Lapres Plp.docx

LAPORAN RESMI PENGOLAHAN LIMBAH PABRIK “LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU”

Disusun Oleh : 1. Reycha Mardayana

(1531010064)

2. Fairus Rifki Priangga

(1531010070)

3. Novia Rahis Shabrina

(1531010084)

4. Jauhar Hilmy

(1531010099)

PARALEL B

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN “ JAWA TIMUR 2018

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan atas kehadirat dan ridho Allah SWT, karena dengan ridhoNya kami dapat menyelesaikan tugas laporan resmi pengolahan limbah pabrik dengan menggunakan sampel dari limbah salah satu industri tahu di Surabaya. Laporan resmi ini berisi tentang karakteristik, analisis limbah cair pabrik, metode pengolahan limbah baik secara kimia, fisika dan biologi. Laporan ini dibuat dengan tujuan agar mahasiswa dapat memahami karakteristik dari limbah tertentu serta cara pengolahan dan baku mutu sesuai peraturan gubernur jawa timur. Terima kasih kami ucapkan kepada seluruh pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan laporan ini. Bapak Ketut Sumada, selaku Dosen Pengolahan Limbah Pabrik yang telah mengarahkan dan memberikan beberapa sub. bagian materi. Rekan – rekan kelompok yang turut aktif membantu terselesainya laporan ini dengan baik. Semoga laporan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi banyak pihak terutama mahasiswa Teknik Kimia. Mohon maaf, apabila terdapat kesalahan dalam penyusunan laporan ini, baik penulisan atau yang lainnya.

Penulis Surabaya, 19 November 2018

1

DAFTAR ISI

COVER...................................................................................................... KATA PENGANTAR .............................................................................

1

DAFTAR ISI ............................................................................................

2

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...............................................................................

3

1.2 Tujuan ............................................................................................

3

1.3 Manfaat ..........................................................................................

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Karakteristik air limbah .................................................................

5

2.2 Parameter kualitas air limbah.........................................................

7

2.3 Limbah industri tahu.....................................................................

7

2.3.1 Pengolahan limbah secara kimia.............................................

8

2.3.2 Pengolahan limbah secara fisika.............................................

10

2.4 Limbah Pakan ternak.....................................................................

12

2.4.1 Pengolahan limbah secara biologi.........................................

12

BAB III KESIMPULAN 3.1 Kesimpulan ......................................................................................

15

DAFTAR PUSTAKA................................................................................

16

2

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Tahu merupakan salah satu jenis makanan sumber protein dengan bahan dasar kacang kedelai yang sangat digemari oleh masyarakat Indonesia. Sebagian besar produk tahu di Indonesia dihasilkan oleh industri skala kecil yang kebanyakan terdapat di Pulau Jawa. Industri tersebut berkembang pesat sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk. Namun, di sisi lain industri ini menghasilkan limbah cair yang berpotensi mencemari lingkungan. Secara normatif pemerintah telah membuat aturan tentang pengolahan limbah cair, antara lain Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No.5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah dan Peraturan Gubernur Jawa Timur No. 72 Tahun 2013 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Industri dan atau Kegiatan Usaha Lainnya. Teknologi pengolahan limbah tahu dapat dilakukan dengan proses biologis sistem anaerob, aerob dan kombinasi anaerob-aerob. Teknologi pengolahan limbah tahu yang ada saat ini pada umumnya berupa pengolahan limbah dengan sistem anaerob, hal ini disebabkan karena biaya operasionalnya lebih murah. Dengan proses biologis anaerob, efisiensi pengolahan hannya sekitar 70%-80%, sehingga airnya masih mengandung kadar pencemar organik cukup tinggi, serta bau yang masih ditimbulkan sehingga hal ini menyebabkan masalah tersendiri. Untuk mengatasi hal tersebut, maka diterapkan sistem pengolahan limbah dengan proses kimia, fisika dan biologi. Kombinasi ketiga proses tersebut diharapkan dapat menurunkan konsentrasi kadar COD air limbah tahu. Sehingga jika dibuang tidak menyebabkan bau dan tidak mencemari lingkungan sekitarnya. Mengingat industri tahu merupakan industri dengan skala kecil, maka membutuhkan intalasi pengolahan limbah yang alat-alatnya sederhana, biaya operasionalnya murah, memiliki nilai ekonomis dan ramah lingkungan. 1.2 Tujuan 1. Untuk mengetahui karakteristik limbah industri tahu. 2. Untuk mengetahui metode pengolahan limbah industri tahu. 3. Untuk mengetahui apakah air limbah industri tahu sudah sesuai dengan standar baku mutu yang ditetapkan oleh pemerintah. 3

