POTENSI PEMANFAATAN LIMBAH DI INDUSTRI TAPIOKA RAKYAT TERPADU

ABSTRAK

POTENSI PEMANFAATAN LIMBAH
DI INDUSTRI TAPIOKA RAKYAT TERPADU

Oleh
Dedy Aprizal

Produksi ubi kayu di Provinsi Lampung mencapai 7.885.116 ton/tahun (BPS,
2010). Produksi ubi kayu yang cukup tinggi di Provinsi Lampung menyebabkan
investor tertarik untuk mendirikan industri berbahan baku ubi kayu di provinsi ini.
ITTARA merupakan industri yang mengolah tapioka yang berpotensi
menimbulkan pencemaran lingkungan karena memiliki keterbasan teknologi dan
sumber daya dalam mengelola limbahnya. Sistem pemanfaatan dengan teknologi
tepat guna sangat diperlukan untuk mengoptimalkan potensi manfaat dari limbah
yang dihasilkan. Sistem usaha terpadu antara pabrik tapioka dan peternakan
sangat prospektif untuk dijalankan dengan memberdayakan potensi limbah padat
pabrik sebagai sumber pakan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berbagai potensi pemanfaatan limbah
industri tapioka rakyat (ITTARA) terpadu berdasarkan aspek ekonomi dan
lingkungan. Objek yang diamati meliputi pemanfaatan limbah cair tapioca
menjadi biogas, pemanfaatan berbagai limbah padat tapioca, dan limbah dari
penggemukan sapi. Penelitian menggunakan pendekatan yang dikategorikan
sebagai penelitian kuantitatif. Metode penelitian yang digunakan adalah metode
deskriptif yang bertujuan untuk menguraikan pemanfaatan limbah pada ITTARA
terpadu. Pemilihan lokasi dalam penelitian ini menggunakan metode purposive
atau dilakukan secara sengaja, yaitu lokasi yang diambil sesuai dengan kriteria
tujuan penelitian yaitu ITTARA yang menerapkan pola usaha terpadu dengan
penggemukan sapi dan merupakan satu-satunya ITTARA yang menerapkan sistem
usaha tersebut di Provinsi Lampung.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemanfaatan limbah di Industri Tapioka
Rakyat (ITTARA) terpadu dengan rata-rata produksi 57 ton/tahun berpotensi
memberikan peningkatan keuntungan ekonomi yang signifikan dan dapat
mengurangi pencemaran lingkungan dengan potensi produksi biogas dari limbah

Dedy Aprizal
cair adalah sebesar 265.747,6 m3/tahun dengan potensi keuntungan pertahun
Rp741.761.030. Potensi keuntungan yang diperoleh dari onggok antara lain,
onggok basah sebesar Rp267.030.400, potensi keuntungan pengolahan onggok
kering Rp343.669.000, potensi keuntungan dari pengolahan onggok giling
Rp611.077.400. Potensi keuntungan yang diperoleh dari penggunaan meniran
sebagai pakan adalah Rp85.000.000,- dengan proyeksi jumlah ternak 352 ekor.
Potensi keuntungan yang diperoleh dari pupuk kandang adalah Rp55.775.000.
Pengelolaan limbah cair dapat mereduksi emisi gas CO2 sebesar 1.620,53 ton
CO2e/tahun. Potensi keuntungan yang diperoleh dihitungan berdasarkan rata-rata
bahan baku yang diolah pertahun dengan asumsi jumlah bahan baku yang akan
diolah pada tahun berikutnya adalah tetap.

Kata Kunci : ITTARA terpadu, pemanfaatan limbah, reduksi emisi, biogas

ABSTRACT
POTENTIAL OF WASTE UTILIZATION ON INTEGRATED
SMALL-SCALE TAPIOCA INDUSTRY

By
Dedy Aprizal

Cassava`s productivity in Lampung province reached 7.885.116 tons/year (BPS,
2010). The high productivity of cassava in Lampung has made many investors
get interested to build cassava-based industry in this province. ITTARA is one of
industry that produces tapioca and potentially pollutes the environment because
it’s lack of technology and other resources. Utilization systems with appropriate
technology are required to optimize the utilization potential from tapioca waste.
Integrated system between tapioca industry and cattle feedlot is prospective to run
by utilizing the potential of solid waste as feed source.
This research was aimed to find the potential of waste utilization from the
integrated small-scale tapioca industry based on the economic and environmental
aspects. The observed objects were utilizations of waste water to biogas, solid
waste from tapioca industry, and waste from cattle feed. This research is
categorized as quantitative research approach. The method used in this research is
descriptive method to describe the utilization of waste. The selected location in
this research took from purposive method in order to get an appropriate industry
criteria with the research’s objectives. The chosen industry is the one and only
industry which has integrated system between tapioca industry and cattle feedlot
in Lampung Province.
The result showed that waste utilizations on the integrated small-scale tapioca
industry with average production 57 tons/year were potentially increased the
economic income and could reduce environmental pollution. The utilization from
waste water potentially produce 265.747,6 m3/year biogas with potential profit per
year Rp741.761.030. Potential profit from solid waste of tapioca industry are as
follow, wet cassava fiber Rp267.030.400 per year, dried cassava fiber
Rp343.669.000, cassava fiber flour Rp611.077.400 per year, and utilization of
cassava skin and pieces to cattle feedlot could reduce Rp85.000.000 of cattle feed
purchased with 352 cows projection. Potential benefit from compost of cattle
manure was Rp55.775.000. Emission reduction from waste water utilization was

Dedy Aprizal
1.620,53 ton CO2e/year. The potential benefits from waste utilization were
calculated based on the average raw material and amount of raw materials to be
processed over the year a head are assumed equal.

