).

Karakteristik limbah cair dapat dilihat dari pH, TSS, COD dan BOD.

Karakteristik limbah cair tersebut memiliki baku mutu yang harus dipenuhi oleh

8

setiap industri. Baku mutu air limbah tahu yang direkomendasikan berdasarkan

Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia No. 5 tahun 2014

mencakup 4 parameter yaitu: pH (6-9), TSS (200 mg/L), COD (300 mg/L), dan

BOD (150 mg/L). Sedangkan baku mutu air limbah tahu yang direkomendasikan

berdasarkan Peraturan Daerah Lampung Nomor 11 tahun 2012 mencakup 4

parameter yaitu: pH (6-9), TSS (50 mg/L), COD (200 mg/L), dan BOD (75

mg/L). Pada umunya limbah cair tahu memilikipH 4.9, TSS 1198 mg/L, COD

8640 mg/l, dan BOD 6586 mg/l (Kaswinarni,2007). Apabila karakteristik air

limbah melebihi baku mutu yang telah ditetapkan, maka akan terjadi pencemaran

lingkungan, sehingga diperlukan pengolahan secara lanjut untuk menurunkan

beban pencemaran, agar diketahui pengolahan air limbah tahu yang sesuai dengan

karakteristik limbah tersebut. Setelah itu, menghitung beban pencemaran yang

terdapat dalam pembuangan limbah tahu di Kelurahan Gunung Sulah untuk

menentukan rancangan dasar sistem pengolahan limbah tahu sederhana, yang

dirancang secara kommunal atau bersamaan untuk mengefesiensi biaya, dan

menghasilkan manfaat tambahan bagi industri itu sendiri dengan melakukan

pemilihan teknologi yang sesuai untuk menghitung biogas yang dihasilkan

sebagai bentuk pemanfaatan energi, lalu menghitung potensi menghitung potensi

penurunan emisi gas rumah kaca. Hal tersebut dilakukan sebagai upaya

menurunkan pencemaran lingkungan akibat air limbah yang tidak mengalami

pengelolaan lebih lanjut.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tahu

Tahu merupakan salah satu makanan tradisional yang populer. Selain rasanya

enak, harganya murah dan nilai gizinya pun tinggi. Hasil studi menunjukkan

bahwa tahu kaya protein bermutu tinggi, tinggi sifat komplementasi proteinnya,

ideal untuk makanan diet, rendah kandungan lemak jenuh dan bebas kolesterol,

kaya mineral dan vitamin, makanan alami yang sehat dan bebas dari senyawa

kimia yang beracun(Koeswara,1995). Proses tahu di Indonesia masih sebatas

industri kecil dan menengah, namun walaupun hanya sebatas industri kecil,

keberadaan industri tahu sudah banyak didirikan. Sentra produksi tahu terbesar di

Bandar Lampung terletak di Kelurahan Gunung Sulah Kecamatan Sukarame

dengan jumlah 166 industri.

Berdasarkan Kementerian Lingkungan Hidup (KLH) pada tahun 2006 dapat

diketahui proses produksi tahu secara rinci dapat dilihat pada diagram alir

proses produksi tahu dibawah ini.

10

`

Gambar 2. Diagram Alir Proses Pembuatan Tahu

Pencucian

Perendaman

KedelaiRendaman

KedelaiBersih

Ditiriskan, digilingkan, dan ditambah air

Bubur Kedelai

Dimasak

Disaring

Susu Kedelai

Ditiriskan, digiling, dan ditambah larutanpengendap sedikit demi sedikit sambil diaduk

pelan-pelan

Campuran padatan tahu dan cairan

Pembuangan Cairan

Pencetakan

Tahu

Air

Ampas Tahu

Air untuk Pencucian Air Limbah

Air LimbahAir untuk Pencucian

11

Produksi pengolahan tahu di Indonesia masih sangat bervariasi dan belum ada

standar yang dapat digunakan secara nasional. Menurut Suprapti (2005), tahu

dibuat dari kacang kedelai dan dilakukan proses penggumpalan. Kualitas tahu

sangat bervariasi karena perbedaan bahan penggumpalan dan perbedaan proses

pembuatan. Tahu diproduksi dengan memanfaatkan sifat protein, yaitu akan

menggumpal bila bereaksi dengan asam. Penggumpalan protein oleh asam cuka

akan berlangsung secara cepat dan serentak diseluruh bagian cairan sari kedelai,

sehingga sebagian besar air yang semula tercampur dalam sari kedelai akan

terperangkap didalamnya. Pengeluaran air yang terperangkap tersebut dapat

dilakukan dengan memberikan tekanan, semakin banyak air yang dapat

dikeluarkan dari gumpalan protein, gumpalan protein itulah yang disebut sebagai

“tahu”. Standar kualitas tahu menurut Suprapti (2005), sebagai berikut:

1. Air

Meskipun merupakan komponen terbesar dalam produk tahu, yaitu

meliputi (80% - 85%), namun air tidak ditetapkan sebagai karakteristik

dalam penentuan kualitas tahu.

2. Protein

Komponen utama yang menentukan kualitas produk tahu adalah

kandungan proteinnya. Dalam standar mutu tahu, ditetapkan kadar

minimal protein dalam tahu adalah sebesar 9% dari berat tahu.

3. Abu

Abu dalam tahu merupakan unsur mineral yang terkandung dalam

12

kedelai. Apabila kadar abu tahu terlalu tinggi, berarti telah tercemar oleh

kotoran, misalnya tanah, pasir yang mungkin disebabkan oleh cara

penggunaan batu tahu yang kurang benar. Garam (NaCl) termasuk

dalam kelompok abu, namun keberadaan garam dalam produk tahu

merupakan hal disengaja dengan tujuan untuk meningkatkan kualitas,

daya tahan, dan cita rasa. Selain garam kadar abu yang

diperbolehkan ada dalam tahu adalah 1% dari berat tahu.