1.3 Manfaat 1. Mahasiswa dapat mengetahui apakah air limbah industri tahu sudah layak untuk dibuang ke lingkungan. 2. Mahasiswa dapat mengolah limbah industri tahu dengan baik dan benar. 3. Mahasiswa dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pada proses pengolahan limbah industri tahu.

4

BAB II HASIL DAN URAIAN PROSES Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan. Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan selama ini. Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode pengolahan: 1.

Pengolahan secara Kimia

2.

Pengolahan secara Fisika

3.

Pengolahan secara Biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu, ketiga metode pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara kombinasi. (Putra, 2015) 2.1 Karakteristik Air Limbah Ada beberapa karakteristik khas yang dimiliki air limbah menurut Chandra (2006): a. Karakteristik Fisik 1)

Warna Air limbah yang masih segar umumnya berwarna abu – abu dan sebagian

akibat dari penguraian senyawa – senyawa organic oleh bakteri, maka air limbah menjadi hitam. Hal ini menunjukkan bahwa air limbah berada pada keadaan septic (Metcalf dan Eddy, 1991). Warna air limbah menunjukkan kekuatannya. Air limbah yang masih baru berwarna abu – abu sedang limbah yang sudah basi atau busuk berwarna gelap. Dalam hal ini warna sering digunakan oleh orang awam untuk menilai keadaan air limbah, namun warna tidak menunjukkan secara tegas bahaya yang dikandungnya (Mahida, 1984) 2)

Bau Bau dapat menunjukkan air limbah masih baru atau telah membusuk. Bau –

bauan busuk menyerupai bau Nitrogen Sulfida, menunjukkan adanya air limbah yang 5

busuk. Banyak bau yang tidak sedap itu disebabkan karena adanya campuran nitrogen, sulfur, dan fosfor, dan juga berasal dai pembusukan protein serta bahan organic lain yang terdapat daalm air limbah. Namun bau yang paling menyengat adalah bau yang berasal dari Hidrogen Sulfida. Bau dapat menunjukkan konsentarasi yang sangat kecil dari suatu zat tertentu yang terkandung dalam air limbah (Mahida, 1984). 3)

Temperature Pada umumnya temperature air limbah lebih tinggi daripada temperature air

minum. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan yang lebih panas dari pemakaian rumah tangga atau aktifitas – aktifitas pabrik. Temperature air limbah member pengaruh kehidupan dalam air, kelarutan gas, aktifitas bakteri, serta reaksi – reaksi kimia dan kecepatan reaksi (Metcalf dan Eddy, 1991).

4)

Total Padatan Total padatan adalah zat – zat yang tertinggal sebagai residu penguapan pada

temperatur 1030C – 1050C. zat – zat yang hilang pada tekanan uap tersebut tidak dapat didefinisikan sebagai total padatan (Metcalf dan Eddy, 1991). b.

Karakteristik Kimia Air limbah biasanya bercampur dengan zat kimia anorganik yang berasal dari

air bersih dan zat organik dari limbah itu sendiri. Saat keluar dari sumber air limbah bersifat basa. Namun air limbah yang sudah lama atau membusuk akan bersifat asam karena sudah mengalami kandungan bahan organiknya telah mengalami

proses

dekomposisi

yang

dapat

menimbulkan

bau

tidak

menyenangkan. Komposisi campuran dari zat-zat itu dapat berupa: 1) Gabungan dengan nitrogen misalnya urea, protein, atau asam amino. 2) Gabungan dengan non-nitrogen misalnya lemak, sabun, atau karbohidrat. c.

