BAGIAN 4 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah Dan Sayuran · Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran 268

BAGIAN 4

Teknologi Pengolahan Limbah

Cair Industri Makanan Dengan

Bahan Baku Buah Dan Sayuran

Oleh :

Dr. Joko Prayitno Susanto,

M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS

Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.

267

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Abstraksi

Buku panduan “Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makanan

dengan Buah dan Sayuran” ini disusun sebagai acuan dalam menerapkan

teknologi pengolahan limbah cair bagi industri industri pengolah makanan

yang berbahan baku hasil pertanian.

Dalam panduan ini diuraikan secara singkat masalah-masalah yang

berkaitan dengan pengolahan limbah cair yang meliputi gambaran umum

mengenai limbah cair, peralatan/teknologi pengolah limbah cair, contoh aplikasi

unit pengolah limbah cair pada industri pengolahan makanan berbahan baku

hasil pertanian. Sebagai acuan dalam membuat rancang bangun pengolahan

limbah cair, dalam panduan ini diuraikan kebutuhan informasi karakteristik

limbah cair dan kondisi lingkungan. Berdasarkan informasi ini, maka dapat

dipilih dan di rancang jenis teknologi pengolahan limbah cair yang paling tepat.

Penyusunan pedoman ini diharapkan bermanfaat bagi Pemerintah Daerah

dalam menentukan kebijakan untuk industri makanan yang berbahan baku hasil

pertanian yang ada di daerah, untuk terciptanya pembangunan yang

berkelanjutan (Sustainable Development).

1.2. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara agraris, menghasilkan berbagai macam produk

pertanian yang melimpah, sebagai bahan pangan yang dihasilkan secara periodik.

Produk pertanian akan mengalami kerusakan segera setelah panen. Beberapa

kerusakan yang terjadi sering disertai dengan pembentukan senyawa beracun, serta

B

Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran

268

kehilangan nilai gizi yang terdapat didalam bahan pangan dari hasil pertanian. Untuk

cadangan pangan dari hasil pertanian perlu dilakukan upaya pencegahan terjadinya

kerusakan.

Demikian halnya untuk produk pertanian yang berupa buah-buahan dan

sayuran, akan segera mengalami kerusakan dalam waktu cepat. Pada suhu 70oF,

daya simpan buah-buahan antara 1 – 7 hari, sedangkan sayuran antara 1 – 2 hari

(Desrosier, 1988). Untuk mempertahankan nilai gizi buah-buahan dan sayuran, serta

mencegah terjadinya kerusakan / pembusukan, perlu teknologi pengawetan yang

tepat, sehingga selalu tersedia cadangan buah-buahan dan sayauran untuk

memenuhi kebutuhan hidup manusia.

Proses pengawetan buah dan sayuran dapat dilakukan dengan berbagai

macam metode antara lain pendinginan/pembekuan, pengeringan, fermentasi dan

pengasaman, serta pengalengan. Pada proses pengawetan menimbulkan hasil

samping berupa limbah padat maupun cair yang harus dilakukan pengolahan agar

tidak menjadi bahan pencemar bagi lingkungan.

Pengolahan limbah cair industri pengawetan buah dan sayuran dengan

menggunakan teknologi yang disesuaikan dengan karakteristik limbah yang

dihasilkan. Limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran pada umumnya

mengandung bahan organik yang tinggi, sehingga mengakibatkan kandungan BOD

dan TSS tinggi pula. Bila tidak dilakukan pengolahan dan dibuang di perairan bebas,

maka akan mengganggu ekosistem perairan.

Kualitas limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran dipengaruhi pula

oleh beberapa faktor antara lain jumlah air yang digunakan dalam proses produksi,

jumlah bahan asing dari ladang / kebun dan bahan tambahan makanan (BTM), Cara

pengupasan menggunakan kostik secara manual atau secara mekanik, besarnya

buah atau sayuran hasil pemetongan yang terbuang, kondisi buah atau sayuran,

serta proses produksi yang ada (EMDI-BAPEDAL, 1994).


269

Proses dihasilkannya limbah cair pada industri pengolahan buah dan sayuran

berasal dari proses penyiapan dan proses pengolahan. Pada tahap persiapan,

limbah cair berasal dari pencucian bahan dan pencusian kaleng. Sedangkan pada

proses pengolahan berasal dari pengupasan, pendinginan dan penguapan.

1.3. Tujuan, Sasaran dan Manfaat

Tujuan dalam penulisan Teknologi pengolahan limbah cair industri

perkerkebunan buah dan sayur ini adalah menyusun pedoman dalam pengelolaan

limbah cair pada industri pengolahan buah dan sayuran yang ada di daerah,

sehingga dampak negatif limbah cair dapat diminimalkan untuk menjaga kelestarian

lingkungan hidup. Peningkatan kualitas limbah cair ini ini pada era globalisasi juga

sangat diperlukan untuk mempersiapkan produksi bersih.

Sasaran dari buku pedoman ini adalah agar dapat digunakan untuk semua

jenis industri pengolahan buah dan sayuran yang ada di daerah, baik dalam sekala

kecil (industri rumah tangga / tradisional), maupun dalam sekala besar. Sedangkan

manfaat yang dapat diperoleh dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Bagi Pemerintah Daerah

Sebagai bahan masukan dalam menetukan kebijakan untuk industri pengolahan

buah dan sayuran yang ada di daerah, sehingga pencemaran lingkungan dapat

diminimalkan.