4. Serat Kasar

Serat kasar dalam produk tahu berasal dari ampas kedelai dan kunyit

(pewarna). Adapun kadar maksimal serat yang di perbolehkan adalah

0,1% dari berat tahu.

5. Logam Berbahaya

Logam berbahaya (As, Pb, Mg, Zn) yang terkandung dalam tahu antar

lain dapat berasal dari air yang tidak memenuhi syarat standar air

minimum, serta peralatan yang digunakan, terutama alat penggilingan.

6. Zat Pewarna

Zat pewarna yang harus digunakan untuk pembuatan tahu adalah

pewarna alami (kunyit) dan pewarna yang diproduksi khusus untuk

makanan.

7. Bau dan Rasa

Adanya penyimpangan bau dan rasa menandakan telah terjadi kerusakan

(basi atau busuk) atau pencemaran oleh bahan lain.

13

8. Lendir dan Jamur

Keberadaan lendir dan jamur menandakan adanya kerusakan atau

kebusukann.

9. Bahan Pengawet

Untuk memperpanjang masa simpan, maka tahu dapat dicampur bahan

pengawet yang diizinkan berdasarkan SK Menteri Kesehatan, antara lain:

a. Natrium benzoat dengan dosis0,1%

b. Nipagin dengan dosis maksimal 0,08%,dan

10. Bakteri E.Coli

Bakteri ini dapat berada dalam produk tahu bila mana dalam proses

pembuatannya digunakan air yang tidak memenuhi standar air minum.

Departemen perindustrian telah mengeluarkan standar mutu tahu yaitu SNI

Nomer. 01-3142-1998. Standar ini meliputi beberapa parameter yang

mempengaruhi mutu tahu, hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Standar Mutu Tahu menurut SNI Nomer. 01-3142-1998

No Jenis Uji Satuan Persyaratan1. Keadaan :

a. baub. rasac. warnad. penampakan

Normal NormalPutih normal atau kuning normalNormal tidak berlendir dan tidak berjamur

2. Abu % b/b Maksimal 1,03. Protein (N x 6,25) % b/b Minimal 9,04. Lemak % b/b Minimal 0,55. Serat kasar % b/b Maksimal 0,16. Bahantambahan

Pangan% b/b Sesuai SNI 01-0222-M dan peraturan Ment.

Kes No.722/Ment. Kes/per/IX/19887. Cemaran arsen mg/kg Maksimal 1,08. Cemaran mikroba

- E.coli- Salmonella

APM/g/25g

Maksimal 6 Negatif/25gram

Sumber : Departemen Perindustrian (1998).

14

2.2 Air Limbah

Salah satu penyebab terjadinya pencemaran air adalah limbah yang di buang tanpa

pengolahan ke dalam suatu badan air. Menurut Peraturan Pemerintah Republik

Indonesia nomor 82 tahun 2001, air limbah adalah sisa dari suatu usaha dan atau

kegiatan yang berwujud cair. Air limbah dapat bersal dari rumah tangga

(domestic) maupun industri (Mulia, 2005). Air limbah industri umumnya terjadi

sebagain akibat adanya pemakaian air dalam proses produksi. Di industri, air

umumnya memiliki beberapa fungsi sebagai berikut :

a) Sebagai air pendingin,untuk memindahkan panas yang terjadi dari proses

industri.

b) Untuk mentransportasikan produk atau bahan baku

c) Sebagai air proses, misalnya pada umpan boiler pada pabrik minuman, dan

sebagainya.

d) Untuk mencuci dan membilas produk dan/atau gedung serta instalalasi

Zat-zat yang terkandung dalam air limbah industri sangat bervariasi sesuai

dengan pemakaiannya di masing-masing industri. Oleh sebab itu dampak yang

di akibatkan juga sangat bervariasi tergantung pada zat-zat yang terkandung di

dalamnya.

2.3 Limbah Industri Tahu

Limbah merupakan zat sisa atau bahan yang dihasilkan dari proses pembuatan

produk dari suatu industri yang kurang memiliki nilai guna. Limbah merupakan

zat sisa atau bahan yang dihasilkan dari proses pembuatan produk dari suatu

industri yang kurang memiliki nilai guna. Limbah industri tahu adalah limbah

15

yang dihasilkan dalam proses pembuatan tahu maupun pada saat pencucian

kedelai. Limbah yang dihasilkan berupa limbah padat dan cair. Limbah padat

pabrik pengolahan tahu berupa kotoran hasil pembersihan kedelai (batu, tanah,

kulit kedelai, dan benda padat lain yang menempel pada kedelai) dan sisa saringan

bubur kedelai yang disebut dengan ampas tahu.

Air limbah pada proses produksi tahu berasal dari proses perendaman, pencucian

kedelai, pencucian peralatan proses produksi tahu, penyaringan dan pengepresan

atau pencetakan tahu. Kandungan limbah padat tahu yaitu protein (23,35%),

lemak (5,54%), karbohidrat (26,92%), abu (17,03%), serat kasar (16,53%), dan air

(10,53%) (Bapedal, 1994). Komposisi air limbah tahu sebagian besar terdiri dari

air (99,9%) dan sisanya terdiri dari partikel-partikel padat terlarut (dissolved solid)

dan tidak terlarut (suspended solid) sebesar0,1%. Partikel-partikel padat dari zat

organik (± 70%) dan zat anorganik (± 30%).Zat-zat organik terdiri dari protein

(± 65%), karbohidrat (± 25%),lemak (± 25%) (Djabu, 1991).