Karakteristik bakteriologis Kelompok mikroorganisme terpenting dalam air limbah ada 2 macam, yaitu :

1) Kelompok protista : terdiri dari protozoa 2) Kelompok tumbuh – tumbuhan : meliputi paku – pakuan dan lumut Bakteri berperan penting dalam air limbah, terutama dalam proses biologis, misalnya : trikling filter. Sedangkan protozoa dan air limbah berfungsi untuk mengontrol ssemua bakteri sehingga terjadi keseimbangan. Alga sebagai penghasil 6

oksigen pada proses fotosintesis juga dapat mengurangi nitrogen yang terdapat dalam air. Namun alga juga dapat menimbulkan gangguan pada permukaan air karena alga dapat timbul dengan cepat dan menutupi permukaan air pada kondisi yang menguntungkan ,sehingga menyebabkan sinar matahari tidak dapat menembus permukaan air.

2.2 Parameter Kualitas Air Limbah Menurut Mulyadi (1984) untuk mengetahui kualitas atau karakteristik limbah cair sebelum dan sesudah pengolahan, dapat ditentukan dengan parameter – parameter sebagai berikut : 1.

Parameter organik, meliputi : COD, BOD, minyak, phenol, dan lain – lain.

2.

Parameter anorganik, meliputi keasaman, logam, halogen, fosfat, nitrogen, amoniak, nitrit, nitrat, dan lain – lain.

3.

Parameter lain, meliputi : warna, kekeruhan, bau, rasa, temperature, TSS, TDS.

4.

Parameter biologis, meliputi : jenis – jenis mikroba. (Anonim, 2011)

2.3 Limbah Industri Tahu Limbah industri tahu adalah limbah yang dihasilkan dalam proses pembuatan tahu maupun pada saat pencucian kedelai. Limbah yang dihasilkan berupa limbah padat dan cair. Limbah padat belum dirasakan dampaknya terhadap lingkungan karena dapat dimanfaatkan untuk makanan ternak, tetapi limbah cair akan mengakibatkan bau busuk dan bila dibuang langsung ke sungai akan menyebabkan tercemarnya sungai. Untuk memproduksi 1 ton tahu atau tempe dihasilkan limbah sebanyak 3000 – 5000 Liter. Sumber limbah cair pabrik tahu berasal dari proses merendam kedelai serta proses akhir pemisahan jonjot-jonjot tahu. Limbah cair yang dihasilkan mengandung padatan tersuspensi maupun terlarut, akan mengalami perubahan fisika, kimia, dan hayati yang akan menghasilkan zat beracun atau menciptakan media untuk tumbuhnya kuman dimana kuman ini dapat berupa kuman penyakit atau kuman lainnya yang merugikan baik pada tahu sendiri ataupun tubuh manusia. Bila dibiarkan dalam air limbah akan berubah warnanya menjadi coklat kehitaman dan berbau busuk. Bau busuk ini akan mengakibatkan sakit pernapasan. Apabila limbah ini dialirkan ke sungai maka akan mencemari sungai dan bila masih 7

digunakan maka akan menimbulkan penyakit gatal, diare, dan penyakit lainnya. Oleh karena itu maka limbah cair industri tahu harus diolah agar dapat dibuang ke lingkungan dengan aman. Adapun standar baku mutu limbah industri tahu adalah sebagai berikut :

(Anonim, 2015)

2.3.1

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

8

diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi. Adapun metode pengolahan limbah secara kimia ini adalah dengan proses koagulasi. Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel koloid karena penambahan bahan kimia sehingga partikel-partikel tersebut bersifat netral dan membentuk endapan karena adanya gaya gravitasi. Koagulan yang digunakan dalam pengolahan limbah industri tahu berupa Al2(SO4)3 dan FeCl3. Cara pengolahan limbah industri tahu secara kimia adalah sebagai berikut : A. Dengan koagulan Al2(SO4)3 1. Mengamati karakteristik limbah awal yang meliputi bau, warna, pH, dan endapan. 2. Menambahkan larutan NaOH 1,6 N sebanyak 15 ml, lalu diukur pHnya. 3. Menambahkan larutan koagulan berupa Al2(SO4)3 sebanyak 3 ml hingga pH netral. 4. Amati ada atau tidaknya endapan. B. Dengan koagulan FeCl3 1. Mengencerkan limbah menggunakan aquadest dengan perbandingan 1:1. 2. Mengamati karakteristik limbah awal yang meliputi bau, warna, pH, dan endapan. 3. Menambahkan larutan NaOH 1,6 N sebanyak 5 ml, lalu diukur pHnya. 4. Menambahkan larutan koagulan berupa FeCl3 sebanyak 1 ml hingga pH netral. 5. Amati ada atau tidaknya endapan.