2. Bagi Pengusaha

Sebagai pedoman dalam pembanguan instalasi pengelolaan limbah cair industri

pengolahan buah dan sayuran.

3. Bagi masyarakat

Hasil pengolahan limbah cair hasil sampingnya adalah berupa pupuk organik

yang bermanfaat untuk tanaman, sehingga masyarakat mendapatkan manfaat

dengan adanya industri tersebut.


270

BAB 2

LIMBAH CAIR INDUSTRI

BUAH DAN SAYURAN

2.1. Proses Pengolahan Secara Umum

Pengolahan buah dan sayuran dilakukan secara periodik (musiman), sangat

tergantung pada musim buah dan sayur yang ada. Penjualan buah dan

sayuran di pasaran biasanya hanya dilakukan dengan pencucian,

penyortiran, penghilangan tangkai, daun dan akar. Sebagian buah dan sayuran yang

tidak terjual atau rusak biasanya hanya di buang sebagai limbah padat. Proses

pengolahan buah dan sayuran bertujuan untuk persediaan bahan pangan dan

meningkatkan variasi hasil olahan.

Beberapa jenis buah-buahan dan sayuran, serta produknya seperti irisan

buah, saus, sari buah dan irisan buah yang dikalengkan/dibekukan, pada prinsipnya

proses pengolahannya sama. Kegiatannya meliputi pencucian buah atau sayuran

dari kebun, pemilahan sesuai dengan kualitasnya dan penyimpanan dalam

kelembaban dan temperatur yang dikendalikan.

Produk pengawetan buah dan sayuran antara lain berupa pengeringan,

pembekuan, penggorengan, pembuatan saus, pengalengan dan pembuatan sari

buah. Limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran berasal dari proses

pencucian bahan mentah dan pencucian bahan setelah dilakukan pengupasan/

pemotongan. Untuk lebih memperjelas alur proses pengolahan buah dan sayuran

dan penghasilan limbah cair dapat dilihat pada gambar 2.1.

P


271

Gam

bar 2

.1. B

agan P

eoses P

engola

han B

uah d

an S

ayura

n


272

2.2. Sumber Limbah Cair

Limbah Cair dari proses pengolahan buah dan sayuran mempunyai kadar

bahan organik yang tinggi, sehingga mudah terurai oleh mikroorganisme (secara

biologis) dalam bentuk terlarut maupun tersuspensi. Menurut EMDI-BAPEDAL

(1994), sumber limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran berasal dari :

a. Pencucian buah dan sayuran yang berasal dari ladang / kebun, kegiatan ini

dilakukan sebelum buah atau sayuran dilakukan penyimpanan dan dipilah sesuai

dengan kwalitasnya.

b. Air pendingin dan pengaliran uap.

c. Saluran drainase air

d. Pencucian produk sebelum proses pengeringan, pembekuan dan pengemasan.

Pencucian dilakukan pada sebagian jenis buah dan sayuran setelah dilakukan

pengupasan.

e. Pecucian peralatan, seperti filter / saringan, sentrifugal, dan alat-alat lainnya.

f. Pengupasan dengan larutan kostik.

g. Pencucian botol atau kaleng sebelum digunakan untuk proses pengemasan.

2.3. Karakteristik Limbah Cair

Limbah cair pengolahan buah-buahan meliputi : sitrun, apel, pear, nanas,

persik labu, pepaya dan melon, serta sayuran meliputi : terong, kacang wortel,

jagung, jamur, kentang, tomat dan bayam, mempunyai karakteristik kadar bahan

organik yang tinggi, sehingga dapat dengan cepat diurai oleh bakteri menjadi bahan

yang terlarut maupun dan tersuspensi. Kadar dan volume rata-rata limbah cair dapat

dilihat pada tabel 2.1.


273

Tabel 2.1. Kadar dan Debit Limbah Cair Industri Pengolahan Buah dan Sayuran

No Pengolahan Debit (m3/ton) BOD (kg/ton) TSS (kg/ton)

1 Buah-buahan

a. Kisaran

b. Rata-rata

12,0 – 30,0

18,3

4,8 – 25,0

14,4

1,8 – 34,0

8,1

2 Sayuran

a. Kisaran

b. Rata-rata

8,0 – 44,0

22,1

3,5 – 46,0

18,2

3,1 – 64,0

17,0

Sumber : EMDI-BAPEDAL, 1994.


274

BAB 3

TEKNOLOGI PENGELOLAAN

LIMBAH CAIR INDUSTRI PENGOLAHAN

BUAH DAN SAYURAN

3.1. Teknologi Pengelolaan Limbah Cair

ujuan utama pengelolaan limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran

adalah untuk mengurangi kadar BOD, TSS dan membunuh kuman penyakit /

organisme patogen dalam limbah cair. Kegiatan yang dapat dilakukan dalam

pengolahan limbah cair antara lain sebagai berikut (Depkes RI, 1992) :

� Penyaringan, bertujuan untuk menangkap / menghilangkan bahan padat yang

ada pada limbah cair.

� Penangkap pasir, bertujuan untuk menghilangkan pasir dan koral yang terbawa

oleh limbah cair.

� Penangkap lemak, bertujuan untuk memisahkan benda-benda terapung / lemak

dari limbah cair.

� Equalisasi, bertujuan untuk melunakan limbah cair, agar lebih mudah dalam

pengelolaan selanjutnya.

� Netralisasi, bertujuan untuk menetralkan limbah cair yang bersifat asam atau

basa.

