MISBAKHUL MUNIR (16)
XI TKJ 1
Pengampu : Dyah Cahyani Harthanty S.pd.
SMK N 2 DEMAK
TAHUN AJARAN
2012/2013
Pengolahan
Limbah Tahu Menjadi Biogas
Berbagai
kasus pencemaran lingkungan dan memburuknya kesehatan masyarakat yang banyak
terjadi dewasa ini diakibatkan oleh limbah cair dari berbagai kegiatan
industri, rumah sakit, pasar, restoran hingga rumah tangga. Hal ini disebabkan
karena penanganan dan pengolahan limbah tersebut kurang serius. berbagai teknik
pengolahan limbah baik cair maupun padat unutk menyisihkan bahan polutannya
yang telah dicoba dan dikembangankan selama ini belum memberikan hasil yang
optimal. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka diperlukan suatu metode
penanganan limbah yang tepat, terarah dan berkelanjutan. Salah satu metode yang
dapat diaplikasikan adalah dengan cara BIO-PROSES, yaitu mengolah limbah
organik baik cair maupun organik secara biologis menjadi biogas dan produk
alternatif lainnya seperti sumber etanol dan methanol. Dengan metode ini,
pengolahan limbah tidak hanya bersifat “penanganan” namun juga memiliki nilai
guna/manfaat.
Teknologi
pengolahan limbah baik cair maupun padat merupakan kunci dalam memelihara
kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan limbah cair dan
limbah padat baik domestik maupun industri yang dibangun harus dapat
dioperasikan dan dipelihara masyarakat setempat. Jadi teknologi yang dipilih
harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan.
Salah satu limbah yang akan kita
bahas di sini adalah limbah cair dari produksi tahu.
Tahu
adalah salah satu makanan tradisional yang biasa dikonsumsi setiap hari oleh
orang Indonesia. Proses produksi tahu menhasilkan 2 jenis limbah, limbah padat
dan limbah cairan. Pada umumnya, limbah padat dimanfaatkan sebagai pakan
ternak, sedangkan limbah cair dibuang langsung ke lingkungan. Pada umumnya,
limbah padat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, sedangkan limbah cair dibuang
langsung ke lingkungan. Limbah cair pabrik tahu ini memiliki kandungan senyawa
organik yang tinggi. Tanpa proses penanganan dengan baik, limbah tahu
menyebabkan dampak negatif seperti polusi air, sumber penyakit, bau tidak
sedap, meningkatkan pertumbuhan nyamuk, dan menurunkan estetika lingkungan
sekitar.
Banyak
pabrik tahu skala rumah tangga di Indonesia tidak memiliki proses pengolahan
limbah cair. Ketidakinginan pemilik pabrik tahu untuk mengolah limbah cairnya
disebabkan karena kompleks dan tidak efisiennya proses pengolahan limbah,
ditambah lagi menghasilkan nilai tambah. Padahal, limbah cair pabrik tahu
memiliki kandungan senyawa organik tinggi yang memiliki potensi untuk
menghasilkan biogas melalui proses an-aerobik. Pada umumnya, biogas mengandung
50-80% metana, CO2, H2S dan sedikit air, yang bisa dijadikan sebagai pengganti
minyak tanah atau LPG. Dengan mengkonversi limbah cair pabrik tahu menjadi
biogas, pemilik pabrik tahu tidak hanya berkontribusi dalam menjaga lingkungan
tetapi juga meningkatkan pendapatannya dengan mengurangi konsumsi bahan bakar
pada proses pembuatan tahu.
Biasanya
biogas dibuat dari limbah peternakan yaitu kotoran hewan ternak maupun sisa
makanan ternak, namun pada prinsipnya biogas dapat juga dibuat dari limbah
cair. Biogas sebenarnya adalah gas metana (CH4). Gas metana bersifat tidak
berbau, tidak berwarna dan sangat mudah terbakar. Pada umumnya di alam tidak
berbentuk sebagai gas murni namun campuran gas lain yaitu metana sebesar 65%,
karbondioksida 30%, hidrogen disulfida sebanyak 1% dan gas-gas lain dalam
jumlah yang sangat kecil. Biogas sebanyak 1000 ft3 (28,32 m3) mempunyai nilai
pembakaran yang sama dengan 6,4 galon (1 US gallon = 3,785 liter) butana atau
5,2 gallon gasolin (bensin) atau 4,6 gallon minyak diesel. Untuk memasak pada
rumah tangga dengan 4-5 anggota keluarga cukup 150 ft3 per hari.