Key word : integrated tapioca industry, waste utilization, emission reduction,
biogas

POTENSI PEMANFAATAN LIMBAH
DI INDUSTRI TAPIOKA RAKYAT TERPADU

Oleh
DEDY APRIZAL

TESIS
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
MAGISTER TEKNOLOGI AGROINDUSTRI
Pada
Program Studi Pascasarjana Teknologi Agroindustri
Fakultas Pertanian Universitas Lampung

PROGRAM STUDI PASCASARJANA TEKNOLOGI AGROINDUSTRI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2011

Judul Tesis

:

POTENSI PEMANFAATAN LIMBAH DI INDUSTRI
TAPIOKA RAKYAT TERPADU

Nama Mahasiswa

:

DEDY APRIZAL

No. Pokok Mahasiswa :

0924051011

Program Studi

:

Magister Teknologi Agroindustri

Fakultas

:

Pertanian

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Udin Hasanudin, M.T.
NIP. 196401061988031002

Dr. Ir. Suharyono AS., M.S.
NIP. 195905301986031004

2. Ketua Program Studi Magister Teknologi Agroindustri

Dr. Ir. Murhadi, M.Si.
NIP. 196403261989021001

MENGESAHKAN

1. Tim Penguji
Ketua

: Dr. Ir. Udin Hasanudin, M.T.

Anggota

: Dr. Ir. Suharyono AS., M.S.

Penguji
Bukan Pembimbing : Ir. Neti Yuliana, M.Si., Ph.D.

2. Dekan Fakultas Pertanian

Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S.
NIP. 196108261987021001

3. Direktur Pascasarjana

Prof. Dr. Ir. Abdul Kadir Salam, M.Sc.
NIP. 196011091985031001
Tanggal Lulus Ujian Tesis : 22 Juni 2011

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa :
1.

Tesis dengan judul : Potensi Pemanfaatan Limbah di Industri Tapioka
Rakyat Terpadu adalah karya saya sendiri dan saya tidak melakukan
penjiplakan atau pengutipan atas karya penulis lain dengan cara yang tidak
sesuai dengan etika ilmiah yang berlaku dalam masyarakat akademik atau
yang disebut Plagiarisme.

2.

Hak intelektual atas karya ilmiah ini diserahkan sepenuhnya kepada
Universitas Lampung.

Atas pernyataan ini, apabila dikemudian hari ternyata ditemukan adanya
ketidakbenaran, saya bersedia menanggung akibat dan sangsi yang diberikan
kepada saya. Saya bersedia dituntut sesuai dengan hukum yang berlaku.

Bandar Lampung,
Pembuat Pernyataan,

Dedy Aprizal
NPM 0924051011

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kalibalangan Kota Bumi pada tanggal 30
Desember 1984, terlahir sebagai bungsu dari Sembilan
bersaudara , pasangan Bapak Kardi (Alm) dan Ibu Rasimah.

Pendidikan penulis diawali di TK. Pertiwi Kalibalangan, diselesaikan pada tahun
1990. Sekolah Dasar Negeri 1 Kalibalangan, diselesaikan pada tahun 1996.
Sekolah Lanjut Tingkat Pertama Negeri 1 Kota Bumi, diselesaikan pada tahun
1999. Sekolah Menengah Umum Negeri 1 Kota Bumi, diselesaikan pada tahun
2002.

Penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas
Pertanian Unila melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) pada
tahun 2002 dan diselesaikan pada tahun 2006. Pada tahun 2009 penulis diterima
sebagai mahasiswa Program Pascasarjana (S2) Teknologi Agroindustri Fakultas
Pertanian Universitas Lampung. Saat ini penulis bekerja di Universitas Megou
Pak Tulang Bawang.

Dengan rasa syukur atas kehadirat Allah SWT,
Kupersembahkan karya sederhanaku ini kepada :
Kedua orang tuaku tercinta, Ibu dan Alm. Ayah

Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan ,
sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan
(Asy Syarh : 5-6)

Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan sesuatu kaum
sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri
mereka sendiri
(Ar Ra’d : 11)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan
hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Potensi
Pemanfaatan Limbah di Industri Tapioka Rakyat Tepadu“ ini. Dalam menyusun
tesis ini, banyak pihak yang telah membantu baik berupa bimbingan, saran,
dukungan dan motivasi. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima
kasih yang tulus dari dalam hati kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Udin Hasanudin, M.T. selaku ketua komisi pembimbing atas
bantuan, saran dan bimbingan yang diberikan dalam penyelesaian tesis ini.
2. Bapak Dr. Ir. Suharyono, A.S., M.S. selaku pembimbing kedua yang telah
banyak memberikan bimbingan dan saran dalam penyelesaian tesis ini.
3. Ibu Ir. Nety Yuliana, M.Si., Ph.D. selaku pembahas yang telah memberikan
banyak masukan dan arahan dalam penyelesaian tesis ini.
4. Bapak Dr. Ir. Murhadi, M.Si. selaku Ketua Program Studi Pasca Sarjana
Teknologi Agroindustri Fakultas Pertanian Universitas Lampung atas segala
bantuan dan kemudahan yang telah diberikan selama pendidikan.
5. Bapak Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
dan Bapak Prof. Dr. Ir. Abdul Kadir Salam, M.Sc. selaku Direktur
Pascasarjana Unila, beserta segenap dosen pengajar atas ilmu yang telah
diberikan kepada penulis.