� Pengendapan / pengapungan, bertujuan untuk mengghilangkan benda-benda

yang tercampur dalam air limbah,

� Reaktor lumpur aktif, bertujuan untuk menghilangkan bahan organik.

� Nitrififaki dan denitrifikasi, bertujuan untuk menghilangkan lemak secara biologi.

� Saringan pasir, bertujuan untuk menghilangkan partikel padat yang lebih kecil.

� Desinfeksi, bertujuan untuk menghilangkan mikroorganisme yang ada dalam

limbah cair.

T


275

Pengolahan limbah cair pada prisipnya dapat dikelompokkan menjadi

6 (enam) fase atau tahapan, disesuaikan dengan karakteristik limbah cair yang akan

dilakukan pengelolaan. Setiap fase / tahapan terdapat beberapa jenis pengolahan,

yang dapat dipilih salah satu, yang diperkiorakan memberikan manfaat yang terbaik.

Fase / tahapan pengelolaan limbah cair dapat dijabarkan sebagai berikut :

3.2. Proses Pengolahan Limbah Cair

3.2.1. Pengolahan Pendahuluan (Pre Treatement)

Dilaksanakan sebelum proses pengolahan, dengan kegiatan pembersihan-

pembersihan yang bertujuan untuk mempercepat dan memperlancar kegiatan

selanjutnya. Kegiatan-kegiatan tersebut dapat berupa:

a. Pengambilan benda-benda terapung

Dilakukan dengan jalan limbah cair dilewatkan para-para atau saringan kasar

atau menggunakan alat pencacah (comminutor) untuk memotong zat padat yang

ada dalam limbah cair.

b. Pengambilan benda mengendap (pasir)

Bak penangkap pasir dibuat secara horizontal dengan kecepatan aliran berkisar

0,3 m/det, pasir yang dapat diendapkan berdiameter antara 0,15 – 0,21 mm.

Pengambilan pasir pada bak penangkap pasir dilakukan dengan penyedotan

menggunakan alat penyedot pasir (grit dragger).


276

3.2.2. Pengolahan Pertama (Primary Treatement)

Pengolahan primer bertujuan untuk menghilangkan bahan padat tersuspensi

dengan cara pengendapan atau pengapungan. Sedimentasi merupakan cara

pengolahan primer yang banyak digunakan, partikel-partikel bahan tersuspensi

dalam bak ini diberi kesempatan untuk mengendap ke dasar tangki dalam kondisi

tenang, dengan jalan pengaturan waktu tinggal limbah cair dalam bak pengendapan

(sedimentasi).

3.2.3. Pengolahan Tingkat Kedua (Secondary Treatement)

Fase ini merupakan proses biologis yang berfungsi untuk menghilangkan

bahan organik di dalam limbah cair melalui oksidasi biokhemis. Metode yang sering

digunakan pada fase ini adalah lumpur aktif (Activated sludge) dan “Trickling Filter.”

Skema pengolahan menggunakan lumpur aktif dapat dilihat pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. Skema Proses Kerja Pengolahan Activated Sludge

Bar racs Grit chamber sedimentasi

Activated sludge reactor

Thikener Chlorine Contacto

r

Solids Grit Primary Sludge

Waste water Clarified Effluen Waste Recycle

Sludge Sludge


277

3.2.4. Pengolahan Tingkat Ketiga (Tertiry Treatement)

Pengolahan tingkat ini biasanya diperlukan untuk menghilangkan kontaminan

tertentu agar limbah cair dapat digunakan kembali. Limbah cair yang keluar dari

pengolahan tahap ketiga (Effluen) sebelum dibuang ke tanah atau badan air

dilakukan pengolahan dengan chlorine atau ozon untuk menghancurkan

mikroorganisme phatogen. Beberapa metode pengolahan tertier adalah :

a. Penghilangan senyawa fosfor dengan koagulasi menggunakan bahan kimia,

seperti tawas dan kapor.

b. Penghilangan senyawa-senyawa nitrogen menggunakan “Amonia Stripping”

dengan udara atau “Nitrifikasi-denitrifikasi” dalam reaktor biologi.

c. Penghilangan sisa bahan organik dan senyawa-senyawa yang menimbulkan

warna menggunakan absorben “Activated carbon.”

d. Menghilangkan bahan padat terlarut menggunakan “Membrane Proces.”

3.2.5. Pengolahan Fisika Kimiawi

Pada fase ini merupakan alternatif lain dari proses biologis, proses yang

utama adalah : koagulasi kimiawi, adsorbsi dengn karbon dan penyaringan (Filtrasi).

Pengendapan bahan padat dan fosfat yang tersuspensi bersama-sama pada saluran

sedimentasi setelah ditambahkab bahan kimia sepeerti : alumunium, ferri chlorida

atau kapur.

Carbon pada fase ini memerankan 2 fungsi yaitu adsorbsi bahan organik

terlarut dan filtrasi bahan padat. Pengolahan Fisico Kimiawi biasanya digunakan

untuk limbah cair yang mengandung senyawa-senyawa toksis atau senyawa-

senyawa non biodegradeble yang tidak dapat diatasi dengan proses biologi. Untuk

memperjelas proses kerja fisik kimiawi dapat dilihat pada gambar 3.2.