.Baku mutu air air limbah tahu yang direkomendasikan berdasarkan Peraturan

Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia No. 5 tahun 2014 mencakup 4

parameter yaitu: BOD (150 mg/L), COD (300 mg/L), TSS (200 mg/L), dan pH (6-

9). Pada umunya air limbah tahu memiliki memilikiBOD 6586 mg/l, COD 8640

mg/l, TSS 1198 mg/L, pH 4.9, Suhu 48oC (Kaswinarni,2007). Air limbah tahu dengan

karakteristik mengandung bahan organik tinggi dan kadar cemaran yang cukup,

jika langsung dibuang ke badan air maka akan menurunkan daya dukung

lingkungan. Oleh sebab itu, industri tahu memerlukan suatu pengolahan limbah

yang bertujuan untuk mengurangi resiko beban pencemaran yang ada, karena

16

apabila 1 ton tahu yang diproduksi dapat menghasilkan limbah sebanyak 3000 –

5000 (Subekti, 2011).

Sebagian besar air limbah yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu adalah

cairan kental yang terpisah dari gumpalan tahu yang disebut dengan air dadih.

Cairan ini mengandung kadar protein yang tinggi dan dapat segera terurai.

Limbah ini sering dibuang secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu

sehingga menghasilkan bau busuk dan mencemari lingkungan (Kaswinarni,

2007). Air limbah merupakan bagian terbesar dan berpotensi mencemari

lingkungan. Limbah ini terjadi karena adanya sisa air tahu yang tidak

menggumpal, potongan tahu yang hancur karena proses penggumpalan yang tidak

sempurna serta cairan keruh kekuningan yang dapat menimbulkan bau tidak sedap

bila dibiarkan (Nohong, 2010).

Air limbah yang dihasilkan mengandung padatan tersuspensi maupun terlarut,

akan mengalami perubahan fisika, kimia, dan hayati yang akanmenghasilkan zat

beracun. Bila dibiarkan dalam airlimbah akan berubah warnanya menjadi coklat

kehitaman dan berbau busuk. Bau busuk ini akan mengakibatkan sakit

pernapasan. Pemanfaatan limbah padat atau yang sering kita sebut ampas tahu

dapat diolah kembali menjadi tempe gembus, sebagai pakan ternak, seperti ayam,

bebek, sapi, kambing dan sebagainya. Limbah industri tahu yang berupa cair juga

dapat dimanfaatkan sebagai pembuatan biogas.

Biogas adalah gas pembusukan bahan organik oleh bakteri dalam kondisi anaerob.

Air limbah industri tahu ini mempunyai kandungan bahan-bahan organik sehingga

sangat memungkinkan untuk bahan sumber energi gas Biogas. Biogas sangat

17

bermanfaat bagi alat kebutuhan rumah tangga atau kebutuhan sehari-hari,

misalnya sebagai bahan bakar kompor (untuk memasak), lampu, penghangat

ruangan/gasolec, suplai bahan bakar mesin diesel, untuk pengelasan (memotong

besi) (Suyitno, 2010). Sedangkan manfaat bagi lingkungan adalah dengan proses

fermentasi oleh bakteri anaerob, tingkat pengurangan pencemaran lingkungan

dengan parameter BOD dan COD akan berkurang sampai dengan 98% dan air

limbah telah memenuhi standar baku mutu pemerintah sehingga layak di buang ke

sungai. Biogas secara tidak langsung juga bermanfaat dalam penghematan energi

yang berasal dari alam, khususnya sumber daya alam yang tidak dapat

diperbaharui (minyak bumi) sehingga sumber daya alam tersebut akan lebih

hemat dalam penggunaannya dalam jangka waktu yang lebih lama lagi (Prasetyo,

2008).

2.4 Karakteristik Air Limbah

Secara umum karakteristik air buangan dapat digolongkan atas sifat fisika,

kimia, dan biologi. Akan tetapi, air buangan industri biasanya hanya terdiri dari

karakteristik fisika dan kimia. Menurut (Kaswinarni, 2007) parameter yang

digunakan untuk menunjukkan karakter air buangan industri tahu adalah sebagai

berikut:

1. Parameter fisika, seperti kekeruhan, suhu, zat padat, bau danlain-lain.

2. Parameterkimia,dibedakan atas kimia organik dan kimia anorganik.

Kandungan organik (BOD, COD), oksigen terlarut (DO), minyak atau

lemak, nitrogen total, dan lain-lain. Sedangkan kimia anorganik

meliputi: pH, Pb, Ca, Fe, Cu, Na, sulfur, danlain-lain.

18

Beberapa karakteristik air limbah industri tahu yang penting antara lain:

2.4.1 TSS (Total Suspended Solids)

TSS merupakan bahan-bahan yang melayang dan tidak larut dalam

air.Padatan tersuspensi sangat berhubungan erat dengan tingkat

kekeruhan air.Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang

ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan

dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat di dalam air. Kekeruhan

disebabkan oleh adanya bahan organik dan anorganik yang tersuspensi

dan terlarut. Semakin tinggi kandungan bahan tersuspensi tersebut,

maka air semakin keruh (Effendi, 2003).

Adapun rumus menghitung nilai TSS yaitu;

2.4.2 Derajat Keasaman (pH)

Air limbah indutri tahu sifatnya cenderung asam, pada keadaan asam

ini akan terlepas zat-zat yang mudah untuk menguap. Hal ini

mengakibatkan air limbah industri tahu mengeluarkan bau busuk

akibat adanya penambahan asam pada saat produksi.Baku mutu yang

ditetapkan untuk parameter pH yaitu sebesar 6-9.

