8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Industri tahu

1. Definisi dan Proses Pembuatan Tahu

Tahu merupakan makanan yang terbuat dari bahan baku kedelai, dan

prosenya masih sederhana dan terbatas pada skala rumah tangga. Tahu adalah

makanan padat yang dicetak dari sari kedelai (Glycine spp) dengan proses

pengendapan pada titik isoelektriknya, tanpa atau dengan penambahan zat lain

yang diizinkan. Pembuatan tahu pada prinsipnya dibuat dengan mengekstrak

protein, kemudian mengumpulkanya, sehingga terbentuk padatan protein. Cara

penggumpalan susu kedelai umumnya dilakukan dengan cara penambahan bahan

penggumpal berupa asam cuka, batu tahu dan larutan bibit tahu (larutan perasan

tahu yang telah diendapkan satu malam). Secara umum tahapan proses

pembuatan tahu adalah sebagai berikut:

a. Kedelai yang telah dipilih dibersihkan dan disortasi, pembersihan

dilakukan dengan ditampi atau menggunakan alat pembersih.

b. Perendaman dalam air bersih agar kedelai dapat mengembang dan

cukup lunak untuk digiling. Lama perendaman berkisar 4- 10 jam.

c. Pencucian dengan air besih. Jumlah air yang digunakan tergantung

pada besarnya atau jumlah kedelai yang digunakan.

d. Penggilingan kedelai menjadi bubur kedelai dengan mesin giling.

Untuk memeperlancar penggilingan perlu ditambahkan air dengan

jumlah yang sebanding dengan jumlah kedelai.

9

e. Pemasakan kedelai dilakukan di atas tungku dan didihkan selama 5

menit. Selama pemasakan ini dijaga agar tidak berbuih, dengn cara

menambahkan air dan diaduk.

f. Penyaringan bubur kedelai dilakukan dengan kain penyaring. Ampas

yang diperoleh diperas dan dibilas dengan air hangat. Jumlah ampas

basah kurang 70% sampai 90% dari bobot kering kedelai.

g. Setelah dilakukan penggumpalan dengan menggunakan air asam,

kemudian diamkan sampai berbentuk gumpalan besar. Selanjutnya air

di atas endapan dibuang dan sebagian digunakan untuk proses

penggumpalan kembali.

h. Langkah terakhir adalah pengepresan dan pencetakan yang dilapisi

dengan kain penyaring sampai padat. Setelah air tinggal sedikit, maka

cetakan dibuka dan diangin-anginkan. (Idaman, N dan Wahyono Dwi

Heru. 1999:298-299)

10

Kedelai

air untuk cucian Pencucian air limbah

kedelai bersih

Air untuk rendaman Perendaman air buangan

Kedelai rendaman

Ditiriskan kemudian digiling dengan ditambah air

Bubur kedelai

Air dimasak

disaring ampas tahu

susu kedelai

ditambah larutan pendendap dan diaduk pelan-pelan

campurkan padatan tahu dan cairan

pembuangan cairan air limbah

pencetakan

Tahu

Gambar 2.1 Diagram Alir Pembuatan Tahu

Sumber : Idaman, N dan Wahyono Dwi Heru. 1999

2. Buangan industri tahu

a. Buangan padat : pabrik tahu membuang buangan padat pada saat

pencucian yaitu berupa biji yang jelek, ceceran biji, dan batu kerikil

yang terikut dalam biji. Pada saat kedelai diproses menjadi susu

kedelai dan disaring mengeluarkan ampas.

11

b. Buangan cair :sebagian besar dari buangan pabrik tahu adalah limbah

cair dan limbah ini mengandung sisa air dari susu tahu yang tidak

tergumpal menjadi tahu. Oleh karena itu limbah cair pabrik tahu

masih mengandung zat-zat organik misalnya protein, karbohidrat dan

lemak. Disamping mengandung zat terlarut juga mengandung padatan

tersuspensi atau padatan terendap misalnya potongan tahu yang

hancur pada saat pemrosesan karena kurang sempurna pada saat

penggumpalannya. Padatan tersuspensi maupun terlarut, di alam

mengalami perubahan fisika, kimia dan hayati yang menghasilkan zat

toksis atau menciptakan tumbuhnya kuman dimana kuman ini dapat

berwujud kuman penyakit atau kuman lainnya yang merugikan baik

pada tahu sendiri atau tubuh manusia. Ciri lain apabila dibiarkan

dalam lingkungan air limbah berubah warnanya coklat kehitaman dan

berbau busuk. Perubahan warna ini keadaannya menjadi septik dan

kadar oksigen dalam genangan air tersebut menjadi nol. Apabila

berada disekitar sumber air, misalnya sumur maka kemungkinan akan

merembes dan sumur akan berubah fungsinya dan tidak dapat

dimanfaatkan lagi, (Nurhasan dan Pramudyanto, 1991:12)