278

Gambar 3.2. Skema Proses Kerja Pengolahan Fisika Kimiawi

3.2.6. Pembuangan Lumpur (Sludge Disposal)

Proses pengolahan limbah cair industri menghasilkan lumpur dari bahan padat

tersuspensi dalam effluen, biomass yang dihasilkan pada proses biologis dan

presipitat yang dihasilkan dari penggunaan bahan kimia.. Beberapa cara penangan

lumpur bertujuan untuk mengurangi volume, menurunkan mikroorganisme phatogen,

menurunkan kandungan air, membentuk lempengan lumpur lembab, membentuk

lempengan lumpur kering, mengurangi bau dan penggunaan / pembuangan lumpur

padat untuk penutupan lahan.

Bar racks

Floculation + Sedimentation

Packed-bed Filtration

Carbon Adsorbtion

Carbon Regeneratin

Chlorination

Treated Effuent

Chemicals

Waste Watter

Sludge


279

Penanganan lumpur dengan atau pemanasan akan mempercepat proses

pengurangan kadar air. Proses kerja dalam pembuangan lumpur dapat dilihat pada

gambar 3.3.

Gambar 3.3. Skema Proses Kerja Pembuangan Lumpur

3.3. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Buah dan

Sayuran

Pengolahan limbah cair industri pada umumnya terdiri dari pengolahan fisik

dan pengolahan biologi, demikian pula untuk industri pengolahan buah dan sayuran.

Limbah cair yang dihasilkan dengan kadar bahan organik yang tinggi, tidak banyak

mengandung bahan kimia, serta mudah diolah dengan cara biologi. Pengolahan

limbah cair yang dapat dilakukan :

a. Secara fisik : penyaringan dan penangkapan lemak

b. Secara fisika kimiawi : ekualisasi dan netralisasi (bila pencucian menggunakan

larutan kostik)

c. Secara biologik : biofilter anaerobik, sedimentasi, Aerasi dan Filtrasi.

3.3.1. Pengolahan Limbah Cair Dengan Penyaringan dan

Penangkapan Lemak

Pengolahan awal ini dilakukan untuk menyaring dan mengambil benda

terapung (lemak / minyak) yang terbawa oleh limbah cair. Bahan-bahan kasar yang

terbawa pada limbah cair seperti : biji-bijian, batang, daun, potongan buah / sauran

Gravity Thickener

Anaerobic Digester

Vacuum Filtration

Landfill or Inceneratio

Waste Sludge

Chemical


280

yang terbuang, serta pasir / tanah. Lemak yang terdapat pada limbah cair industri

pengolahan buah dan sayuran berasal dari proses penggorengan, seperti

pengawetan kentang dan pengalengan terong.

Pengambilan bahan-bahan bahan-bahan kasar dan lemak bertujuan untuk

mencegah terjadinya kerusakan alat pengolah limbah lainnya akibat pengkikisan dan

penyumbatan saluran, serta untuk mengurangi frekwesi pembersihan pada tangki

pencerna. Pengambilan pasir (bahan terendap) dilakukan dengan menggunakan

pompa sentrifugal.

Bak penangkap pasir dibuat dengan mengatur kecepatan aliran limbah cair

(antara 0,3 m/detik). Panjang bak dipengaruhi oleh kedalaman dan kecepatan aliran,

sedangkan lebar ditentukan oleh rata-rata aliran dan banyaknya bak yang dibuat.

Penyaringan benda kasar (sampah) yang terbawa dalam limbah cair melalui

trali besi menggunakan pembersih secara mekanik dengan demensi :

Q b + s B = --------- -- ---------- V x D s

Dimana :

B : lebar saluran segi empat (m)

Q : Debit aliran maksimum (m3/det)

V : Kecepatan aliran (m/det)

D : Kedalaman air maksimum (m)

s : Spacing trali (mm)

b : Tebal trali (mm)

Benda endapan kasar (pasir) diendapkan pada bangunan kolam kricak (Grit

chamber). Bangunan berbentuk kerucut, dengan bangunan bawah berbentuk persegi

untuk pengendapan pasir/kricak.


281

3.3.2. Pengolahan Limbah Cair Dengan Equalisasi Dan Netralisasi

Pembangunan bak equalisasi bertujuan untuk pengaturan debit limbah cair,

agar limbah cair menjadi homogen/kondisi limbah menjadi stabil, sedangkan

netralisasi berfungsi mengatur derajat keasaman (pH) limbah dengan menambahan

bahan kimia tertentu agar menjadi netral. Proses penetralan diperlukan berkaitan

dengan kehidupan mikroorganisme pengurai dalam limbah cair pada pengolahan

secara biologi.

Mikroorganisme aerobik akan hidup dan berkembang secara obtimal pada

pH netral (pH = 6,5 – 9) . Pada pH netral mikroorganisme aerobik akan mengalami

aktifitas yang tinggi, keadaan ini akan mempercepat proses pengolahan limbah cair

secara biologis. Industri pengolahan buah dan sayuran dalam proses pengupasan

bahan mentah sebagian menggunakan bahan kostik yang bersifat basa, sehingga

diperlukan bahan kimia yang bersifat asam (HCl) untuk proses penetralan.

3.3.3. Pengolahan Limbah Cair Dengan Biofilter Anaerobik

Pengolahan limbah cair secara biofilter anaerobik merupakan proses

pengolahan secara biologi, dengan bantuan mikroorganisme anaerobik. Berupa

bangunan/bak tertutup yang berisi lumpur aktif (Activated Sludge) dan biofilter,

dengan proses secara anaerobik. Pembuatan lumpur aktif antara lain dengan

mencampur mencampur tinja dari septic tank dan air limbah dengan perbandingan 1

: 3, diproses selama 7 hari. Pembuatan biofilter dengan cara memotong pipa PVC

diameter 1 inc, panjang 50 cm dengan permukaan dibuat kasar dan dilubangi

dengan gergaji, panjang lubang 0,5 diameter pipa dan jarak antara lubang sebear 5

cm, pelubangan secara bolak balik (Santjoko, 2000).

