[ad_1]
1. Pendahuluan
Tahu adalah salah satu produk pangan yang banyak digemari oleh hampir seluruh lapisan masyarakat. Menurut Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian Sekretariat Jenderal Kementerian Pertanian, konsumsi tahu di Indonesia diprediksikan akan meningkat dari 7,86 kg/kapita pada tahun 2021 menjadi 7,95 kg/kapita pada tahun 2023 [1]. Indonesia memiliki kurang lebih 84.000 industri pengolahan tahu meliputi industri skala rumah tangga dan industri besar salah satunya di Industri Tahu Mulyo Sari, Desa Kedungdowo, Kecamatan Kaliwungu, Kabupaten Kudus. Produk home industry tahu di Desa Kedungdowo merupakan industri skala rumahan dengan jumlah tenaga kerja sepuluh orang dan investasi yang diperlukan tidak terlalu besar.
Banyaknya jumlah industri tahu ini menyebabkan akumulasi limbah tahu mengalami peningkatan. Limbah tersebut dapat berupa limbah padat maupun limbah cair yang dihasilkan dari proses perebusan, pencucian, pengepresan, dan pencetakan tahu. Limbah padat hasil dari pembuangan limbah tahu dapat digunakan untuk makanan ternak, sedangkan limbah cairnya dialirkan melalui pipa sehingga langsung menuju ke sungai tanpa dilakukan pengolahan terlebih dahulu. Limbah cair yang dibuang tanpa proses pengolahan mengakibatkan pencemaran seperti menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap, berkurangnya oksigen terlarut dalam air, dan matinya berbagai organisme dalam air [2]. Hal ini dikarenakan limbah cair tahu mengandung gas oksigen (O2), hidrogen sulfida (H2S), amonia (NH3), karbondioksida (CO2), dan metana (CH4) [3]. Selain itu, limbah cair tahu juga mengandung senyawa organik berupa protein, karbohidrat, lemak, dan minyak [4].
Berdasarkan dari permasalahan tersebut, teknologi pengolahan limbah merupakan kunci penting untuk mengatasi pencemaran lingkungan yang terjadi. Salah satu energi alternatif terbarukan yang dapat dimanfaatkan dari limbah cair tahu adalah biogas. Biogas merupakan suatu gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik oleh mikroorganisme anaerob yang mendegradasi material organik tanpa melibatkan oksigen dan bantuan bakteri [5]. Sebanyak lebih dari 50% limbah cair tahu mempunyai kandungan metana (CH4), sehingga sangat memungkinkan untuk menjadi bahan sumber energi biogas, seperti bahan bakar untuk memasak, transportasi, atau dapat dikonversi menjadi energi listrik yang selanjutnya dapat disalurkan ke rumah warga. Selain itu untuk mengatasi pencemaran air sungai, limbah cair tahu dapat dilakukan proses pengolahan air limbah (Wastewater Treatment Plant) sebelum dialirkan ke sungai untuk menciptakan air bersih sehingga dapat mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan [6].
2. Isi
2.1. Sistem Kerja Instalasi Biogas dan Pengolahan Limbah Cair Tahu
Limbah cair yang dihasilkan dari industri tahu tidak langsung dialirkan ke sungai, tetapi dialirkan pada pipa saluran limbah untuk dilakukan proses pembentukan energi biogas dan pengolahan air limbah agar mendapat kualitas air yang layak dapat dialirkan menuju sungai. Limbah cair tahu melalui bak equalisasi untuk mengendalikan fluktuasi dan menghomogenkan konsentrasi limbah cair. Selanjutnya dialirkan menuju bak pengendapan awal untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir, dan kotoran organik tersuspensi. Biofilter Anaerob menguraikan zat organik yang belum sempat terurai pada bak pengendap oleh bakteri anaerobik. Setelah itu, limbah cair tahu dialirkan menuju anaerobik digester, pada proses ini bahan organik dipecah menjadi komponen sederhana dibawah kondisi anaerobik, mikroorganisme anaerobik mencerna bahan organik untuk menghasilkan gas metana dan karbon sebagai produk akhir yang ideal. Pada proses inilah biogas tercipta, metana dalam biogas dapat dimanfaatkan untuk bahan bakar transportasi, memasak, dan menghasilkan listrik yang selanjutnya disalurkan ke rumah warga sekitar.
Air olahan anaerob yang masih terdapat pada anaerobik digester kemudian diproses melalui biofilter aerob, diaerasi atau dihembus udara sehingga mikroorganisme akan menguraikan zat organik dalam air limbah serta tumbuh dan menempel pada permukaan media. Pada bak pengendapan akhir, lumpur aktif yang mengandung mikroorganisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur. Sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan dan dikontakkan dengan senyawa khlor untuk membunuh mikroorganisme patogen. Air olahan, yakni air yang keluar setelah proses khlorinasi tersebut dapat langsung dibuang ke sungai.