B. Limbah Cair

1. Pengertian limbah cair

Menurut Sugiharto (1987:7), Air Limbah (waste water) adalah kotoran

dari masyarakat dan rumah tangga dan juga yang berasal dari industri, air tanah,

12

air permukaan serta buangan lainnya. Dengan demikian air buangan ini

merupakan hal yang bersifat kotoran umum.

2. Limbah Cair Industri Tahu

Limbah industri tahu terdiri dari dua jenis, yaitu limbah cair dan padat.

Dari kedua jenis limbah tersebut, limbah cair merupakan bagian terbesar dan

berpotensi mencemari lingkungan. Sebagian besar limbah cair yang dihasilkan

bersumber dari cairan kental yang terpisah dari gumpalan tahu pada tahap proses

penggumpalan dan penyaringan yang disebut air dadih atau whey. Sumber limbah

cair lainnya berasal dari proses sortasi dan pembersihan, pengupasan kulit,

pencucian, penyaringan, pencucian peralatan proses dan lantai. Jumlah limbah

cair yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu sebanding dengan penggunaan

air untuk pemrosesannya. Menurut Nuraida (1985) jumlah kebutuhan air proses

dan jumlah limbah cair yang dihasilkan dilaporkan berturut-turut sebesar 45 dan

43,5 liter untuk tiap kilogram bahan baku kacang kedelai, (Husin Amir, 2008:11)

3. Karakteristikair limbah tahu

Karakteristik limbah cair tahu antara lain (Nurhasan dan

Pramudyanto, 1991:13) :

a. Temperatur limbah cair tahu biasanya tinggi (60 – 80 oC) karena

proses pembuatan tahu butuh suhu tunggi pada saat penggumpala

n 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

13

merugikan karena air buangan berubah menjadi warna hitam da

n 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 limbah cair pabrik tahu.

e. pH rendah. Limbah cair tahu mengandung asam cuka sisa proses

penggumpakan tahu sehingga limbh cair tahu bersifat asam. Pada

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

f. BOD (Biochemical Oxygen Demand). Padatan yang terdapat dalam air

buangan terdiri dari zat organik dan anorganik. Zat organik tersebut

misalnya protein, karbohidrat, lemak dan minyak. Protein dan

karbohidrat biasanya lebih mudah terpecah secara proses hayati

menghasilkan amoniak, sulfida dan asam-asam lainnya. Sedangkan

lemak lebih stabil terhadap pengrusakan hayati, namun apabila ada

asam mineral dapat menguraikan asam lemak menjadi glycerol. Pada

limbah tahu adanya lemak ditandai dengan banyaknya zat-zat

terapung berbentuk skum. Untuk mengetahui berapa besarnya jumlah

zat organik yang terlarut dalam limbah dapat diketahui dengan melihat

besarnya angka BOD.

g. COD (chemical Oxygen Demand). Parameter ini dalam air buangan

menunjukkan juga zat organik, terutama zat organik non biodegradasi

selain itu zat dapat di oksidasi oleh bahan kimia K2Cr2O7 dalam asam,

misalnya SO3 (sulfit), NO2 (nitrit), kadar tinggi dan zat-zat reduktor

14

lainnya. Besarnya angka COD biasanya lebih besar dari BOD,

biasanya 2 sampai 3 kali besarnya BOD.

4. Baku mutu air limbah tahu

Berdasarkan Peraturan Gubernur Lampung nomor 7 tahun 2010 tentang

baku mutu air limbah bagi usaha dan/atau kegiatan di provinsi Lampung yaitu:

Tabel 2.1

Baku Mutu Air Limbah Pengolahan Tahu

Parameter Satuan Kadar Maksimum

BOD5 Mg/l 150

COD Mg/l 300

TSS Mg/l 100

pH - 6-9

Debit maksimal 20 m3/ton bahan baku

(Sumber: Peraturan Gubernur Lampung nomor 7 tahun 2010)

5. Parameter limbah industri tahu

Parameter air limbah tahu yang biasanya diukur antara lain temperatur,

pH, padatan-padatan tersuspensi (TSS) dan kebutuhan oksigen (BOD dan COD).