Pebuatan biofilter dapat juga menggunakan bekas botol air mineral yang

berlubang-lubang, potongan pipa PVC diameter 1 inc dipotong-potong dengan

panjang 5 – 10 cm dengan permukaan dibuat kasar, diaktifkan dengan mengalirkan

limbah cair ke dalam bak dan dioksidasi dengan aerasi selama minimal 7 hari.


282

Pengolahan limbah cair industri buah dan sayuran menggunakan biofiolter ini

bertujuan untuk mendegradari bahan organik oleh bakteri anaerobik, sehingga

kualitas limbah cair ditingkatkan dengan perameter terjadinya penurunan BOD dan

TSS yang terdapat pada limbah cair setelah diolah dalam bak biofilter. Penurunan

BOD terjadi akibat penurunan bahan organik yang ada. Bahan organik di dalam bak

biofilter diurai oleh bakteri anaerobik gas-gas dan senyawa-senyawa lain yang lebih

sederhana. Penurunan TSS pada proses pengolahan limbah cair menggunakan

biofilter akibat terjadinya proses pengendapan dalam bak biofilter.

3.3.4. Pengolahan Limbah Cair Dengan Sedimentasi

Proses pengolahan limbah secara sedimentasi bertujuan untuk memberi

kesempatan partikel-partikel bahan padat untuk mengendap dalam kondisi yang

tenang. Kualitas limbah cair dapat ditingkatkan yaitu turunnya bahan organik dan

bahan lain yang berbentuk padat. Penurunan bahan organik dalam limbah cair dapat

dilihat dengan penurunan parameter BOD dan TSS.

Pengurangan bahan padat pada proses sedimentasi berkaitan dengan

keperluan oksigen pada proses biologi berikutnya, dan mengurangi pula beban

pengolahan pada proses selanjutnya. Pada proses pengendapan juga terjadi proses

peruraian oleh bakteri. Operasional pengolahan pada bak sedimentasi secara

sederhana dan tidak memerlukan peralatan mekanik.

3.3.5. Pengolahan Limbah Cair Dengan Aerasi

Proses pengolahan limbah cair dengan aerasi bertujuan untuk

menambahkan oksigen kedalam limbah. Adanya oksigen yang cukup,

mengakibatkan bakteri dapat tumbuh dan berkembang biak dengan baik, sehingga

proses peruraian bahan organik dalam limbah akan berjalan dengan cepat.

Kecukupan oksigen akan memperkepat peningkatan kualitas limbah cair.


283

Metode yang digunakan dalam proses aerasi antara lain : meniupkan udara

ke dalam tangki/bak penampung limbah cair dengan menggunakan aerator,

menjatuhkan air limbah dari atas secara bertingkat/trap dan mengalirkan air limbah

melalui parit yang panjang. Pada proses ini memerlukan biaya yang tinggi, terutama

bila aerasi menggunakan aerator mekanik, baik untuk keperluan penyediaan fasilitas

maupun untuk operasional.

3.3.6. Pengolahan Limbah Cair Dengan Filtrasi

Filtrasi atau penyaringan merupakan proses lewatnya limbah cair pada

media seperti pasir, ijuk atau koral, yang bertujuan untuk menghilangkan zat padat

tersuspensi atau koloidal yang ada pada limbah cair. Saringan biasanya terdiri dari

granular (butiran) yang lebih kasar dan susunannya lebih dalam. Saringan yang baik

menggunakan 2 atau 3 macam bahan yang berbeda dengan ukuran yang berbeda

pula, misalnya : arang, pasir ijuk, dengan susunan bahan semakin kebawah semakin

halus ukurannya. Pemilihan bahan saringan disesuaikan dengan karakteristik limbah

cair yang akan disaring.

Pemakaian saringan mempunyai batas waktu pemakaian, hal ini dipengaruhi

oleh efisiensi proses pengolahan sebelumnya dan jenis bahan yang digunakan.

Semakin efisien proses pengolahan sebelumnya dan semakin baik kualitas bahan

penyaring, maka semakin lama pula waktu pemakaiannya. Penyaringan juga

berfungsi untuk memperlancar proses pengolahan selanjutnya, terutama gangguan

proses dekomposisi oleh bakteri pengurai.


284

3.4. Pengolahan Limbah Cair Industri Buah dan Sayuran

Pada pengendalian limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran

parameter utamanya adalah pH, BOD dan TSS, tetapi pada beberapa produk

menghasilkan bahan pencemar lainnya berupa minyak dan lemak, nitrogen dan

phospor. Pengolahan yang efektif dalam pengendalian parameter BOD dan TSS

adalah pengolahan secara biologis. Imbah cair industri pengolahan buah dengan

kadar BOD = 4,8 kg/ton (BML BOD = 1,2) dan TSS = 1,8 (BML TSS = 0,84), untuk

industri pengolahan sayuran dengan kadar BOD = 3,5 kg/ton (BML BOD = 0,72

kg/ton) dan TSS = 17,0 (BML TSS = 0,54). Dibanding dengan baku mutu lingkungan

untuk industri pengolahan buah dan sayuran untuk parameter BOD dan TSS masih

melampaui BML, sehingga limbah cair perlu dilakukan pengolahan. Pengolahan

terutama diperuntukkan penurunan kadar BOD dan TSS. Dengan adanya penurunan

paramater BOD dan TSS, maka akan terjadi pula penurunan bahan pencemar lain

seperti COD dan Amoniak.