6. Bapak Supar sebagai pemilik PD. Semangat Jaya yang telah bersedia
menerima penulis untuk melakukan penelitian.
7. Seluruh karyawan MTA : Mas Joko, Mas Midi, Mas Hanafi, dan Mas Hendra,
yang telah banyak memberikan bantuan dan kebaikan selama penulis
menyelesaikan studi dan penelitian di Magister Teknologi Agroindustri.
8. Ibunda tercinta yang selalu mencurahkan cinta dan kasih sayang kepada
penulis, serta keluarga besar penulis yang senantiasa memberikan dukungan.
9. Sahabat-sahabat terbaikku : Yanti, Richad, Novri, Ferdi, Sefa, dan Mimi,
yang selalu menyemangati penulis untuk segera menyelesaikan tesis ini,
semoga persaudaraan di antara kita tetap terjalin hingga nyawa meninggalkan
raga.
10. Rekan-rekan mahasiswa pascasarjana angkatan 2009 dan 2010 yang telah
bersama-sama berjuang menyelesaikan studi di Program Studi MTA.
11. Rekan-rekan seperjuangan di laboratorium limbah : Usman, Putri, Rinda, dan
Amel terima kasih atas bantuannya dan semoga tali silatuhrahmi diantara kita
tetap berlanjut.

Penulis berharap semoga Allah SWT membalas kebaikan mereka dan semoga
tesis ini bermanfaat. Amin.

Bandar Lampung,

Dedy Aprizal

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR TABEL .........................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................

v

PENDAHULUAN ................................................................................

1

A. Latar Belakang dan Masalah ............................................................

1

B. Tujuan Penelitian .............................................................................

4

C. Kerangka Pemikiran .........................................................................

4

D. Hipotesis............................................................................................

6

TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................

8

A. Proses Pengolahan Tapioka .............................................................

8

B. Karakteristik Limbah Industri Tapioka ............................................
1. Limbah Cair Industri Tapioka ....................................................
2. Limbah Padat Industri Tapioka ..................................................

11
11
14

C. Pengolahan Limbah Industri Tapioka .............................................
1. Pengolahan Limbah Cair Industri Tapioka Menjadi Biogas .....
2. Limbah Padat Tapioka Sebagai Pakan Ternak ..........................

16
16
24

D. Pengolahan Pupuk Organik dari Limbah Peternakan .......................

26

METODOLOGI PENELITIAN ........................................................

34

A. Tempat dan Waktu Penelitian .........................................................

34

B. Alat dan Bahan ...............................................................................

34

C. Metode Penelitian ............................................................................

35

I.

II.

III.

D. Pelaksanaan Penelitian ....................................................................
1. Pengumpulan Data ......................................................................

35
35

E. Pengamatan .....................................................................................
1. Perhitungan Potensi Biogas .......................................................
2. Potensi Ekonomi dari Pemanfaatan Limbah ..............................
3. Potensi Pemanfaatan Limbah Terhadap Lingkungan ................

37
37
38
38

HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................

40

A. Gambaran Umum Lokasi Penelitian .................................................
1. Bahan Baku ................................................................................
2. Tenaga Kerja ..............................................................................

40
41
42

B. Potensi Pemanfaatan Limbah Industri Tapioka Rakyat Terpadu ...
1. Potensi Pemanfaatan Limbah Cair Menjadi Biogas ....................
2. Potensi Ekonomi dari Pemanfaatan Limbah ...............................
a. Potensi Ekonomi Pemanfaatan Limbah Cair Tapioka dengan
Sistem CIGAR ........................................................................
b. Potensi Ekonomi Onggok .......................................................
c. Potensi Pemanfaatan Limbah Meniran sebagai Pakan Ternak
d. Potensi Pemanfaatan Kompos Kotoran Sapi ...........................

43
46
51
51
53
62
65

C. Potensi Pemanfaatan Limbah Terhadap Lingkungan .....................

69

V. SIMPULAN DAN SARAN .....................................................................

74

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

76

LAMPIRAN ...................................................................................................

80

IV.

DAFTAR TABEL

Tabel :
Halaman
1. Baku mutu air limbah industri tapioka .....................................................
11
2.

Komposisi kimia kulit singkong ...............................................................

15

3.

Kondisi optimum produksi biogas .......................................................

17

4.

Komposisi biogas....................................................................................

21

5.

Persyaratan mutu konsentrat sapi potong berdasarkan bahan kering...

26

6.

Metode pengumpulan data dan analisis data penelitian ......................

36

7.

Jumlah bahan baku di PD. Semangat Jaya tahun 2007-2009 ..............

42

8.

Jumlah pekerja PD. Semangat Jaya ....................................................

43

9.

Data potensi limbah yang dihasilkan dari pengolahan tapioka ............