Bahan baku yaitu limbah tahu cair
menjadi Biogas
Sebagian
besar limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu adalah cairan
kental yang terpisah dari gumpalan tahu yang disebut air dadih. Cairan ini
mengandung kadar protein yang tinggi dan dapat segera terurai. Limbah cair ini
sering dibuang secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu sehingga
menghasilkan bau busuk dan mencemari sungai. Sumber limbah cair lainnya berasal
dari pencucian kedelai, pencucian peralatan proses, pencucian lantai dan
pemasakan serta larutan bekas rendaman kedelai. Jumlah limbah cair yang
dihasilkan oleh industri pembuat tahu kira-kira 15-20 l/kg bahan baku kedelai,
sedangkan bahan pencemarnya kira-kira untuk TSS sebesar 30 kg/kg bahan baku
kedelai, BOD 65 g/kg bahan baku kedelai dan COD 130 g/kg bahan baku kedelai
(EMDI & BAPEDAL, 1994).
Pada
industri tempe, sebagian besar limbah cair yang dihasilkan berasal dari lokasi
pemasakan kedelai, pencucian kedelai, peralatan proses dan lantai. Karakter
limbah cair yang dihasilkan berupa bahan organik padatan tersuspensi (kulit,
selaput lendir dan bahan organik lain).
Industri
pembuatan tahu dan tempe harus berhati-hati dalam program kebersihan pabrik dan
pemeliharaan peralatan yang baik karena secara langsung hal tersebut dapat
mengurangi kandungan bahan protein dan organik yang terbawa dalam limbah cair.
Penerapan Prinsip 3R pada Proses
Pengolahan Limbah Tahu
Reduce :
- Pengolahan Limbah Secara Fisika
Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap
air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang
mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu.
Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan
bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap
dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain yang
utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan
waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.
- Pengolahan Limbah Secara Kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk
menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid),
logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan
bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada
prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari
tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik
dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil
reaksi oksidasi.
- Pengolahan Limbah Secara Biologi
Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara
biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara nbiologi dipandang
sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa
telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala
modifikasinya.
Pada dasarnya, reaktor pengolahan
secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:
o
Reaktor
pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor);
o
Reaktor
pertumbuhan lekat (attached growth reaktor).
Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme
tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktif yang
banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini. Proses lumpur aktif terus
berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain: oxidation ditch dan
kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensional,
oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi penurunan BOD
dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih
sedikit. Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%), kontak stabilisasi
mempunyai kelebihan yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis total lebih pendek
(4-6 jam). Proses kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan BOD tersuspensi
melalui proses absorbsi di dalam tangki kontak sehingga tidak diperlukan
penyisihan BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan.
Reuse :
Limbah yang dihasilkan dari proses
pembuatan tahu dapat digunakan sebagai alternatif pakan ternak. Hal tersebut
dilakukan karena dalam ampas tahu terdapat kandungan gizi. Yaitu, protein
(23,55 persen), lemak (5,54 persen), karbohidrat (26,92 persen), abu (17,03
persen), serat kasar (16,53 persen), dan air (10,43 persen). Salah satu
alasannya, selain untuk mengurangi pencemaran lingkungan, khususnya perairan.
Recycle :
Larutan bekas pemasakan dan
perendaman dapat didaur ulang kembali dan digunakan sebagai air pencucian awal
kedelai. Perlakuan hati-hati juga dilakukan pada gumpalan tahu yang terbentuk
dilakukan seefisien mungkin untuk mencegah protein yang terbawa dalam air
dadih.
MATERI
Perombakan (degradasi) limbah cair
organik akan menghasilkan gas metana, karbondioksida dan gas-gas lain serta
air. Perombakan tersebut dapat berlangsung secara aerobik maupun anaerobik.
Pada proses aerobik limbah cair kontak dengan udara, sebaliknya pada kondisi
anaerobik limbah cair tidak kontak dengan udara luar.