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Pengolahan Buah dan sayuran

dengan Sistem Biofilter Anaerobik, Aerasi, Sedimentasi dan Filtrasi sangat

memungkinkan. Hasil penelitian Santjoko (2000) dan Mantariputra (1998),

menyatakan bahwa teknologi ini berhasil dengan baik dalam menurunkan BOD dan

TSS dalam mengolah limbah cair industri tepung tapioka dan industri tahu.

Karakteristik limbah cair industri tapioka dan industri tahu, bila dibanding

dengan karakteristik limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran sama-sama

memiliki parameter pencemaran BOD dan TSS tinggi. Industri pengolahan buah dan

sayuran, dibandingkan dengan industri tepung tapioka dan industri tahu mempunyai

kesamaan yaitu pengolahan bahan organik, sehingga limbah cair yang dihasilkan

mengandung paremeter utama BOD dan TSS yang tinggi.

Adanya karakteristik limbah cair yang sama, maka teknologi pengolahan

limbah cair pada industri tepung tapioka dan industri tahu dapat diterapkan pada

pengolahan limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran. Prinsip

pengolahannya adalah peruraian bahan organik oleh mikro organisme secara

anaerobik dan aerobik atau proses secara biologis.


285

Proses pengolahan dilakukan melalui 2 tahap yaitu tahap pre treatement dan

tahap treatement. Pada tahap pre treatement dilakukan kegiatan penyaringan bahan

kasar dan penangkapan lemak. Setelah melalui bak penyaringan kasar dan bak

penangkap lemak, limbah cair masuk pada tahap treatement, melalui bak-bak

pengolah (1) ekualisasi dan netralisasi dengan penambahan HCl, dengan tujuan

untuk membuat limbah cair dalam keadaan stabil/homogen serta pH menjadi netral;

(2) Biofilter anaerobik, pada bangunan ini dibuat secara tertutup yang bertujuan

untuk proses peruraian bahan organik oleh bakteri anaerobik; (3) Aerasi berfungsi

untuk menambah oksigen pada air limbah, agar bakteri aerobik dapat bekerja

melakukan peruraian bahan organik yang masih ada dalam limbah cair; (4)

Sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan lumpur yang terbentuk dari proses

sebelumnya dan proses peruraian bahan organik yang tersisa oleh mikroorganisme

dan (5) Filtrasi berfungsi untuk menyaring padatan bahan yang tersisa.

Teknologi pengolahan limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran

dengan sistem Biofilter anaerobik, aerasi, sedimentasi dan filtrasi, dapat dipastikan

secara efektif menurunkan BOD dan TSS pada limbah cair. Di dalam limbah cair

industri pengolahan buah dan sayuran tidak menggunakan bahan kimia yang bersifat

toksik, sehingga limbah cair yang ditimbulkan juga tidak memerlukan pengolahan

secara fisiko kimia, cukup menggunakan sistem pengolahan secara biologi.


286

BAB 4

RANCANG BANGUN UNIT PENGOLAHAN

LIMBAH CAIR INDUSTRI PENGOLAHAN

BUAH DAN SAYURAN

4.1. Langkah-Langkah Pembuatan IPAL

4.1.1. Survai Lapangan

Penentuan teknologi pengelolaan limbah cair industri pengolahan buah dan

sayuran di suatu daerah pelu dilakukan survei lapangan untuk mendapatkan data

mengenai jumlah industri yang ada, jenis (karakteristik) limbah cair yang dihasilkan di

tiap-tiap industri, debit limbah cair masing-masing industri dan rata-rata volume

limbah cair yang dihasilkan per hari pada masing-masing industri. Data tersebut akan

digunakan dalam perencanaan pembangunan Instalasi Pengalolaan Air Limbah

(IPAL).

Data lain yang perlu didapatkan yaitu data mengenai letak geografi, jenis

tanah, kedalaman air tanah, jarak dengan sungai / danau, jarak dengan pemukiman

penduduk dan data mengenai karakteristik penduduk di sekitar industri. Data

tersebut digunakan untuk menentukan lokasi pembangunan Instalasi Pengolahan Air

Limbah (IPAL). Lokasi pembanguan IPAL sangat menentukan keberhasilan program

pengendalian dampak pencemaran lingkungan.


287

PENGGUNAAN

LAHAN

ACUAN DISAIN

KUALITAS

LIMBAH CAIR

STANDAR

KUALITAS AIR

BADAN

PENERIMA

STANDAR

KUALITAS AIR

PERETURAN

PEMBUANGAN

LIMBAH CAIR

TATALETAK

KOMPONEN

LAHAN

KETERSEDIAAN

LAHAN

LUAS LAHAN

YANG TERSEDIA

KONDISI LINGKUNGAN

LOKASI BADAN AIR PENERIMA

ANALISIS KONDISI LINGKUNGAN

INFORMASI LINGKUNGAN

BENTUK BADAN AIR PENERIMA

Gambar : 4.1. Skema Kondisi Lingkungan

KAPASITAS BADAN AIR PENERIMA


288

PEMERIKSAAN

KARAKTERISTIK

LIMBAH CAIR - FISIK - KIMIA

- BIOLOGI

KUANTITAS

LIMBAH CAIR

ANALISA HASIL

PEMERIKSAAN

KUANTITAS

LIMBAH CAIR

HASIL PEMERIKSAAKUANTITAS LIMBAH

CAIR

PEMERIKSAAKUA

NTITAS LIMBAH

CAIR (DEBIT

LIMBAH)