45

10. Karakterisasi limbah cair yang masuk ke sistem CIGAR ..................

47

11. Kesetaraan 1 m3 biogas dengan berbagai sumber energi ...................

49

12. Potensi energi biogas dari sistem CIGAR pertahun ............................

50

13. Potensi keuntungan dari pengolahan limbah cair menjadi biogas ......

52

14. Potensi keuntungan dari penjualan onggok basah ...............................

55

15. Komposisi kimia onggok ....................................................................

56

16. Potensi ekonomi pengolahan onggok kering .....................................

57

17. Potensi keuntungan pengolahan onggok giling ...................................

60

18. Potensi keuntungan penjualan meniran ...............................................

63

19. Komposisi pakan ternak ......................................................................

63

20. Potensi keuntungan dari penghematan pembelian pakan ternak .........

64

21. Potensi produksi kotoran sapi ..............................................................

66

22. Potensi pemanfaatan kotoran ternak menjadi pupuk kompos .............

67

23. Hasil analisis kompos organik dari kotoran sapi .................................

68

24. Jumlah bahan baku ubi kayu ...............................................................

81

25. Hasil analisis COD limbah cair ...........................................................

82

DAFTAR GAMBAR

Gambar :
1.

Halaman

Skema potensi pemanfaatan limbah industri tapioka rakyat
terpadu .............................................................................................

6

2. Diagram alir proses pengolahan tepung tapioka di skala kecil ........

9

3. Tahapan proses pembentukan gas metana .........................................

19

4. Diagram alir penelitian ......................................................................

36

5. Kolam limbah cair ITTARA yang tidak dimanfaatkan .....................

82

6.

Kegiatan penangkapan biogas dengan reaktor CIGAR ....................

83

7.

Pemanfaatan biogas sebagai bahan bakar .......................................

83

8.

Kegiatan penjemuran onggok ...........................................................

84

9.

Pakan meniran untuk penggemukan sapi ..........................................

84

10. Kegiatan penggemukan sapi .............................................................

85

11. Pemanfaatan limbah kotoran menjadi pupuk kompos ......................

85

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang dan Masalah

Ubi kayu merupakan komoditi pertanian yang utama di Provinsi Lampung. Luas
areal penanaman ubi kayu di Provinsi Lampung pada tahun 2009 adalah sekitar
320.344 Ha dengan jumlah produksi sebesar 7.885.116 ton/tahun (BPS, 2010).
Produksi ubi kayu yang sangat tinggi ini telah mendorong berdirinya lebih dari
70 industri tapioka yang tersebar di seluruh daerah di Provinsi Lampung dengan
skala produksi yang beragam salah satunya adalah industri tapioka rakyat
(ITTARA) .

Perkembangan industri tapioka memberikan dampak bagi kehidupan masyarakat.
Dampak tersebut dapat bersifat positif maupun negatif. Dampak positif membawa
dampak penyerapan tenaga kerja dan sebagai penggerak perekonomian daerah
sekitar, sedangkan dampak negatif yang dapat ditimbulkan antara lain adalah
dampak limbah terhadap lingkungan yang tidak kecil (Kurniarto, 2006). Tapioka
yang dihasilkan dari sistem pengolahan singkong hanya berkisar 20-25% dari
berat singkong yang diolah. Selebihnya industri ini juga menghasilkan limbah cair
dan limbah padat (onggok dan meniran kulit singkong).

Pengolahan 1 ton

singkong menjadi tepung tapioka menghasikan sekitar 4.000-6.000 liter limbah
cair (Djarwati et al., 1993) dan 0,114 ton onggok (Chardialani, 2008). Ciptadi dan

2

Nasution (1978) menjelaskan bahwa limbah cair tapioka bersumber dari proses
pencucian singkong, pencucian alat, dan pemisahan larutan pati. Sedangkan
limbah padat tapioka bersumber dari proses pengupasan, pengekstraksian dan
pengepresan.
Limbah cair dan limbah padat industri tapioka merupakan sumber daya yang
memiliki nilai ekonomi apabila dikelola secara tepat. Limbah cair tapioka dapat
dikelola secara anaerobik untuk dimanfaatkan sebagai sumber biogas. Pada
dasarnya pengolahan limbah cair secara anaerobik merupakan penguraian
senyawa organik oleh mikroorganisme dalam kondisi tanpa oksigen dan
menghasilkan biogas sebagai produk akhir. Biogas yang dihasilkan mengandung
50-80% metana, 20-50% karbondioksida, beberapa gas dalam jumlah kecil, cairan
dan residu padat (Firdaus, 2005). Biogas merupakan renewable energy yang dapat
dijadikan bahan bakar alternatif untuk menggantikan bahan bakar yang berasal
dari fosil. Metana sebagai komponen utama biogas adalah gas tidak berbau dan
tidak berwarna yang apabila dibakar akan menghasilkan energi panas sekitar 1000
BTU/ft3 atau 252 Kkal/0,0028 m3 (Haryati, 2006).

Limbah padat tapioka berupa ampas tapioka (onggok) memiliki kandungan
karbohidrat yang tinggi, yaitu berkisar 68% dapat dimanfaatkan sebagai pakan
ternak atau dapat diolah lebih lanjut untuk dijadikan bahan baku produk pangan
(Pratama, 2009). Karbohidrat dalam bentuk bahan ekstrak tanpa nitrogen (BETN)
yang terdapat pada onggok jika digunakan sebagai bahan pakan ternak akan
mudah dicerna bagi ternak, serta penggunaannya dalam ransum mampu
menurunkan biaya ransum (Tarmudji, 2004). Disamping limbah padat yang

3

berupa onggok, limbah padat tapioka juga berupa limbah meniran yaitu limbah
campuran kulit singkong dan bonggol yang dapat dimanfaatkan sebagai pakan
ternak dan kompos.