Temperatur biasanya diukur dengan menggunakan termometer air raksa dengan

skala Celsius. Nilai pH air digunakan untuk mengekpresikan kondisi keasaman

(konsentrasi ion hidrogen) air limbah. Skala pH berkisar antara 1-14; kisaran nilai

pH 1-7 termasuk kondisi asam, pH 7-14 termasuk kondisi basa, dan pH 7 adalah

kondisi netral.

Padatan-padatan Tersuspensi/TSS (Total Suspended Solid) digunakan

untuk menentukan kepekatan air limbah, efisiensi proses dan beban unit proses.

15

Pengukuran yang bervariasi terhadap konsentrasi residu diperlukan untuk

menjamin kemantapan proses control.

Kebutuhan oksigen dalam air limbah ditunjukkan melalui BOD dan COD.

BOD (Biological Oxygen Demand) adalah oksigen yang diperlukan oleh

mikroorganisme untuk mengoksidasi senyawa-senyawa kimia. Nilai BOD

bermanfaat untuk mengetahui apakah air limbah tersebut mengalami biodegradasi

atau tidak, yakni dengan membuat perbandingan antara nilai BOD dan COD.

Oksidasi berjalan sangat lambat dan secara teoritis memerlukan waktu tak

terbatas. Dalam waktu 5 hari (BOD5), oksidasi organik karbon akan mencapai

60%-70% dan dalam waktu 20 hari akan mencapai 95%. COD adalah kebutuhan

oksigen dalam proses oksidasi secara kimia. Nilai COD akan selalu lebih besar

daripada BOD karena kebanyakan senyawa lebih mudah teroksidasi secara kimia

daripada secara biologi. Pengukuran COD membutuhkan waktu yang jauh lebih

cepat, yakni dapat dilakukan selama 3 jam, sedangkan pengukuran BOD paling

tidak memerlukan waktu 5 hari. Jika korelasi antara B OD dan COD sudah

diketahui, kondisi air limbah dapat diketahui, (Siregar, 2005:22-23).

C. Pengolahan air limbah

1. Pengertian Instalasi Pengolahan Air Limbah

Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) adalah sebuah struktur yang

dirancang untuk membuang limbah biologis dan kimiawi dari air sehingga

memungkinkan air tersebut untuk digunakan pada aktivitas yang lain. IPAL

Komunal merupakan rencana dalam mengelola air limbah secara bersama

(komunal). (Wikipedia, Instalasi pengolahan air limbah)

16

2. Penanganan air limbah pabrik tahu

a. Cara fisika

Cara fisika biasanya dilakukan pada awal penanganan. Misalnya air

buangan pada tahap awal dilakukan penyaringan. Saringan dapat bertahap dari

saringan kasar sampai saringan halus. Selain itu juga dilakukan pengendapan

dengan memperlambat aliran buangan sehingga benda-benda padat dan berat

dapat tertinggal dalam bak pengendap.

b. Cara kimia

Cara kimia adalah penanganan air buangan dengan menggunakan

bahan kimia, misalnya: proses netralisasi, penggumpalan, penyerapan, khlorinasi,

ozonisasi.

c. Cara biologi

Tujuan cara ini adalah menghilangkan bahan organik dengan

penguraian hayati, serta mengubah menjadi gas dan massa (lumpur). Cara ini

banyak jenisnya antara lain: proses lumpur aktif, lapisan tritis (Trickling filter),

lagoon, bak kedap udara (anaerob) dan lain sebagainya, (Nurhasan dan

Pramudyanto, 1991:17)

3. Tahap pengolahan limbah tahu

Pengolahan air limbah dengan bantuan peralatan dilakukan pada IPAL.

Biasanya pengolahan dikelompokkan sebagai pengolahan pertama (primary

treatment), pengolahan kedua (secoundary treatment), dan pengolahan lanjutan

(tertiary treatment).

17

a. Pengolahan pertama (primary treatment)

Pengolahan pertama (primary treatment) bertujuan untuk memisahkan

padatan dari air secara fisik. Hal ini dapat dilakukan dengan melewatkan air

limbah melalui saringan (filter) dan/atau bak sedimentasi (sedimentation

treatment).