HASIL

PEMERIKSAAN

KARAKTERISTIK

LIMBAH CAIR

ANALISA HASIL

PEMERIKSAAN

KARAKTERISTIK

LIMBAH CAIR

KUALITAS

LIMBAH CAIR

SUMBER

LIMBAH

KARAKTERISTIK SUMBER

INFORMASI KUALITAS DAN KUANTITAS LIMBAH

INFORMASI LIMBAH CAIR YANG DIBUTUHKAN

KAREKTERISTIK PENGGUNAAN AIR BERSIH

Gambar : 4.2. Skema Penentuan Karakteristik Limbah


289

4.1.2. Penentuan Lokasi

Dalam penentuan lokasi pembangunan IPAL di industri pengolahan buah

dan sayur harus memperhatikan segi kesehatan lingkungan, bila limbah cair setelah

dilakukan treatement kemudian dibuang ke sungai, maka jarak dengan sungai

minimal 100 meter dan apabila akan dresapkan ke dalam tanah, maka kedalaman air

tanah 3 meter, juga perlu dilihat jenis tanah apakah tanah liat ataukah tanah

berpasir. Apa bila jenis tanahnya berpasir, maka kedalaman air tanah harus lebih

dari 3 meter. Janis tanah berpasir akan mempercepat perjalanan limbah cair ke

dalam tanah. Keadaan ini berhubungan dengan perjalanan pencemar kimia dan

mikrobiologi secara horizontal dan vertikal.

Perjalanan pencemar kimia dan mikrobiologi. Secara horizontal dalam jarak

95 meter dan secara vertikal pada jarak 3 meter, bahan kimia dan mikrobiologi sudah

tidak berbahaya bagi lingkungan. Disamping itu lokasi IPAL diupayakan jauh dari

pemukiman penduduk untuk mencegah timbulnya permasalahan sosial di kemudian

hari. Permasalahan sosial yang terjadi timbul bila masyarakat merasakan dampak

negatif dari limbah cair yang dihasilkan oleh industri, terutama mengenai bau dan

dampak pada kesehatan masyarakat.

4.1.3. Rancang Bangun

Pembangunan IPAL dirancang untuk mengelola seluruh limbah cair yang

dikeluarakan oleh industri pengolahan buah dan sayuran agar kualitas limbah dapat

ditingkatkan, sehingga bila dibuang tidak mencemari lingkungan. Rancangan IPAL

meliputi : daya tampung limbah cair, debit limbah dan waktu tinggal limbah.

Mengingat bahaya limbah cair dari industri pengolahan buah dan sayuran

terhadap lingkungan, maka konstruksi IPAL harus dibuat dengan kekuatan yang

baik, serta mempunyai jangka waktu penggunaan yang lama. Perhitungan konstruksi

harus dikonsultasikan dengan ahli bangunan untuk mendapatkan hasil yang

maksimal.


290

Rancangan konstruksi dibuat berdasarkan debit limbah cair dan waktu

tinggal limbah cair dalam IPAL. Menurut EMDI-BAPEDAL (1994), bahwa untuk

industri pengolahan sayuran debit limbah cair maksimum 15 meter kubik tiap 1 ton

bahan baku, industri pengolahan nenas debit maksimum 18 meter kubik tiap 1 ton

bahan baku, dan industri pengolahan jenis buah lainnya debit maksimum 12 meter

kubit tiap 1 ton bahan baku.

4.2. Prosedur Pemilihan Teknologi

Kesesuaian antara teknologi pengolahan limbah dengan karakteristik limbah

merupakan faktor utama yang perlu diperhatikan pada pemilihan teknologi

pengolahan limbah yang akan digunakan. Pemilihan teknologi pengolahan limbah

cair didasarkan pada :

a. Keandalan Kerja Peralatan

Pemilihan teknologi terutama didasarkan pada Keandalan kerja peralatan dan sistem

secara keseluruhan , efisiensi dan alternatif penanganan apabila terjadi masalah

saat dioperasikan. Selain itu penentuan sistim transportasi / pemindahan limbah cair

perlu di tentukan berdasarkan geografi dan tataletak.

b. Murah

Teknologi pengolahan limbah terpilih hendaknya murah baik dari biaya investasi

maupun biaya operasi dan pemeliharaannya.


291

ASPEK

TEKNIS

PEMILIHAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

Gambar 4.3. Skema Pemilihan Teknologi Pengolahan Limbah Cair

DATA LIMBAH

CAIR KUALITAS

LIMBAH CAIR

KUANTITAS LIMBAH CAIR

KARAKTERISTIK DAN DEBIT

LIMBAH CAIR

PILIHAN SISTIM

PENYALURAN LIMBAH

PILIHAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

PROSEDUR PEMILIHAN

ASPEK NON TEKNIS

KEANDALAN SISTEM :

- PENGOLAHAN - PENYALURAN - OPERASIONAL - FLEKSIBEL

KETERSEDIAAN LAHAN

KETERSEDIAAN

BIAYA

SISTEM PENGOLAHAN LIMBAH CAIR TERPILIH


292

4.3. Contoh Perancangan IPAL Pengolahan Buah dan Sayuran

Jika dilihat dari tabel 2.1 karakteristik dari limbah cair industri Pengolahan Buah dan