Karakteristik limbah awal adalah Bau tidak sedap (Busuk) dan menyengat, warna putih kekuningan dan keruh, berbusa, tidak terdapat endapan, pH bersifat asam yaitu 3. Setelah dilakukan proses pengolahan limbah secara kimia tersebut. Hasilnya adalah limbah tahu dengan koagulan berupa Al2(SO4)3 memiliki karakteristik seperti pada gambar 2.1, yaitu berwarna putih kekuningan dan keruh, terbentuk endapan berwarna putih, memiliki bau yang sangat busuk dan menyengat. Lalu untuk limbah tahu dengan koagulan berupa FeCl3 memiliki karakteristik seperti pada gambar 2.2, yaitu larutan berwarna putih kehitaman dan keruh, terbentuk endapan berwarna hitam, serta memiliki bau yang sangat busuk dan menyengat.

9

Gambar 2.1 Sebelum dan sesudah pengolahan limbah secara kimia dengan koagulan berupa Al2(SO4)3.

Gambar 2.2 Sebelum dan sesudah pengolahan limbah secara kimia dengan koagulan berupa FeCl3.

2.3.2

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 10

untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap. (Anonim, 2013) Pengolahan limbah secara fisika untuk limbah cair iundusti tahu dilakukan dengan sand filter dan filter karbon aktif. Sand filter adalah filter yang menggunakan pasir sebagai media filternya yang bertujuan untuk menghilangkan kontaminasi padatan tersuspensi dalam limbah dan menjernikan air limbah. Filter karbon aktif adalah filter yang menggunakan media filter berupa karbon aktif yang bertujuan untuk menyerap bau, menjernihkan, dan mengurangi kadar klorin dalam limbah. Pada perlakuan dengan menggunakan sand filter pasir kuarsa ketika limbah cair tahu dimasukkan dalam media sand filter pasir kuarsa, limbah cair tahu akan melewati celah-celah atau rongga antar pasir kuarsa. Sedangkan endapan flok yang terbentuk karena penambahan bahan kimia (koagulan baik Aluminium Sulfat Al2(SO4)3 dan FeCl3) akan tertahan saat melewati sand filter pasir kuarsa dan memenuhi rongga atau celah pasir kuarsa tersebut sehingga tidak akan ikut mengalir ke bawah bersama cairan limbah. Adapun tahap pengolahan secara fisika limbah cair industri tahu adalah sebagai berikut : 1. Menyaring limbah cair tahu dengan menggunakan media Sand filter pasir kuarsa yang dilakukan sebanyak 2 kali. 2. Menyaring limbah cair tahu dengan menggunakan media filter karbon aktif dilakukan sebanyak 10 kali. 3. Amati perubahan yang terjadi. Karakteristik limbah sebelum pengolahan fisika yaitu sama dengan karakteristik fisik setelah proses kimia yaitu berwarna putih kekuningan dan keruh, terbentuk endapan berwarna putih, memiliki bau yang sangat busuk dan menyengat. Lalu untuk limbah tahu dengan koagulan berupa FeCl3 memiliki karakteristik yaitu larutan berwarna putih kehitaman dan keruh, terbentuk endapan berwarna hitam, serta memiliki bau yang sangat busuk dan menyengat. Hasil dari proses pengolahan limbah secara fisika tersebut adalah pada percobaan 1, air limbah tampak lebih jernih (bening) meskipun masih berwarna putih kehitaman dan bau pada limbah cair tahu tidak sedap (busuk) berkurang dan tidak seberapa menyengat dibandingkan sebelum diproses mengunakan karbon aktif. Begitu pula pada percobaan 2, air limbah juga tampak lebih jernih (bening) meskipun masih berwarna coklat dan bau pada limbah 11

cair tahu tidak sedap (busuk) berkurang dan tidak begitu menyengat dibandingkan sebelum diproses mengunakan karbon aktif. Adapun hasil dari pengolahan secara fisika dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.3 Sebelum dan sesudah proses pengolahan limbah secara fisika dengan koagulan berupa Al2(SO4)3.