1) Penyaringan bertujuan untuk mengurangi padatan maupun lumpur

tercampur dan partikel koloid dari air limbah dengan melewatkan

air limbah melalui media yang porous. Hal ini perlu dilakukan

sebab polutan ini (padatan, lumpur tercampur, dan partikel koloid)

yang menyebabkan pendangkalan badan air. Selain itu, polutan ini

dapat merusak peralatan pengolahan limbah yang lain seperti

pompa serta dapat juga megganggu efisiensi dari alat pengolah

lainnya. Pengoperasian alat filtrasi biasanya dibagi menjadi dua

aktifitas yakni penyaringan polutan dan pembersihan alat filtrasi

tersebut (disebut juga backwashing). Beberapa alat filtrasi yang

banyak digunakan adalah saringan pasir lambat, saringan pasir

cepat, saringan multimedia, percoal filter, microstaining, dan

faccum filter.

2) Pengendapan terjadi karena adanya kondisi yang sangat tenang ada

kalanya bahan kimia juga dapat ditambahkan untuk menetralkan

keadaan atau meningkatkan pengurangan dari partikel yang

tercampur. Dengan adanya pengendapan ini, maka akan

mengurangi kebutuhan oksigen pada proses pengolahan biologis

berikutnya dan pengendapan yang terjadi adalah pengendapan

18

secara gravitasi. Waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir

dari titik inlet ketitik outlet agar terjadi proses pengendapan secara

perlahan dan sempurna disebut waktu tinggal. Untuk mempercepat

proses pengendapan ini, kadang- kadang ditambahkan juga bahan

koagulan seperti alum atau tawas. Sebaiknya tawas dilarutkan

dahulu dalam air sebelum dicampurkan kedalam air limbah. Dalam

indutri dikenal istilah rapid mixing dan slow mixing. Rapid

mixing(pengadukan cepat) dilakukan untuk melarutkan koagulan

(tawas) dalam air. Slow mixing (pengadukan lambat) dilakukan

untuk mencampurkan larutan koagulan dengan polutan agar

terbentuk flok yang dapat mengendap. Untuk mempermudah

proses koagulasi ada kalanya dilakukan penambahan kapur

sehingga tercipta suasana basa.

b. Pengolahan kedua (secondary treatment)

Bertujuan untuk mengkougulasikan dan menghilangkan koloid serta

menstabilkan zat organik limbah.

1) Proses aerobik biasanya dilakukan dengan bantuan lumpur aktif

(activated sludge), yaitu lumpur yang banyak mengandung bakteri

pengurai. Hasil akhir yang dominan dari proses ini bila konfersi

terjadi secara sempurna ialah karbondioksida, uap air, serta excess

sludge.

2) Proses anaerobik pada proses ini zat organik diuraikan tanpa

kehadiran oksigen hasil akhir yang dominan dari proses anaerobik

adalah biogas (campuran metana dan karbon dioksida), uap air

19

serta sedikit excess sludge. Aplikasi terbesar saat ini adalah

stabilisasi lumpur dari Instalasi Pengolahan Air Limbah serta

pengolahan beberapa jenis limbah indutri.

c. Pengolahan lanjutan (tertiary treatment)

Pengolahan ini adalah kelanjutan dari pengolahan-pengolahan

terdahulu. Oleh karena itu, pengolahan jenis ini baru akan dipergunakan apabila

pada pengolahan pertama dan kedua masih banyak terdapat zat tertentuyang

masih berbahaya bagi masyarakat umum. Pengolahan ketiga ini merupakan

pengolahan secara khusus sesuai dengan kandungan zat yang terbanyak dalam air

limbah, biasanya dilaksanakan pada pabrik yang menghasilkan air limbah yang

khusus pula. Terdapat beberapa jenis pengolahan yang sering dipergunakan antara

lain: saringan pasir, saringan multi media, precoal filter, mikrostaining, vacum

filter, penyerapan/adsorbtion, pengurangan besi dan mangan, perubahan CN, dan

osmosis bolak balik, (Sugiharto, 1987:113-120)