2.4.3 Nitrogen-Total (N-Total)

Nitrogen Total merupakan campuran senyawa kompleks antara lain

asam-asam amino, gula amino, dan protein (polimer asam amino).

TSS (mg/L) = Berat B – Berat A X 1000

Volume Larutan

19

Ammonia (NH3) merupakan senyawa alkali yang berupa gas tidak

berwarna dan dapat larut dalam air. Pada kadar dibawah 1 ppm dapat

terdeteksi bau yang sangat menyengat. Kadar (NH3) yang tinggi

dalam air selalu menunjukkan adanya pencemaran. Ammonia bebas

(NH3) yang tidak terionisasi bersifat toksik terhadap organisme

akuatik. Toksisitas ammonia terhadap organisme akuatik akan

meningkat jika terjadi penurunan kadar oksigen terlarut, pH, dan suhu

(Effendi, 2003).

Senyawa-senyawa organik yang terkandung dalam air limbah tahu

akan terurai oleh mikroorganisme menjadi karbondioksida (CO2), air

serta ammonium, selanjutnya ammonium akan dirubah menjadi nitrat.

Proses perubahan ammonia menjadi nitrit dan akhirnya menjadi nitrat

disebut proses nitrifikasi. Untuk menghilangkan ammonia dalam air

limbah sangat penting, karena ammonia bersifat racun bagi biota

akuatik (Herlambang, 2002).

2.4.4 BOD (Biochemical OxygenDemand)

BOD menjadi parameter untuk menilai jumlah zat organik yang

terlarut serta menunjukkan jumlah oksigen yang diperlukan oleh

aktifitas mikroorganisme dalam menguraikan zat organik secara

biologis di dalam air limbah. Air limbah industri tahu mengandung

bahan-bahan organik terlarut yang tinggi, nilai BOD yang tinggi

menunjukkan terdapat banyak senyawa organik dalam limbah,

sehingga banyak oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk

20

menguraikan senyawa organik. Nilai BOD yang rendah menunjukkan

terjadinya penguraian limbah organik oleh mikroorganisme (Zulkifli,

2001). Baku mutu air limbah industri atau usaha untuk parameter

BOD adalah maksimum 50 mg/l. Adapun tingkat pencemaran

berdasarkan nilai BOD dapat disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Tingkat Pencemaran Berdasarkan Nilai BOD

Nilai BOD (mg/L) Tingkat Pencemaran

750 Sangat Berat

Sumber :Keputusan Menteri Negara Lingkungan HidupNo.3/MENLH/1/1998

Adapun rumus cara mengukur nilai BOD yaitu;

2.4.5 COD (Chemical Oxygen Demand)

Menggambarkan jumlah total oksigen yang di perlukan untuk

mengoksidasi bahan organik secara kimiawi,baik yang dapat

didekomposisi secara biologis (biodegradable) maupun yang sukar di

dekomposisi secara biologis (nonbiodegradable). Jika kandungan

senyawa organik maupun anorganik cukup besar, maka oksigen

terlarut di dalam air dapat mencapai nol, sehingga tumbuhan air, ikan-

ikan, hewan air lainnya yang membutuhkan oksigen tidak

BOD (mg/L) = (D0-D5) – (B0-B5) (1-P)

P

21

memungkinkan hidup (Wardana, 2004). Nilai COD akan selalu lebih

besar daripada BOD karena kebanyakan senyawa lebih mudah

teroksidasi secara kimia daripada secara biologi. Baku mutu air

limbah industri atau usaha untuk parameter COD adalah maksimum

100mg/l. Pengukuran COD membutuhkan waktu yang jauh lebih

cepat, yakni dapat dilakukan selama 3 jam, sedangkan pengukuran

BOD paling tidak memerlukan waktu 5 hari. Jika nilai antara BOD

dan COD sudah diketahui, kondisi air limbah dapat diketahui

(Kaswinarni,2007). Adapun tingkat pencemaran berdasarkan nilai

COD dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Tingkat Pencemaran Berdasarkan Nilai COD

Nilai COD (mg/L) Tingkat Pencemaran1500 Sangat BeratSumber : Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.3/MENLH/1/1998

Air Limbah pabrik industri merupakan limbah agroindustri yang mengandung

bahan organik dan nutrien tinggi. Menurut (Nurhasan,1991) karakteristik air

limbah tahu antara lain:

a. Temperatur air limbah tahu biasanya tinggi (60–80°C), karena proses

pembuatan tahu butuh suhu tunggi pada saat penggumpalan dan

penyaringan.

b. Warna air buangan transparan sampai kuning muda dan disertai adanya

suspensi warna putih. Zat terlarut dan tersuspensi mengalami

penguraian hayati maupun kimia sehingga berubah warna. Proses ini

22

merugikan karena air buangan berubah menjadi warna hitam dan busuk

yang memberi nilai estetika kurang baik.

c. Bau air buangan industri tahu dikarenakan proses pemecahan protein

oleh mikroba alam sehingga timbul bau busuk dari gas H2S.

d. Kekeruhan pada limbah disebabkan oleh adanya padatan tersuspensi

dan terlarut dalam air limbah pabrik tahu.

e. pH rendah, air limbah tahu mengandung asam cuka sisa proses

penggumpalan tahu sehingga air limbah tahu bersifat asam. Pada

kondisi asam ini terlepas zat-zat yang mudah menjadi gas.

f. COD dan BOD tinggi. Pencemaran air limbah organik pada suatu

perairan diukur dengan uji COD dan BOD. Angka COD biasanya lebih

besar 2-3 kali angka BOD. Nilai COD menunjukkan banyaknya

oksigen yang digunakan dalam proses oksidasi oleh zat-zat organik

yang terkandung dalam air limbah. Nilai COD merupakan ukuran bagi

pencemaran air oleh bahan - bahan organik yang secara alamiah dapat

dioksidasikan melalui proses biologis, dan mengakibatkan

berkurangnya oksigen terlarut dalam air. Air limbah dari tahu yang

paling berbahaya apabila dibuang secara langsung ke lingkungan .