Limbah industri

tapioka berdasarkan potensi

pemanfaatan

yang dapat

dikembangkan hanya sedikit ITTARA yang mampu memanfaatkannya dengan
baik. Asumsi terhadap pemanfaatan limbah yang membutuhkan modal yang besar
membuat pelaku industri tersebut enggan untuk memanfaatkan limbahnya.
Umumnya ITTARA hanya membuang limbah cair dari proses produksi tanpa
diolah atau dimanfaatkan sehingga akan menimbulkan dampak pencemaran
lingkungan dan terhadap limbah padat yang masih bernilai ekonomi hanya dijual
tanpa terlebih dahulu diolah yang berimplikasi pada nilai jual yang rendah.

Penerapan pola usaha terpadu pada ITTARA merupakan pola usaha yang sangat
prospektif untuk dikembangkan dalam meminimalisir potensi pencemaran limbah
ITTARA terutama

limbah

padat.

ITTARA terpadu dijalankan

dengan

mengintegrasikan pabrik dan usaha penggemukan sapi yang memanfaatkan
limbah padat dari ITTARA berupa meniran sebagai pakan utama dari ternak yang
digemukkan. Pola usaha ini sangat prospektif dikembangkan karena dapat
menjadi sumber pendapatan alternatif bagi industri tersebut. ITTARA terpadu
selain sebagai sumber pendapatan baru juga menimbulkan jenis limbah baru
berupa kotoran ternak. Limbah kotoran ternak juga memiliki potensi manfaat
ekonomi jika dikelola dengan benar.

4

Sistem pengelolaan yang tepat akan memaksimalkan potensi manfaat dari limbah
ITTARA terpadu. Pada penelitian ini akan dibahas tentang berbagai potensi
pemanfaatan limbah dengan berbagai metode pengolahan yang telah diterapkan
pada ITTARA terpadu ditinjau dari aspek ekonomi dan lingkungan.

B. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berbagai potensi pemanfaatan limbah
industri tapioka rakyat terpadu berdasarkan aspek ekonomi dan lingkungan.

C. Kerangka Pemikiran

Industri tapioka rakyat (ITTARA) merupakan salah satu jenis indusri sektor
pertanian yang memberikan andil cukup besar terhadap perkembangan ekonomi
masyarakat terutama di pulau Jawa dan Sumatera. ITTARA merupakan
agroindustri dengan pola usaha mandiri yang dikelola oleh individu atau
kelompok masyarakat yang pada umumnya didirikan atas inisiasi pemerintah
dalam program pemberdayaan ekonomi masyarakat.

ITTARA ditinjau dari aspek teknologi tergolong industri yang lemah, hal ini dapat
dilihat dari proses produksi masih menggunakan teknologi sederhana, mesin yang
digunakan adalah mesin dengan kapasitas kecil dan peralatan yang digunakan
masih berupa peralatan sederhana serta proses produksi umumnya dilakukan
secara manual. Tidak hanya terhadap produksi tapioka, ITTARA juga memiliki
kelemahan teknologi dalam mengelola limbah yang dihasilkan dari pabrik.
Limbah cair yang dihasilkan biasanya hanya dibuang ke kolam penampung dan

5

limbah padat biasanya hanya dibuang ke lahan di dekat lokasi pabrik sehingga
berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan.

Keterbatasan teknologi yang dimiliki oleh ITTARA memicu kelemahan ekonomi
yang terjadi pada industri tersebut, kelemahan ekonomi ini terjadi akibat sistem
pengelolaan industri yang kurang baik sehingga dari sekian banyak ITTARA yang
berdiri, hanya ada beberapa industri saja yang mampu bertahan. Letak pabrik
ITTARA yang pada umumnya berdekatan dengan pemukiman penduduk
mengharuskan kegiatan industri tidak menimbulkan masalah terhadap lingkungan
terutama dari limbah yang dihasilkan.

Penggunaan teknologi tepat guna sangat dibutuhkan untuk mengoptimalkan
semua sumber daya yang ada, tidak hanya terhadap ubi kayu sebagai bahan baku
tapioka tetapi juga terhadap limbah yang dihasilkan agar dapat diberdayakan
menjadi sumber pendapatan baru bagi industri tersebut dan tidak memberikan
dampak yang tidak baik terhadap lingkungan. Penggunaan teknologi yang tepat
harus bersifat aplikatif dan cocok secara teknologi serta tidak memerlukan biaya
dan tenaga kerja dalam jumlah besar agar dapat diperoleh keuntungan yang
optimal.

Pola industri terpadu merupakan alternatif usaha yang cocok untuk dikembangkan
pada ITTARA. Sistem integrasi antara pabrik dengan penggemukan sapi dapat
mengurangi beban pencemaran limbah padat yang dihasilkan dari pabrik.
ITTARA terpadu menghasilkan berbagai limbah yang berpotensi untuk
dimanfaatkan lebih lanjut sehingga limbah tersebut memiliki nilai ekonomi yang
baik. Limbah cair dari ITTARA dapat diolah menjadi biogas, limbah padat berupa

6

onggok dapat diolah menjadi onggok kering dan tepung onggok, limbah meniran
berupa kulit dan potongan singkong dapat dijadikan pakan ternak, serta limbah
kotoran ternak dapat diolah menjadi pupuk kompos. Sistem pemanfaatan dengan
teknologi dan metode yang tepat guna tidak hanya dapat berpotensi meningkatkan
keuntungan bagi industri tersebut, akan tetapi juga akan membentuk sistem
industri yang ramah lingkungan.