Sayuran mempunyai kadar BOD rata-rata untuk buah-buahan 14,4 kg/ton, untuk

sayuran rata-rata 18,2 kg/ton. Dari data tersebut perkiraan COD adalah 2.000 ppm ,

sebelum dibuang ke sungai limbah tersebut harus diturunkan dulu COD nya menjadi

200 ppm atau disesuaikan dengan ambang batas. Untuk menurunkan COD tersebut

dibutuhkan peralatan pengolahan sebagai berikut:

a. Penyaringan

Penyaringan ini dibutuhkan untuk memisahkan padatan yang terbawa oleh

limbah cair, penyaringan ini dipasang sesuai dengan kebutuhan misalnya

saringan kasar, sedang dan halus.

b. Bak / Tangki Ekualisasi

Tangki ekualisasi ini berfungsi untuk menampung limbah yang keluar sebelum

diolah sehingga kualitas limbah menjadi homogen. Besarnya bak / tangki

ekualisasi ini diperlirakan sama dengan junlah limbah cair yang dihasilkan tiap

hari.

c. Trikling Filter

Trikling Filter merupakan peralatan proses biologi aerob dan anaerob yang biasa

digunakan untuk mengolah limbah dengan COD sampai dengan 4000 ppm.

Trikling Filter banyak digunakan karena konstruksinya sederhana, dan biaya

operasinya relatif murah. Efisiensi Trikling Filter bisa mencapai 80 %.

d. Aerasi

Bak aerasi ini di perlukan selain untuk menambah oksigen kedalam limbah yang

sudah diolah juga untuk memberi kesempatan pada partikelyang ada pada

limbah olahan tersebut untuk mengendap yang juga akan berfungsi untuk

menurunkan COD.

e. Instalasi dan Pompa

Instalasi dan pompa merupakan peralatan penunjang biasanya dibutuhkan untuk

memindahkan limbah sebelum dan sesudah diolah.


293

Gambar 4.4. Skema Peralatan Pengolah Limbah Cair Industri Pengolahan

Buah Dan Sayuran

Gambar 4.5. Contoh Unit Pengolahan Limbah Dengan Trikling Filter Tepat Guna

Dengan Menggunakan Bambu Sebagai Media (model ini telah dioperasikan untuk

mengolah limbah pabrik alkohol di Palimanan Jawa Barat)


294

Gambar 4.6. Detail Anyaman Bambu Yang Disusun Sebagai Media

Pada Trikling Filter

Gambar 4.7. Pabrik Alkohol dan Spiritus Palimanan – Cirebon – Jawa Barat

Telah Memanfaatkan Limbahnya Menjadi Energi Melalui Pengolahan


295

BAB V

PENUTUP

alam rangka mendukung program pembangunan yang berkesinambungan

(sustainable Development), pencegahan dan pengendalian dampak

lingkungan menjadi salah satu hal yang harus mendapat perhatian kita

bersama.

Untuk mendukung program pembanguna ini tersebut, telah banyak teknologi

yang dikembangkan sebagai upaya pencegahan terjadinya pencemaran lingkungan

melalui pengolahan limbah, yang dikenal sebagai metoda end of pipe. Namun

demikian, metode end of pipe dipandang tidak dapat menyelesaikan permasalahan

lingkungan. Pencemaran dan kerusakan tetap terjadi dan cenderung meningkat.

Atas dasar kenyataan ini, maka saat ini telah dikembangkan konsep

Produksi Bersih, yang merupakan suatu strategi pengelolaan lingkungan yang

preventif dan diterapkan secara terus menerus pada proses produksi, daur hidup

produk dan jasa untuk meningkatkan eko-efisiensi dengan tujuan mengurangi resiko

terhadap manusia dan lingkungan.

Dengan memperhatikan hal-hal di atas, maka penyusunan buku “Panduan

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makanan Dengan bahan Baku Buah dan

Sayutran” ini disusun sebagai upaya jangka pendek untuk mengelola limbah.

Diharapkan di masa mendatang, pelaku industri-industri lebih menekankan pada

penerapan prinsip-prinsip produksi bersih didalam upaya pengelolaan lingkungan.

D


296

DAFTAR PUSTAKA

1. Desrosier, Norman W, 1992, Teknologi Pengawatan Pangan, UI Press, Jakarta

2. Djabu Udin, dkk, Pedoman Bidang Studi Pembuangan Tinja dan Air Limbah

Padat institusi Pendidikan Sanitasi dan Kesehatan Lingkungan, Pusdiknakes

Depkes, Jakarta

3. EMDI Bapedal, 1994, Limbah Cair Berbagai Industri di Indonesia, Sumber,

Pengendalian dan Baku Mutu, Bapedal, Jakarta

4. Mahida UN, 1986, Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri, CV.

Rajawali Jakarta

5. Rahman, Ansori, 1992, Teknologi Fermentasi Sayuran dan Buah-buahan,

Dikdikbud-PAU Pangan dan Giji IPB, Bogor

6. Santjoko, H, 2000, Pengolahan Limbah Cair Industri Tapioka dan Tahu dengan

sistem Biofilter Anaerobik, Aerasi, Sedimentasi, dan Filtrasi untuk mengurangi

Pencemaran dan Pembuatan Biogas, Riset Pembina Tenaga Kesehatan,

Pusdiknakes Depkes, Yogyakarta

Documents

BAGIAN 4 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah Dan Sayuran · Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran 268