2.5 Pengolahan Air Limbah Industri Tahu

Berbagai upaya untuk mengolah air limbah industri tahu telah dicoba dan

dikembangkan. Secara umum, metode pengolahan yang dikembangkan

tersebut dapat digolongkan atas 3 jenis metode pengolahan, yaitu secara

fisika, kimia maupun biologis.

23

1. Fisik

Merupakan metode pemisahan sebagian dari beban pencemaran khususnya

padatan tersuspensi atau koloid dari air limbah. Dalam pengolahan air limbah

industri tahu secara fisika, proses yang dapat digunakan antara lain adalah

filtrasi dan pengendapan (sedimentasi). Filtrasi (penyaringan) menggunakan

media penyaring terutama untuk menjernihkan dan memisahkan partikel-

partikel kasar dan padatan tersuspensi dari air limbah. Padatan tersuspensi

yang lolos dari penyaringan selanjutnya disisihkan dalam unit sedimentasi

dengan menambahkan koagulan sehinggga terbentuk flok. Proses ini

termasuk proses kimia. Dalam sedimentasi, flok-flok padatan dipisahkan dari

aliran dengan memanfaatkan gaya gravitasi.

2. Kimia

Merupakan metode penghilangan atau konversi senyawa-senyawa polutan

dalam air limbah dengan penambahan bahan-bahan kimia atau reaksi kimia

lainnya. Beberapa proses yang dapat diterapkan dalam pengolahan air limbah

industri tahu diantaranya termasuk koagulasi-flokulasi dan netralisasi. Dalam

proses koagulasi-flokulasi, partikel-partikel koloid hidrofobik cenderung

menyerap ion-ion bermuatan negatif dalam air limbah melalui sifat adsorpsi

koloid tersebut, sehingga partikel tersebut menjadi bermuatan negatif. Koloid

bermuatan negatif ini melalui gaya-gaya Van der Waals menarik ion-ion

bermuatan berlawanan dan membentuk lapisan kokoh (lapisan

stern) mengelilingi partikel inti. Selanjutnya lapisan kokoh (stern) yang

bermuatan positif menarik ion-ion negatif lainnya dari dalam larutan

membentuk lapisan kedua (lapisan difusi). Kedua lapisan tersebut bersama-

24

sama menyelimuti partikel-partikel koloid dan membuatnya menjadi stabil.

Partikel-partikel koloid dalam keadaan stabil cenderung tidak mau bergabung

satu sama lainnya membentuk flok-flok berukuran lebih besar, sehingga tidak

dapat dihilangkan dengan proses sedimentasi ataupun filtrasi (Davis,1998).

Koagulan yang biasa digunakan antara lain polielektrolit, aluminium, kapur,

dan garam-garam besi. Masalah dalam pengolahan limbah secara kimiawi

adalah banyaknya endapan lumpur yang dihasilkan, sehingga membutuhkan

penanganan lebih lanjut.

3. Biologi

Proses ini sangat peka terhadap faktor suhu, pH, oksigen terlarut (DO) dan

zat-zat inhibitor terutama zat-zat beracun. Mikroorganisme yang digunakan

untuk pengolahan limbah adalah bakteri, algae, atau protozoa. Sedangkan

tumbuhan air yang mungkin dapat digunakan termasuk gulma air (aquatic

weeds). Metode biologis lainnya dapat dilakukan dengan anaerobik,

anaerobik-biogas, aerobik, kombinasi anaerobik dan aerobik (Salmin. 2005).

III. METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan di kelurahan Gunung Sulah kecamatan Way Halim,

dan dilakukan uji kualitas air limbah di Laboratorium Pengolahan Limbah

Agroindustri Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas

Lampung pada bulan Maret sampai Juni 2019.

3.2 Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan yaitu erlenmayer, buret, beaker glass, labu ukur, pH

meter, tabung BOD, DO meter, spektrofotometer, tabung reaksi, rak tabung

reaksi, pipet ukur, timbangan digital, cawan porselen, oven, desikator, tabung

sentrifuge, kertas label, dan peralatan keselamatan laboratorium. Bahan-bahan

yang digunakan adalah air limbah industri tahu, K2CrO7, H2SO4, Ag2SO4, buffer

fosfat, CaCl3, MgSO4, FeCl3, dan bibit mikroba seed, dan kuisioner.

3.3 Metode Penelitian

Penelitian ini adalah penelitian deskriptif yang menggambarkan mengenai potensi

air limbah tahu sebaagai biogas untuk menurunkan beban pencemaran,

menurunkan gas emisi rumah kaca dan menambah manfaat ekonomi bagi industri

26

tahu tersebut. Data dalam penelitian ini dikumpulkan melalui data primer dan

data sekunder berupa kajian literatur dan observasi. Studi literatur didapat dari

berbagai sumber jurnal, buku, dan dokumentasi. Selain studi literatur peneliti

juga langsung kelapangan melakukan observasi dan wawancara. Fokus penelitian

ini adalah mengenai potensi limbah cair ahu sebagai biogas untuk menurunkan

beban pencemaran, menurunkan gas emisi rumah kaca dan menambah manfaat

ekonomi bagi industri tahu.