Peternakan
Sapi

ITTARA

Kompos
Limbah Cair

Limbah Padat

Biogas

Bahan
Bakar

Onggok
giling

Onggok

Onggok
kering

Meniran

Pakan

Onggok
basah

Gambar 1. Skema potensi pemanfaatan limbah industri tapioka rakyat terpadu

7

D. Hipotesis

Pemanfaatan limbah di Industri Tapioka Rakyat terpadu berpotensi memberikan
peningkatan keuntungan ekonomi dan mengurangi pencemaran lingkungan.

8

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Proses Pengolahan Tapioka

Industri tapioka merupakan salah satu industri yang dominan di Provinsi
Lampung. Bahan baku utama industri ini adalah singkong yang biasanya
diperoleh dari petani dan perkebunan inti rakyat yang dimiliki oleh industri
tersebut (Prayati, 2005). Proses produksi tepung tapioka merupakan suatu mata
rantai yang dimulai dari proses penerimaan bahan baku, pembersihan,
pemotongan, pemarutan, penyaringan, pemurnian, pengeringan, pengayakan,
pengemasan, dan penggudangan. Proses pengolahan tepung tapioka di industri
skala kecil pada umumnya dapat dilihat pada Gambar 2.

Singkong pertama-tama dilakukan pengupasan kulit dan pencucian yang bertujuan
untuk memisahkan kotoran, kerikil, pasir, dan kulit singkong. Selama pengupasan,
sortasi juga dilakukan untuk memilih singkong berkualitas tinggi dari singkong
lainnya. Kemudian akan dilakukan tahap pengecilan ukuran dan pemarutan yang
bertujuan untuk memperkecil ukuran dari singkong serta membantu untuk
menghancurkan dinding sel singkong agar diperoleh hasil yang maksimal
(Prayati, 2005).

9

Ubi Kayu

Air

Pengupasan kulit

Kulit + kotoran

Pencucian umbi

Air buangan

Pemarutan

Air

Pencucian

Air buangan

Penyaringan + air

Onggok

Endapan pati

Air buangan

Penjemuran

Penggilingan

Pengayakan

Tepung Tapioka

Gambar 2. Diagram alir proses pengolahan tepung tapioka di skala kecil
(Dimodifikasi)
Sumber : MENLH RI (2009)

10

Tahap selanjutnya pengekstraksian yang bertujuan untuk memisahkan antara
cairan yang mengandung pati dengan ampas. Pada tahap ini didapatkan ampas
singkong yang disebut onggok dengan jumlah yang relatif banyak. Setelah tahap
ekstraksi maka akan dilakukan tahap pemurnian yang bertujuan untuk
memperoleh suspensi pati yang bebas dari komponen-komponen non pati seperti
protein, lemak, serat, asam-asam terlarut, dan kotoran-kotoran lain yang tersisa.
Pada tahap pemurnian ini dihasilkan suspensi pati dengan kemurnian berkisar
antara 70-80% kandungan patinya. Tingginya kemurnian suspensi pati yang
dihasilkan maka akan semakin baik pula mutu tapioka yang dihasilkan. Hasil
pemurnian ini akan ditampung dalam tangki yang kemudian akan dipompakan
untuk diproses ketahapan selanjutnya yaitu penurunan kadar air. Dalam tahapan
ini bertujuan untuk memisahkan pati dengan air pada suspensi pati sehingga
dihasilkan sagu basah dengan kadar air 30-35%.

Setelah dilakukan penurunan kadar air maka dilakukan tahapan pengeringan yang
bertujuan untuk menurunkan kadar air tapioka basah menjadi tepung tapioka yang
memiliki kadar air sekitar 12,5% kemudian diteruskan dengan dilakukannya
pengayakan. Produk yang dihasilkan dari proses pengayakan berupa tepung halus
yang kemudian akan dilakukan tahapan akhir proses yaitu pengemasan dengan
menggunakan karung yang terbuat dari nilon (Prayati, 2005).
Pada proses pengolahan tepung tapioka dibutuhkan air bersih sekitar 5 m3/ton
singkong. Air bersih tersebut digunakan pada semua proses produksi tepung
tapioka baik pada proses pemarutan, ekstraksi, pemisahan, dan penurunan kadar

11

air. Selain untuk kelancaran proses produksi air bersih ini juga digunakan sebagai
pembersihan alat dan lantai pabrik, sehingga dapat dikatakan limbah cair yang
dihasilkan berasal dari proses pencucian, pembersihan alat produksi, lantai pabrik,
serta dari proses pengolahan tepung tapioka (Prayati, 2005).

B. Karakteristik Limbah Industri Tapioka

1.