D. Pengolahan Air Limbah (IPAL) Komunal Biofilter Anaerob-

Aerob

1. Bangunan IPAL

Komponen instalasi pengolahan air limbah terdiri dari bak Inlet, bak

pengolahan (banyak pilihan teknologi) dan bak Outlet. Bangunan IPAL berfungsi

untuk menampung air limbah yang dialirkan dari sistem perpipaan untuk diolah

agar menghasilkan air buangan (Effluent) yang aman bagi lingkungan. Pada

dasarnya telah banyak pilihan teknologi maupun jenis sarana pengolahan air

20

limbah yang umum dipakai, adapun metode pengolahan IPAL komunal yang

direncanakan sebagai berikut :

a. Bar Screen

Air limbah yang berasal dari kegiatan industri dialirkan melalui saluran

limbah ke screening (penyaring) berbentuk bar screen. Bar screen

berfungsi sebagai penyaring material besar seperti sampah daun dan

kotoran lainnya. Screening menjadi proses awal karena berfungsi pula

sebagai pelindung pompa, valve dan peralatan mekanis lainnya, screen

dibuat dari plat perforate.

b. Ekualisasi

Dari penyaringan air limbah masuk ke dalam bak equalisasi. Proses

equalisasi terjadi pada bak exiting, bak ini berfungsi untuk

menghomogenkan kualitas dan karakteristik limbah cair dari berbagai

proses produksi sehingga mencegah terjadinya shockloding (pembebanan

yang dapat menyebabkan gangguan pada proses pengolahan),

menghomogenkan debit limbah cair yang akan diolah, menstabilkan

kondisi pH air secara total.

c. Bak Pengendapan Awal

Setelah melalui equalisasi air limbah dialirkan ke bak pengendap awal,

untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir dan kotoran lainnya. Selain

sebagai bak pengendapan, juga berfungsi sebagai bak pengontrol aliran,

serta bak pengurai senyawa organic yang berbentuk padatan.

d. Biofilter Anaerob

21

Pada sistem ini, limbah akan didegradasi oleh bakteri anaerobik menjadi

gas karbon dioksida, gas metan dan biomassa. Pada proses mikrobiologi

ini terjadi secara aseptik atau tanpa suplai oksigen sama sekali. Bakteri

yang digunakan adalah bakteri asetogenik dan bakteri netanogenik.

Sirkulasi dilakukan oleh pompa sirkulasi A dan B bertujuan agar limbah

selalu homogen. Efesiensi penyisihan BOD adalah 90 – 95 %.

e. Biofilter Aerob

Pada proses ini terjadi penguraian lanjutan dari organik terlarut dari

effluen proses anaerob. Zat organik tersebut diurai menjadi gas CO2 dan

tubuh mikroba aerob tersebut kemudian di sedimentasi pada bak

sedimentasi dan dikeringkan digunakan sebagai pupuk. Bak aerasi

dirancang untuk mengolah air limbah dengan sistem intermitent dan tipe

konfigurasi extendedaeration proses yang memiliki kemampuan

menurunkan BOD dapat mencapai 80 % reaktor aerobik dilengkapi

dengan pendistribusi udara dan bagian bawah yang dikenal dengan nama

diffuser. Sebanyak total 6 buah diffuser dipasang reaktor aerob untuk

mengalirkan udara yang dipasok oleh blower pada tangki aerasi ini

berlangsung proses pendegradasian zat organik (BOD dan COD) oleh

mikroorganisme. Sebagian dari zat organik dimanfaatkan sebagai sumber

energi dan sebagian lagi untuk sintesa sel. Efesiensi penyisihan BOD = 80-

95 % dengan tipikal = 95 %.

f. Bak Pengendapan Akhir

Bak pengendap akhir, untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir dan

kotoran yang tertinggal dari proses pengolahan sebelumnya.

22

g. Filter kasar

Filter kasar, untuk menyaring sisa-sisa partikel yang terbawa selama

proses pengolahan berlangsung.

h. Sistem Jaringan Perpipaan

Sistem jaringan perpipaan terdiri dari Pipa sambungan rumah, Pipa

Service (Pipa Tertier), Pipa Cabang (Pipa Sekunder), Pipa Induk (Pipa

Utama) yang berfungsi untuk mengumpulkan air limbah dari sumber-

sumbernya dan mengalirkannya ke bangunan IPAL untuk diolah agar

menghasilkan effluent air buangan yang aman bagi lingkungan. Sistem

saluran ini membutuhkan bak kontrol setiap jarak 20 m atau sesuai

kebutuhan kondisi dilapangan untuk saluran lurus, pada titik-titik

pertemuan saluran dan pada perubahan arah aliran.