3.4 Pelaksanaan Penelitian

Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan cara pengumpulan data dan pengolahan

data. Pengumpulan data dilakukan dengan cara mengetahui data produksi air

limbah per hari dan data debit air limbah hasil produksi. Pengambilan data

kualitas air limbah dilakukan sebanyak lima (5) kali yaitu pada bulan Maret

hingga Juni 2019 saat jam puncak produksi dengan mengasumsikan semua proses

produksi sedang berlangsung yaitu pada pukul 07.00 – 12.00 WIB sehingga

sampel telah mewakili kondisi sebenarnya. Teknik pengumpulan data pada

penelitian ini dilakukan dengan cara :

Teknik observasi

Teknik observasi digunakan untuk mengetahui tentang gambaran umum kondisi

fisik industri tahu di Bandar Lampung yang berkaitan dengan pengelolaan limbah

yang dilakukan oleh industri tahu dengan datang langsung ke lokasi.

27

Teknik wawancara

Penelitian ini menggunakan teknik wawancara untuk memperoleh informasi awal

mengenai profil industri tahu, antara lain nama pemilik industri tahu, proses

pembuatan tahu, jumlah tenaga kerja, jumlah produksi tahu perhari. Wawancara

dilakukan teknik wawancara langsung dengan para pemilik industri tahu yang ada

di Bandar Lampung.

Teknik Angket (kuisioner)

Teknik angket digunakan untuk memperoleh informasi mengenai profil industri

tahu, proses produksi tahu, bahan baku yang digunakan, tenaga kerja yang terlibat

dan cara pengelolaan limbah hasil industri tahu. Teknik ini dilakukan dengan cara

mendatangi pemilik industri tahu di Bandar Lampung secara langsung dan

memberikan angket berisi daftar pertanyaan untuk dijawab.

Teknik Dokumentasi

Teknik dokumentasi ini digunakan untuk memperoleh data yang berkaitan dengan

sampel, proses produksi tahu, pengelolaan limbah cair tahu, serta hal-hal lain yang

bersangkutan dengan penelitian ini.

Teknik analisis data

Penelitian ini adalah penelitian deskriptif yang menggambarkan mengenai potensi

limbah cair tahu sebagai biogas, pupuk cair, untuk menurunkan beban

pencemaran, menurunkan gas emisi rumah kaca dan menambah manfaat ekonomi

bagi industri tahu tersebut. Data yang diperoleh dapat dikaji melalui studi literatur

yang diperoleh dari berbagai jurnal. Pengolahan data dilakukan dengan cara

melakukan perhitungan prediksi beban pencemaran air limbah yang dihasilkan

28

oleh industri tahu. Membandingkan data kualitas air limbah (nilai parameter

BOD, COD, TSS, dan pH) dengan standar baku mutu air limbah sesuai dengan

Peraturan Daerah Lampung Nomor 11 Tahun 2012 dan Peraturan Kementrian

Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014. Selanjutnya apabila data kualitas air

limbah melebihi standar baku mutu maka dilakukan pengelolaan air limbah tahu

menjadi potensi energi melalui pembentukan biogas, potensi pupuk cair, dan

menghitung penurunan gas emisi rumah kaca sesuai dengan karakteristik limbah

cair tahu. Data penelitian dianalisis secara deskriptif dan disajikan pada Gambar

3.

Gambar 3. Diagram alir pelaksaanaan penelitian

Air limbahindustri tahu

Hasil proses produksi

Analisis pH, TSS, BOD dan COD

Sesuaikan dengan baku mutu industri tahu

Menentukan karakteristik limbah

Menentukan Teknologi pengolahan air limbah tahu

Menentukan desain IPAL

Menghitung potensi gas metana, biogas, potensi energi danpenurunan gas emisi rumah kaca.

29

Analisis pengukuran pH, BOD (Biology Oxygen Demand), COD (Chemical

Oygen Demand), dan TSS (Total Suspended Solid) dilakukan dengan cara sebagai

berikut:

a. Pengukuran pH

Gambar 4. Diagram alir pengukuran pH

b. Pembuatan Larutan Pengencer

Gambar 5. Diagram alir pembuatan larutan pengencer

Sampel air limbah tahusebanyak 10 ml

Masukkan kedalam gelas ukur

Masukkan pH meter kedalam gelas ukur

Mengukur pH sampel

Dicatat pH sampel

1 L aquades

Masukkan ke dalam erlenmayer 1000 ml

Tambahkan Buffer Fosfat, FeCl3, CaCl2. MgSO4 (masing-masing1 ml)

Dihomogenkan

Hasil

Larutan Pengencer

30

c. Pengukuran TSS (Total Suspended Solids)

Gambar 6. Diagram alir pengukuran TSS

Kertas saring whattman

Masukkan ke dalam oven lalu dipanaskan T= 1050C t = 600C

Masukkan ke dalam desikator t = 10 menit

Timbang kertas saring hingga berat nya konstan

Sampel sebanyak 20 ml

Homogenkan

Saring sampel dengan kertas saring dan corong

Ambil endapan, masukkan ke dalam cawan

Masukkan cawan ke dalam oven T = 1050C t = 600C

Dinginkan di desikator t = 10 menit

Timbang kertas saring hingga berat konstan Berat B

Berat A

31

d. Pengukuran BOD (Biology Oxygen Demand)

Gambar 7. Diagram alir pengukuran BOD

Sampel 100 ml yang telah diukurpH nya

Masukkan ke dalam labu ukur 1000 ml

Tambahkan larutan pengencer

Homogenkan

Ukur DO (Demand Oxygen)

Masukkan ke dalam tabung BOD (Biology Oxygen Demand)

Inkubasi selama 5 hari

Ukur (Biology Oxygen Demand) dengan DOmeter

Hasil

32

d. Pengukuran COD (Chemical Oxygen Demand)

Gambar 8. Diagram alir pengukuran COD

Sampel air limbah tahu 100 ml

Siapkan tabung reaksi yang berisi larutan asam sulfat sebanyak 3,5 ml

Tambahkan reagen (high range) sebanyak 1,5 mlkedalam tabung reaksi yang berisi asam sulfat