Limbah Cair Industri Tapioka

Limbah cair industri tapioka merupakan limbah yang bersumber dari proses
pencucian singkong, pencucian alat, dan pemisahan larutan pati (Ciptadi dan
Nasution, 1978). Pengolahan 1 ton singkong menjadi tepung tapioka menghasikan
sekitar 4.000-6.000 liter limbah cair (Djarwati et al., 1993). Kualitas limbah cair
industri tapioka biasanya diukur dari konsentrasi padatan tersuspensi, pH, COD,
dan BOD. Spesifikasi mutu standar limbah cair industri tapioka didasarkan pada
ketetapan Mentri Lingkungan Hidup tahun 1995. Baku mutu untuk limbah cair
industri tapioka dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Baku mutu air limbah industri tapioka
Parameter
Kadar Maksimal
O
BOD (5 Hari, 20 C)
100 mg/L
COD
250 mg/L
Total Padatan Tersuspensi
60 mg/L
pH
6–9
Sianida
0,2 mg/L
Debit
25 m3 per ton produk
Sumber : Peraturan Gubernur Lampung Nomor 7 Tahun 2010

12

Menurut Fajarudin (2002), karakteristik limbah cair industri tapioka meliputi:
a.

Warna

Warna limbah cair industri tapioka transparan disertai suspensi berwarna putih.
Zat terlarut dan tersuspensi akan mengalami penguraian hayati dan kimia yang
akan mengakibatkan perubahan warna. Hal ini disebabkan karena kadar oksigen
di dalam limbah cair menjadi nol, sehingga air limbah berubah menjadi warna
hitam. Untuk parameter warna, bau dan kekeruhan tidak tercantum dalam Standar
Baku Mutu Limbah karena ketiga parameter tersebut sulit untuk dihilangkan
sehingga membutuhkan biaya yang mahal untuk dapat mencapai suatu standar
yang ditetapkan oleh pemerintah.
b.

Bau

Limbah industri tapioka menimbulkan bau yang tidak enak, hal ini disebabkan
oleh adanya pemecahan zat organik oleh mikroba. Bau menyengat yang timbul di
perairan atau saluran, biasanya timbul apabila kondisi limbahnya sudah menjadi
anaerob atau tidak ada oksigen yang terlarut.

Bau tersebut timbul karena

penyusun protein dan karbohidrat terpecah, sehingga timbul bau busuk dari gas
alam sulfida.
c.

Kekeruhan

Adanya padatan terlarut dan tersuspensi di dalam air limbah tapioka menyebabkan
air keruh. Kekeruhan ini terjadi karena zat organik terlarut yang sudah terpecah
atau zat-zat tersuspensi dari pati, sehingga air limbah berubah menjadi emulsi
keruh. Emulsi adalah suatu dispersi atau suspensi suatu cairan dalam cairan yang
lain, dimana molekul–molekul kedua cairan tersebut tidak saling berbaur tapi
saling antagonistik dan biasanya terjadi pada air dan minyak (Winarno, 1992).

13

d.

BOD (Biochemical Oxygen Demand)

Limbah cair industri tapioka mengandung pati, sedikit lemak, protein dan zat
organik lainnya yang ditandai banyaknya zat-zat terapung dan menggumpal.
Jumlah zat organik yang terlarut dalam limbah cair tapioka dapat diketahui
dengan melihat nilai BOD. Jumlah zat organik yang terlarut dalam limbah cair
tapioka dapat diketahui dengan melihat nilai BOD. Angka BOD menunjukkan
jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk keperluan aktivitas mikroba dalam
memecah zat organik secara biologis di dalam limbah cair.

Angka BOD

dinyatakan dalam satuan mg/l atau ppm (part per million) dan biasanya pula
dinyatakan dalam beban yaitu gram atau kilogram per satuan waktu.

e.

COD (Chemical Oxygen Demand)

COD merupakan parameter limbah cair yang menunjukkan jumlah zat organik
biodegradasi dan non biodegradasi dalam air limbah.

Zat tersebut dapat

dioksidasi oleh bahan kimia K2Cr2O7 dalam asam, misalnya sulfat, nitrit kadar
tinggi, dan zat-zat reduktor lainnya. Besarnya angka COD biasanya dua sampai
tiga kali lebih besar dari BOD.

f.

pH

pH limbah cair tapioka sangat dipengaruhi oleh kegiatan mikroba dalam
pemecahan bahan organik. Air buangan cenderung asam, dan pada keadaan asam
ini terlepas zat-zat yang mudah menjadi gas. Dari hasil percobaan, pada saat
pembuatan tapioka pH larutan 6,51 namun setelah air limbah berumur tujuh jam
mulai terjadi penurunan pH menjadi 5.8 setelah 13 jam pH menjadi 4.91 dan
setelah satu hari menjadi pH 4.84 (Nurhasanah dan Pramudyanto, 1993).

14

g.

Padatan Tersuspensi

Padatan tersuspensi akan mempengaruhi kekeruhan air dan warna air. Apabila
terjadi pengendapan dan pembusukkan zat-zat tersebut di dalam badan perairan
penerima limbah cair, maka akan mengurangi nilai guna perairan tersebut.

h.

Sianida

Industri tapioka kebanyakan menggunakan bahan baku singkong beracun, karena
harganya murah.

Singkong beracun adalah jenis singkong yang banyak

mengandung sianida.

Sianida sangat beracun, namun sejauh ini kandungan

sianida bukan merupakan penyebab utama timbulnya kasus pencemaran oleh
buangan industri tapioka.

Ubi kayu mengandung senyawa sianogenik linamarin. Komponen ini apabila
terhidrolisis dapat menjadi glukosa, aseton, dan asam sianida (HCN).