Kelebihan sistem jaringan perpipaan adalah lebih hemat dari pada sistem

pembuangan limbah konvensional, masyarakat dapat berperan dalam

proses perencanaan dan konstruksi, nyaman untuk pengguna karena

air limbah dijauhkan dari area permukiman dan mendekatkan akses ke

pengguna. Kekurangannya proses perencanaan lebih rumit, diperlukan

perawatan secara rutin, perawatan yang tidak rutin akan menyebabkan

kegagalan sistem secara total.

i. Perencanaan perpipaan

Sistem Perpipaan pada pengaliran air limbah komunal berfungsi untuk

membawa air limbah dari beberapa rumah ketempat pengolahan agar

limbah agar tidak terjadi pencemaran pada lingkungan sekitarnya. Syarat-

23

syarat pengaliran air limbah yang harus diperhatikan, dalam

perencanaan jaringan saluran air limbah adalah :

a) Pengaliran secara gravitasi

b) Batasan kecepatan minimum dan maksimum harus

diperhatikan.

Kecepatan minimum untuk memungkinkan terjadinya proses self-

cleansing, sehingga bahan padat yang terdapat didalam saluran tidak

mengendap di dasar pipa, agar tidak mengakibatkan penyumbatan,

sedangkan kecepatan maksimum mencegah pengikisan pipa oleh

bahan- bahan padat yang terdapat didalam saluran.

Melihat fungsi perpipaan penyaluran air limbah buangan dibedakan

atas: Pipa persil, pipa servis, pipa lateral/pipa cabang dan pipa

induk dengan keterangan sebagai berikut :

a) Pipa persil, yaitu pipa saluran yang umumnya terletak didalam

pekarangan rumah dan langsung menerima air buangan dari

dapur atau kamar mandi/wc.

b) Pipa servis yaitu pipa saluran yang menampung air buangan dari

pipa-pipa persil dan terletak dijalan didepan rumah.

c) Pipa lateral, yaitu pipa saluran yang menerima air buangan dari

pipa-pipa servis.

24

d) Pipa induk pipa air buangan yang menerima air buangan dari pipa

lateral. Pipa ini langsung terhubung ke instalasi pengolahan air

limbah. (Direktorat Pengembangan PLP)

j. Contoh perhitungan disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob

Sebagai contoh diteteapkan sebagai berikut:

Kapasitas disain IPAL = 60 m3/hari = 2,5 m3/jam = 41.67 liter/menit

BOD inlet = 350 mg/l

TSS inlet = 300 mg/l

Efesiensi pengolahan = 90%

BOD outlet = 35 mg/l

TSS outlet = 30 mg/l

Berikutnya adalah proses pengolahan.

a) Kriteria Perencanaan

1) Bak pengendapan awal

Waktu tinggal rata-rata = 3-5 jam

Beban permukaan 20-50 m3/m2.hari. (JWWA)

2) Biofilter Anaerob

Untuk biofilter anaerob:

Beban BOD per volume media = 0,4-4,7 kg BOD/m3.hari.

Beban BOD per satuan permukaan media (LA) = 5-30 g

BOD/m2.hari. (EBIE Kunio., “Eisei Kougaku Enshu”, Morikita

shuppan kabushiki Kaisha, 1992.)

Berdasarkan hasil penelitian Said, N.I (BPPT, 2002), hubungan

antara beban BOD dengan efesiensi penghilangan organic di dalam

25

reactor bofilter. Beban BOD sebesar 1 kg BOD per m# media per

hari dapat dihasilkan efesiensi pengolahan sebesar 90-95%. Maka

Waktu tingggal total rata-rata = 6-8 jam

Tinggi ruang lumpur = 0,5 m

Tinggi bed media pembiakan mikroba = 0,9-1,5 m

Tinggi air di atas bed media = 20 cm

3) Biofiler Aerob

Beban BOD per satuan permukaan media (LA) = 5-30 g

BOD/m2.hari. (EBIE Kunio., “Eisei Kougaku Enshu”, Morikita

shuppan kabushiki Kaisha, 1992.). maka,

Waktu tingggal total rata-rata = 6-8 jam

Tinggi ruang lumpur = 0,5 m

Tinggi bed media pembiakan mikroba = 1,2 m

Tinggi air di atas bed media = 20 cm

4) Bak pengendapan akhir

Pada bak pengendap akhir:

Waktu tinggal rata-rata = 2-5 jam

Beban permukaan rata-rata = 10 m3/m2.hari

Beban permukaan = 20-50 m3/m2.hari, (JWWA)

5) Media Biofilter Untuk Pembiakan Mikroba

Tipe = sarang Tawon

Material = PVC sheet

Ketebalan = 0,15-0,23 mm

Luas kontak spesifik = 150-266 m2/m3

26

Diameter lubang = 3 cm x 3 cm

Berat spesifik = 30-35 kg/m3

Porositas rongga = 0,98

b) Perhitungan Disain Volume IPAL

1) Disain bak ekualisasi

Untuk disian bak ekualisasi, waktu tinggal didalam bak (HRT)= 8

jam. Maka volume bak yang diperlukan =

hari x 60 /hari =

20 . Maka di peroleh dimensi bak:

Kedalaman bak = 2,0 m

Lebar bak = 2,5 m

Panjang bak = 4,0 m

Tinggi ruang bebas = 0,5 m

Cek waktu tinggal: HRT didalam bak = 8 jam

2) Bak pengendapan awal

Untuk bak pengendapan awal:

Debit limbah = 60 /hari

= 350 mg/l

Efesiensi = 25%

BOD keluar = 265,5 mg/l

Waktu tinggal didalam bak = 3,5 jam. Sehingga

Volume bak yang diperlukan =

x 60 = 8,75

Maka diperoleh dimensi berikut:

Lebar = 4,0 m

Kedalaman air efektif = 2,0 m

27

Panjang = 1,0 m

Tinngi ruang bebas = 0,4 m (disesuaikan dengan kondisi

lapangan). Sehingga

Volume efektif = 4 m x 2 m x 1,2 = 9,6

Cek waktu tinggal rata-rata =

= 3,2 jam

Beban permukaan rata-rata =

= 15 / .hari

3) Biofilter Anaerob

Untuk biofilter anaerob:

BOD masuk = 262,5 mg/l

Efisiensi = 80%

BOD keluar = 45 mg/l

Debit limbah = 60 /hari

Untuk pengolahan air dengan proses biofilter standar, beban BOD

per volume media adalah 0,4-4,7 kg BOD/ .hari. Ditetapkan

beban BOD yang digunakan = 0,85 kg BOD/ .hari. maka

Beban BOD didalam air limbah = 60 /hari x 262,5 g/ =

15.750 kg/hari

Volume media yang diperlukan =

= 18,3

Volume median = 60% dari total volume reactor, sehingga

Volume reactor yang diperlukan = 100/60 x 18,3 = 30,5

Waktu tinggal didalam reactor anaerob =

x 24 jam/hari =

12,2 jam

Ditetapkan untuk

28

Dimensi:

Lebar = 4 m

Kedalaman air efektif = 2 m

Panjang efektif = 3,6 m

Tinggi ruang bebas = 0,4 m

Volume total = 4 x 2 x 3,6 m = 28,8

Jumlah ruang = dibagi menjadi 2 ruangan

Cek waktu tinggal rata-rata =

= 11,52 jam

Tinngi ruang lumpur = 0,5 m

Tinggi bed media pembiakan mikroba = 1,2 m

Tinggi air di atas bed media = 40 cm

Volume total media biofilter anaerob = 1,2 m x 4 m x 3,6 m =

17,28

BOD loading per volume media =

= 0,91 kg

BOD/ .hari. standar high rate trickling filter: 0,4-4,7 kg

BOD/ .hari. (Ebie Kunio, 1995) jika media yang dipakai

mempunyai luas spesifik ± 150

BOD loading per luas permukaan media = 6,06 g BOD/ per

hari

4) Biofilter Aerob

Untuk biofilter aerob:

Debit limbah = 60 /hari

BOD masuk = 87,5 mg/l

29

Efesiensi = 75-80 %

BOD keluar = 20 mg/l

Beban BOD di dalam air limbah = 60 /hari x 87,55 g/ =

5250 g/hari = 5,25 kg/hari.

Jumlah BOD yang dihilangkan = 0,8 x 5,25 kg/ .hari.

Volume media yang diperlukan =

= 8,4

Volume media = 40 % dari volume reactor. Sehngga

Volume reactor biofilter aerob yang diperlukan = 100/40 x 8,4

= 21

Biofilter aerob terdiri dari dua ruangan yakni ruang aerasi dan

ruang bed media.