Sampel air limbah tahu sebanyak 0,2 ml

Homogenkan

Panaskan di DRB T = 1050C t = 2 jam

Diamkan hingga suhu 900C

Diangkat dari DRB hingga suhu turun

Ukur COD dengan spektrofotometri

Hasil

Adapun kesimpulan yang dapat diperoleh berdasarkan penelitian ini yaitu;

1. Berdasarkan parameter kualitas air limbah industri tahu di kelurahan Gunung

Sulah kecamatan Way Halim, tidak memenuhi baku mutu yang telah

ditetapkan menurut Peraturan Daerah Lampung No 11 th 2012 dan PERMEN

LH No 5 th 2014 untuk pH, TSS, BOD, dan COD berturut-turut yaitu 4.3 ;

8440 mg/l ; 4400 mg/l ; 10360 mg/l

2. Ditinjau dari lokasi bahwa pabrik tahu (Home Industry) untuk proses

pengolahan air limbah menggunakan teknologi proses biofilter kombinasi

aerob dan anaerob dengan hasil pengolahan kualitas air limbah tahu yang

meliputi pH, TSS, BOD dan COD berturut-turut 7.5 ; 6.014 mg/l ; 31.35 mg/l ;

dan 73.82 mg/l sehingga dapat dikatakam memenuhi baku mutu air limbah

industri tahu setelah mengalami proses pengolahan.

3. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, air limbah industri tahu di

kelurahan Gunung Sulah Way Halim, kecamatan Way Halim menghasilkan

potensi biogas sebesar 69.62 m3/ton kedelai, potensi energi sebesar 2436.7MJ,

produksi listrik sebesar 236.9 dan potensi reduksi Gas Rumah Kaca (GRK)

sebesar 1044.3 kg CO2e/ton kedelai.

V. KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah. 2014. Sumber Limbah Cair Industri Pembuatan Tahu.(http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/31003/7/Cover.pdf, diakses14 Oktober 2018).

Adack, J. 2013. Dampak Pencemaran Limbah Pabrik Tahu Terhadap LingkunganHidup. Lex Administratum Vol. I Juli-September No. 3

Anggraini, 2013. Pengolahan Limbah Cair Tahu secara Anaerob menggunakanSystem Batch. Jurnal No. 1 dan 2

Arvin. E. dan Harremoes. P. 1990. Concepts And Models For Biofilm ReactorPerformance. pp 177-192 dalam Technical Advances in Biofilm Reaktors.Water Science and Technology. Bernard. J. (editor). Vol. 22. Number 1 / 21990. Printed In Great Britain.

Badan Standardisasi Nasional. 1998. SNI 01-3142-1998. Standar mutu tahu. BSN.Jakarta

BPPT. 2014. Penurunan Kandungan BOD, COD, dan TSS. (http://jtk.bppt.ac.id/index.php/djtk/article/viewFile/12/54/44/96/95, diakses 14 Oktober2018).

Davis, M. L. and D. A. Cornwell. 1998. Introduction to EnvironmentalEngineering 3 rd Edition. Mc.Graw Hill. Singapore

Djabu, U. 1991. Pedoman Bidang Studi Pembuangan Tinja dan Air Limbah padaSanitasi Lingkungan. Jakarta: Depkes RI Pusat Pendidikan TenagaKesehatan.

Effendi. 2003. Senyawa Organik pada Limbah Cair Tahu. Tesis. ProgramPascasarjana Universitas Diponegoro: Semarang.

Hasanudin, U. 2007. Biogas Production from agro-industries wastewater.Workshop on “Commercialization of Renewable Energy Recovery fromAgroindustry Wastewater”, February 1st 2007, University of Lampung.

Hidayat, S. 2012. Pengelolaan Limbah Tahu Jakarta: IT. Gramedia.

Herlambang, A. 2002. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri. TIEMLBPPT

Herlambang, A. 2005. Penghilangan Bau Secara Biologi Dengan BiofilterSintetik. JAI. Vol.1, No. 1. Kelompok Teknologi Pengolaan Air Bersih DanLimbah Cair, Pusat Pengkajian Dan Penerapan Teknologi Lingkungan,BPPT.

Institute for Global Environmental Strategis (IGES), 2014. Yogyakarta

Jenie, B.S.L. 1995. Utilization of Tofu and Tapioca Solid Wastes and Rise Brandto Produce Red Pigments by Monascus Pupureus in Tofu Liquid WasteMedium, Journal Indonesian Food and Nutrision Progress, Vol. 2 no.2, hal24 – 29. Nurhasan dan B. Pramudyanto. 1999 Pengolahan Air BuanganIndustri Tahu. Yayasan Bina Lestari dan Walhi. Semarang.

Kaswinarni. 2007. Jenis-jenis Limbah Industri Tahu. Jakarta: Jurnal Lingkungan13:4.

Keputusan Mentri Negara Lingkungan Hidup No.3/MENLH/1/1998. Baku MutuLimbah Cair Bagi Kegiatan Industri.

Keputusan Mentri Lingkungan Hidup Nomor 5 tahun 2014 Tentang Baku MutuAir Limbah. Jakarta: Sekertariat Lingkungan Hidup.

Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 51/MENLH/10/1995 tentang BakuMutu Limbah Cair Industri.

Koswara, S. 1995. Nilai gizi, pengawetan dan pengolahan tahu. Jakarta : 1.

Mahida, U.N. 2003. Pencemaran Air dan Pemanfaatan limbah Industri. Jakarta:Rajawali.