Gambar 1. Sistem Kerja (Sumber: dokumen pribadi)
2.2. Kapasitas Limbah Cair Tahu
Pada industri tahu Mulyo Sari di Desa Kedungdowo identifikasi kebutuhan kedelai yang diproses untuk tahu sebanyak 50 kw/hari. Sehingga kapasitas limbah cair yang dihasilkan dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
Kapasitas limbah cair = Koefisien limbah x jumlah kedelai diolah.
Koefisien limbah sebesar 9,46 L/kg untuk limbah tahu skala rumah tangga [7].
Kapasitas limbah cair = 9,46 liter/kg x 5000 kg/hari = 47300 liter/hari
Jadi kapasitas produksi limbah cair tahu mencapai 47,3 m3/hari dari 50 kw kedelai yang terolah.
2.3. Pemenuhan Kebutuhan Bahan Bakar
Dengan pengolahan limbah cair tahu sebanyak 90 liter menghasilkan biogas sebanyak 0,08204 m3 [8]. Maka, jika limbah tahu sebanyak 47300 liter/hari diolah semua, akan menghasilkan biogas sebanyak 43,11 m3/hari. Sedang kebutuhan energi untuk memasak bagi keluarga dengan anggota keluarga 4-5 orang diperlukan 1,5 m3/hari [9]. Sehingga biogas hasil fermentasi dari limbah cair tahu cukup untuk memenuhi 28 rumah disekitar Industri tahu Desa Kedungdowo.
2.4. Perbandingan Penggunaan Biogas Secara Ekonomis Dibanding Bahan Bakar Lain
Berdasarkan penelitian Sadzali Iman (2010), diketahui bahwa:
Nilai kalor biogas = 4785 kkal/m3 = 4,785 kkal/liter.
- Nilai kalor untuk LPG = 10882 kkal/m3 = 10,882 kkal/liter.
Harga LPG 12 Kg = Rp 85000
Volume jenis LPG 500 liter/kg = Rp 14167/liter.
Nilai kalor minyak tanah = 9122 kkal/liter. Harga minyak tanah Rp 9000/liter.
Sehingga dapat ditentukan harga biogas terhadap LPG dan minyak tanah, sebagai berikut:
Harga biogas terhadap LPG = Nilai Kalor Biogas x Harga LPG : Nilai Kalor LPG
Harga biogas = 4,785 kkal/l x Rp 14167/l : 10,882 kkal/ l = Rp 6,23/liter
Harga biogas terhadap minyak tanah = Nilai Kalor Biogas x Harga minyak tanah : Nilai Kalor minyak tanah.
Harga biogas = 4,785 kkal /l x Rp 9000/l : 9122kkal /l = Rp 4,72/liter
Dari perhitungan tersebut, diketahui bahwa harga bahan bakar biogas lebih murah dibandingkan harga bahan bakar lainnya.
2.5. Pemenuhan Kebutuhan Energi Listrik
Berdasarkan sumber Departemen Pertanian, untuk mengetahui konversi biogas menjadi energi lain, dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1. Konversi Biogas
Sumber: [10] Sehingga potensi energi listrik yang dihasilkan dari limbah cair tahu adalah:
47,3 m3/ hari x 4,7 kWh = 222,31 kWh/hari dengan daya keluaran = 222,31/24 jam = 9,26 kW.
Dengan kapasitas 222,31 kWh/hari maka biogas dari limbah cair tahu dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan di sekitar Industri Tahu Mulyo Sari, Desa Kedungdowo, Kecamatan Kaliwungu, Kabupaten Kudus.
3. Kesimpulan
Teknologi pengolahan limbah cair tahu dilakukan melalui proses biofilter anaerobik dan aerobik untuk mendapatkan air olahan yang secara layak dapat dialirkan menuju sungai. Kapasitas limbah cair tahu sebesar 47,3 m3/hari dapat memenuhi kebutuhan bahan bakar 28 rumah warga dan memenuhi kapasitas energi listrik sebesar 222,31 kWh/hari. Bahan bakar biogas terbukti lebih murah dibandingkan bahan bakar lainnya seperti LPG dan minyak tanah. Hasil analisis kelayakan sistem pengolahan limbah cair yang digabungkan dengan produksi biogas adalah dapat mengurangi pencemaran terhadap lingkungan, baik pada aspek air, udara, maupun tanah, serta masalah aspek sosial antar masyarakat.
Fania Putri Herinda
Peserta Article Competition NECSC 2024
Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News
Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram “Rakyat Merdeka News Update”, caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.
[ad_2]
Source link