Gambar 2.4 Sebelum dan sesudah proses pengolahan limbah secara fisika dengan koagulan berupa FeCl3.

2.4 Limbah Pakan Ternak Limbah pakan ternak adalah limbah hasil dari sisa-sisa makanan hewan. Limbah ini biasanya berbentuk padat dan cair. Pada pengolahan secara biologi ini kita mengolah limbah cair pakan ternak agar sesuai dengan standar baku mutu limbah. Adapun prosesnya sebagai berikut : 2.4.1

Pengolahan limbah secara biologi Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai

pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang 12

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: 1.

Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor);

2.

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. Pada pengolahan limbah cair pakan ternak secara biologi dilakukan dengan cara aerasi. Aerasi adalah proses membawa air dan udara ke dalam kontak yang dekat untuk menghilangkan gas gas terlarut seperti karbon dioksida dan untuk mengoksidasi logam terlarut seperti besi. Adapun tahapan proses aerasi adalah sebagai berikut : 1. Mengamati karakteristik awal limbah pakan ternak. 2. Limbah cair pakan ternak dimasukkan ke dalam aeration tank. Proses tersebut berlangsung selama 4 jam. 3. Mengukur tinggi awal limbah cair pakan ternak sebelum proses aerasi. 4. Melakukan pengamatan terhadap hasil Limbah cair pakan ternak tersebut berupa tinggi setelah proses aerasi, bau, warna, derajat keasaman (pH), ada tidaknya sludge Karakteristik limbah awal pakan ternak adalah Bau tidak sedap (Busuk) dan Menyengat, larutan berwarna abu - abu dan keruh, tidak terdapat endapan, pH menunjukkan angka 8 yang berarti bersifat basa. Hasil dari proses pengolahan limbah pakan ternak secara biologi adalah tinggi akhir limbah cair pakan ternak 13 cm, bau tidak sedap (busuk) berkurang dari sebelumnya dan tidak menyengat, Air 13

limbah berwarna putih kekuningan dan keruh, Derajat Keasaman (pH) tetap menunjukkan angka 8 dan Tidak ada sludge. Adapun karakteristik limbah tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.5 Sebelum dan sesudah proses pengolahan limbah pakan ternak secara biologi

14

BAB III KESIMPULAN 3.1 Kesimpulan 1. Hasil pengolahan limbah industri tahu dengan proses kimia yang awal pHnya sebesar 3 menjadi pH sebesar 6 akibat penambahan Al2(SO4)3 dan FeCl3. Hal ini sesuai dengan standar baku mutu limbah yang pH berkisar 6-9. 2. Hasil pengolahan limbah secara kimia dengan proses koagulasi berupa penambahan Al2(SO4)3 dan FeCl3 ditunjukkan dengan adanya endapan dan flok pada limbah. Warna larutan menjadi lebih jernih akan tetapi bau limbah sangat busuk dan menyengat. 3. Hasil pengolahan secara fisika didapatkan bahwa larutan menjadi jernih karena flok tertahan didalam isian sand filter tetapi masih terdapat bau yang sedikit menyengat. Dan untuk proses filter karbon aktif harus dilakukan sebanyak 10 kali agar didapatkan larutan yang agak jernih. 4. Hasil pengolahan secara biologi pada limbah cair pakan ternak dilakukan dengan proses aerasi. Akan tetapi tidak terbentuk sludge.

15

DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2011. “Air Limbah”. http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/47 606/Chapter Anonim. 2013. “Limbah Tahu”. http://aichaem.blogspot.com/2013/06/makalah-limbahproduksi-tahu.html Anonim. 2015. “Baku Mutu Air Limbah”. http://www.pelatihanlingkungan.com/wpcontent/uploads/2015/01/Permen-LH-5-2014-tentang-Baku-Mutu-Air-Limbah.pdf Putra. 2015. “ Limbah Tahu”. https://ansoriputra.wordpress.com/2012/05/23/pemanfaatanlimbah-pabrik-tahu-2/

16