Matilda, Filomena, Danang Biyatmoko, Akhmad Rizali, Abdullah. 2016.Peningkatan kualitas efluen air limbah industri tahu pada sistem lumpuraktif dengan variasi laju alir menggunakan arang aktif kayu ulin(Eusideroxylon zwageri). Enviro scienteae 12 (3) : 207-215.

Mulia. Ricki M.2005. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta :Graha Ilmu.

Murbandono, L. 2001. Membuat Kompos. Penebar Swadaya, Depok.

Metcalf, dan Eddy. 2003. Wastewater Engineering Treatment and Reuse. FourthEdition. Interantional edition. New York : McGraw-Hill.

Metcalf, dan Eddy. 2008. Wastewater Engineering Treatment and Reuse. FourthEdition. Interantional edition. New York : McGraw-Hill

Nakamura, I and N.V. Parin. 2006. Snake Mackerels and Cutlassfishes of TheWorld. FAO Species Catalogue No. 125 Vol. 15. FAO. Rome.

Nathanson, J. A. 1997. Basic Environmental Technology 2nd ed. Prentica Hall,Ohio.

Nurhasan, dan Pramudyanto. B.B (1991) Penangangan Air Limbah Tahu.Yayasan Bina Karya Lestari, Jakarta, http://www.menlh.go.id/usaha-keildiakses tanggal 16 Oktober 2018.

Nurhasan. 1999. Penanganan Air Limbah Tahu Dan Tempe. Sinar Harapan :Jakarta

Nohong. 2010. Limbah Cair Tahu. Semarang: Yayasan Bina Karya Lestari.

Peraturan Gubernur Lampung No 7 Tahun 2010 tentang Baku Mutu Air LimbahBagi Usaha dan/atau Kegiatan di Provinsi Lampung.

Said Idaman. N dan Wahyono Dwi Heru. 1999 Teknologi Pengolahan Air LimbahTahu Tempe dengan Proses Biofilter Anaerob-aerob Jurnal : BPPT

Said Idaman. N dan Wahyono Dwi Heru. 2005 Teknologi Pengolahan Air LimbahTahu Tempe dengan Proses Biofilter Anaerob-aerob. Jurnal BahasaIndonesia, Vol 1, No. 1. Jakarta

Salmin. 2005. Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD)Sebagai Salah Satu Indikator untuk Menentukan Kualitas Peraiaran.Oseana. Volume XXX, No 3: 21-26.

Sani, E. Y. 2006. Pengolahan Air Limbah Tahu Menggunakan Reaktor AnaerobBersekat dan Aerob. Tesis. Program Magister Ilmu Lingkungan ProgramPascasarjana Universitas Diponegoro. Semarang

Siregar, SA. 2005. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Yogyakarta: Kanisius

Sugiharto. 2007. Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. Jakarta : UniversitasIndonesia Press.

Suharto. 2011. Limbah Kimia dalam Pencemaran Udara dan Air. Yogyakarta:ANDI.

Subekti, Sri. 2011. Pengolahan Limbah Cair Tahu Menjadi Biogas Sebagai BahanBakar Alternatif. Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik UNPAND,Semarang

Suprapti, M. L. 2005. Pembuatan Tahu. Kanisius: Yogyakarta.

Suyitno, M. Nizam, dan Dharmanto. 2010. Teknologi Biogas. Pembuatan,Operasional dan Pemanfaatan. Yogyakarta. Graha Ilmu.

Sriharti, Takiyah S. 2004. Teknologi Penanganan Limbah Cair Tahu. SeminarNasional Rekayasa Kimia Dan Proses. UPT Balai Pengembangan TeknologiTepat Guna – LIPI

Tchobanoglous, G., Hilary theisen, Samuel, A. Vigil, 2003. Intregated SolidWaste Management”. MC – Graw Hill International Editions – CivilEngineering Series. New York – United States.

Wardana, 2004. Karakteristik Limbah Cair Tahu BOD (Biochemical OxygenDemand). Tugas Akhir dan Perencanaan Jurusan Teknik Lingkungan.Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia.

Widyaningsih, V. 2011. Pengolahan Limbah Cair Kantin Yogma Fisip UI.Skripsi. Jarakta: Program Studi Teknik Lingkungan UI.

Wenas, R.I.F, Sunaryo, dan Styasmi, S. 2002. Comperative Study onCharacteristics of Tannery, "Kerupuk Kulit", "Tahu-Tempe" and TapiocaWaste Water and the Altemative of Treatment. Environmental Technology.Ad. Manag. Seminar, Bandung, January 9-10, 2003 p. Pos 5-1 - pos 5-8.

Zulkifli dan Ami. 2001. Nilai BOD (Biochemical Oxygen Demand). Tugas Akhirdan Perencanaan Jurusan Teknik Lingkungan. Yogyakarta: UniversitasIslam Indonesia.

1. cover depan.pdf (p.1)2. A ABSTRACT INGGRIS YANG BENER.pdf (p.2-3)2. B ABSTRAK indo skripsi yg bener.pdf (p.4-5)3. cover dalem.pdf (p.6)4. lembar pengesahan.pdf (p.7-8)5. PERNYATAAN-KEASLIAN-HASIL-KARYA.pdf (p.9)6. RIWAYAT HIDUP naomi.pdf (p.10)7. SANWACANA.pdf (p.11-12)8. DAFTAR ISI nao.pdf (p.13-15)9. DAFTAR TABEL.pdf (p.16-17)10. DAFTAR GAMBAR fix.pdf (p.18-19)bab 1 (halaman fix) spasi oke.pdf (p.20-27)bab 2 fix.pdf (p.28-44)bab 3.pdf (p.61-68)bab 5. kesimpulan air limbah tahu.pdf (p.121)dapus bab 1-4.pdf (p.122-125)