Biasanya
biogas dibuat dari limbah peternakan yaitu kotoran hewan ternak maupun sisa
makanan ternak, namun pada prinsipnya biogas dapat juga dibuat dari limbah
cair. Biogas sebenarnya adalah gas metana (CH4). Gas metana bersifat tidak
berbau, tidak berwarna dan sangat mudah terbakar. Pada umumnya di alam tidak
berbentuk sebagai gas murni namun campuran gas lain yaitu metana sebesar 65%,
karbondioksida 30%, hidrogen disulfida sebanyak 1% dan gas-gas lain dalam
jumlah yang sangat kecil. Biogas sebanyak 1000 ft3 (28,32 m3) mempunyai nilai
pembakaran yang sama dengan 6,4 galon (1 US gallon = 3,785 liter) butana atau
5,2 gallon gasolin (bensin) atau 4,6 gallon minyak diesel. Untuk memasak pada
rumah tangga dengan 4-5 anggota keluarga cukup 150 ft3 per hari.
Proses
dekomposisi limbah cair menjadi biogas memerlukan waktu sekitar 8-10 hari.
Proses dekomposisi melibatkan beberapa mikroorganisme baik bakteri maupun
jamur, antara lain :
- Bakteri selulolitik
Bakteri selulolitik bertugas mencerna selulosa menjadi gula.
Produk akhir yang dihasilkan akan mengalami perbedaan tergantung dari proses
yang digunakan. Pada proses aerob dekomposisi limbah cair akan menghasilkan
karbondioksida, air dan panas, sedangkan pada proses anaerobik produk akhirnya
berupa karbondioksida, etanol dan panas.
- Bakteri pembentuk asam
Bakteri pembentuk asam bertugas membentuk asam-asam organik
seperti asam-asam butirat, propionat, laktat, asetat dan alkohol dari
subtansi-subtansi polimer kompleks seperti protein, lemak dan karbohidrat.
Proses ini memerlukan suasana yang anaerob. Tahap perombakan ini adalah tahap
pertama dalam pembentukan biogas atau sering disebut tahap asidogenik.
- Bakteri pembentuk metana
Golongan bakteri ini aktif merombak asetat menjadi gas
metana dan karbondioksida. Tahap ini disebut metanogenik yang membutuhkan suasana
yang anaerob, pH tidak boleh terlalu asam karena dapat mematikan bakteri
metanogenik.
BIAYA
* Biaya Langsung
Biaya
bahan baku : Kacang Kedelai, mikroorganisme atau bakteri pendukung proses
pengolahan
* Biaya tidak Langsung : upah
pekerja, perawatan peralatan.
ENERGI
Penggunaan
limbah tahu cair sebagai bahan baku pembuatan biogas memanfaatkan bahan-bahan
yang dapat diperbaharui seperti penggunaan bakteri atau mikroorganisme pada
proses pengolahannya. Sehingga pada proses pengolahan tersebut dapat mengemat
energi.
PRODUK BARU
Produk
yang dihasilkan dari pengolahan limbah tahu cair adalah biogas. Bio gas sangat
bermanfaat bagi alat kebutuhan rumah tangga/kebutuhan sehari-hari, misalnya
sebagai bahan bakar kompor (untuk memasak), lampu, penghangat ruangan/gasolec,
suplai bahan bakar mesin diesel, untuk pengelasan (memotong besi), dan
lain-lain. Sedangkan manfaat bagi lingkungan adalah dengan proses fermentasi
oleh bakteri anaerob (Bakteri Methan) tingkat pengurangan pencemaran lingkungan
dengan parameter BOD dan COD akan berkurang sampai dengan 98% dan air limbah
telah memenuhi standard baku mutu pemerintah sehingga layak di buang ke sungai.
Bio gas 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.
ReplyDeletesetelah berhasil mempelajari tutorial cara mempercepat koneksi internet dengan benar maka anda sudah bisa memulai cara bisnis online seperti bermain ptc, trading atau ngeblog. namun jika kalian seorang pemula yang ingin mendapatkan penghasilan besar dari bisnis online tanpa modal maka kalian bisa memilih belajar optimasi blog dengan menuliskan beberapa artikel bermanfaat seperti obat batuk untuk ibu hamil atau artikel apa saja kemudian setelah ramai pengunjung bisa mencoba mendaftarkan blog anda ke google adsense.