5) Bak pengendap akhir

Untuk bak pengendap akhir:

Debit limbah = 60

BOD masuk = 20 mg/l

Bod keluar = 20 mg/l

Waktu tinggal didalam bak = 4 jam

Volume bak yang diperlukan =

x 60 = 10

Dimensi:

Lebar = 4 m

Kedalaman air efektif = 2 m

Panjang = 1,2 m

Tinggi ruang bebas = 0,4 m (disesuaikan dengan kondisi

lapangan)

30

Volume efektif = 4 m x 2 m x 1,2 m = 9,6

Cek waktu tinggal rata-rata =

= 3,84 jam.

Beban permukaan rata-rata =

= 12,5 . Hari

Standar JWWA: beban permukaan 20-50 .hari

6) Media biofilter untuk pembiakan Mikroba

Media biofilter yang digunakan adalah media dari bahan plastic

yang ringan, tahan lama, mempunyai luas spesifikasi yang besar,

ringan serta mempunyai volume rongga yang besar sehingga resiko

kebutuhan media sangat kecil. Spesifikasi media biofilter yang

digunakan:

Material = PVC sheet

Ukuran modul = 25 cm x 30 cm x 30 cm

Ketebalan = 0,15-0,23 mm

Luas kontak spesifik = 150 /

Diameter lubang = 3 cm x 3 cm

Warna = hitam atau transparan

Berat spesifik = 30-35 kg/

Porositas rongga = 0,98

Jumlah total media yang dibutuhkan = 18 + 5,4 = 23,4

(Idaman, 2017:303-311)

31

Gambar 2.2 Ilustrasi Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob

Sumber : BPPT

k. Dampak dari limbah tahu

Air limbah yang tidak dikelola dengan baik dapat menimbulkan dampak

buruk bagi makhluk hidup dan lingkungannya. Beberapa dampak buruk

tersebut yaitu:

a) Gangguan kesehatan, air limbah sangat berbahaya terhadap kesehatan

manusia mengingat bahwa banyak penyakit yang dapat ditularkan

melalui air limbah. Air limbah ini ada yang hanya berfungsi sebagai

media pembawa saja, seperti penyakit kolera, radang usus, hepatitis

infektiosa, serta skhistosomiasis. Selain sebagai pembawa penyakit

didalam air limbah itu sendiri banyak terdapat bakteri patogen

penyebab penyakit.

b) Gangguan terhadap kehidupan biotik, dengan banyaknya zat pencemar

yang ada didalam air limbah, maka akan menyebabkan menurunnya

kadar oksigen yang terlarut didalam air limbah. Dengan demikian akan

32

menyebabkan kehidupan didalam air yang membutuhkan oksigen akan

terganggu, dalam hal ini akan mengurangi perkembangannya.

c) Gangguan terhadap keindahan, air limbah mengandung polutan yang

tidak mengganggu kesehatan dan ekosistem tetapi mengganggu

keindahan contohnya ialah air limbah mengalami proses pembusukan

dari zat organik yang ada didalamnya. Sebagai akibat selanjutnya

adalah timbulnya bau hasil pengurangan dari zat organik yang sangat

menusuk hidung.

d) Gangguan terhadap kerusakan benda, adakalanya air limbah

mengandung zat-zat yang dapat dikonversi oleh bakteri anaerobik

menjadi gas yang agresif seperti H2S, gas ini dapat mempercepat

proses perkaratan pada benda yang terbuat dari besi, (Sugiharto,

1987:45-51).

33

E. Kerangka teori

Bahan baku

Produksi tahu

Limbah tahu

Limbah padat limbah cair

IPAL

primary treatment

secoundary treatment

tertiary treatment

Gambar 2.3 Kerangka teori

Sumber: (Idaman, N dan Wahyono Dwi Heru. 1999 dan Sugiharto, 1987)

34

F. Kerangka Konsep

Gambar 2.4 Kerangka Konsep

INPUT:

Limbah Cair

1. Kualitas

2. Debit

PROSES:

1. Bar Sreen

2. Ekualisasi

3. Bak Pengendap awal

4. Bak Biofilter

Anaerob

5. Bak Biofilter Aerob

6. Bak Pengendap

akhir

7. Filter Kasar

OUTPUT:

IPAL Komunal

yang memenuhi

syarat