HCN

terhidrolisa jika kontak dengan udara (O2), oleh karena itu kandungan sianida
bukan penyebab utama timbulnya pencemaran. Menurut Barana dan Cereda
(2000), limbah cair industri tapioka memiliki kandungan sianida sebanyak 33,59
ppm.

2.

Limbah Padat Industri Tapioka

a.

Meniran kulit singkong

Limbah padat industri tapioka berupa meniran kulit singkong (potongan singkong
dan kulit singkong) yang bersumber dari proses pengupasan. Limbah meniran
terdiri dari 80-90% kulit dan 10-20% potongan singkong dan bonggol. Persentase
jumlah limbah kulit singkong bagian luar (berwarna coklat dan kasar) sebesar 0,5-

15

2% dari berat total singkong segar dan limbah kulit singkong bagian dalam
(berwarna putih kemerah-merahan dan halus) sebesar 8-15% (Hikmiyati et al.,
2009).
Tabel 2. Komposisi kimia kulit singkong
Komposisi kimia

Nilai (%)
Air*
67,7438
Abu*
1,8629
Lemak kasar*
1,4430
Serat kasar*
10,5952
6,0360
Protein kasar*
59,31
C**
9,78
H**
28,74
O**
2,06
N**
0,11
S**
Sumber: *) Laboratorium Fakultas Peternakan,Universitas Diponegoro (2008)
dalam Hikmiyati, et al. (2009)
**) Ikawati, et al. (2009)

b.

Ampas tapioka (onggok)

Limbah padat industri tapioka selain meniran kulit singkong adalah ampas tapioka
(onggok) yang bersumber dari pengekstraksian dan pengepresan. Komponen
penting yang terdapat dalam onggok adalah pati dan selulosa. Onggok juga
mengandung air dan karbohidrat yang cukup tinggi serta kandungan protein kasar
dan lemak yang rendah. Jumlah kandungan ini berbeda dan dipengaruhi oleh
daerah tempat tumbuh, jenis ubikayu, dan teknologi pengolahan yang digunakan
dalam pengolahan ubikayu menjadi tapioka.

Pada industri tapioka yang sudah maju, limbah padat ini kebanyakan hanya
mengandung serat sedangkan sisa pati yang terikut sangat sedikit sekali. Lain
halnya dengan onggok yang dikeluarkan oleh industri kecil karena tingkat ilmu

16

pengetahuan dan teknologi yang dimiliki masih sangat rendah maka onggok
masih mengandung pati dengan konsentrasi yang cukup tinggi (Chardialani,
2008).
C. Pengolahan Limbah Industri Tapioka

1.

Pengolahan Limbah Cair Industri Tapioka Menjadi Biogas

a.

Proses pembentukan biogas secara anaerobik

Limbah cair memiliki nilai kebutuhan oksigen kimia (COD) yang cukup tinggi
yaitu sebesar 13.500 – 22.000 mg/l (Manik, 1994). Untuk menurunkan nilai COD
yang cukup tinggi diperlukan waktu yang cukup lama dalam pengolahannya.
Jenie (1993) menyatakan bahwa limbah dengan kandungan bahan-bahan organik
dalam konsentrasi tinggi merupakan limbah yang sesuai untuk diproses dalam
sistem fermentasi anaerobik.

Pengolahan limbah cair secara anaerobik pada

dasarnya merupakan penguraian senyawa organik oleh mikroorganisme dalam
kondisi tanpa oksigen dan menghasilkan biogas sebagai produk akhir.

Efisiensi produksi biogas sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor meliputi: suhu,
derajat keasaman (pH), konsentrasi asam-asam lemak volatil, nutrisi (terutama
nisbah karbon dan nitrogen), zat racun, waktu retensi hidrolik, kecepatan bahan
organik, dan konsentrasi amonia (Hermawan et al., 2007). Kondisi optimum pada
produksi biogas dapat dilihat pada Tabel 3.

Parameter-parameter ini harus dikontrol dengan cermat supaya proses pencernaan
anaerobik dapat berlangsung secara optimal.

Sebagai contoh pada derajat

keasaman (pH), pH harus dijaga pada kondisi optimum yaitu antara 7 - 7,2. Hal

17

ini disebabkan apabila pH turun akan menyebabkan pengubahan substrat menjadi
biogas terhambat sehingga mengakibatkan penurunan kuantitas biogas. Nilai pH
yang terlalu tinggipun harus dihindari, karena akan menyebabkan produk akhir
yang dihasilkan adalah CO2 sebagai produk utama. Begitupun dengan nutrien,
apabila rasio C/N tidak dikontrol dengan cermat, maka terdapat kemungkinan
adanya nitrogen berlebih (terutama dalam bentuk amonia) yang dapat
menghambat pertumbuhan dan aktivitas bakteri (Hermawan et al., 2007).
Tabel 3. Kondisi optimum produksi biogas
Parameter
Suhu
Derajat Keasaman
Nutrien Utama
Nisbah Karbon dan Nitrogen
Sulfida
Logam-logam Berat Terlarut
Sodium
Kalsium
Magnesium
Amonia
Sumber : Hermawan et al, 2007)

Kondisi Optimum
35oC
7 - 7,2
Karbon dan Nitrogen
20/1 sampai 30/1
< 200 mg/L
< 1 mg/L
< 5000 mg/L
< 2000 mg/L
< 1200 mg/L
< 1700 mg/L

Fermentasi metan berlangsung dalam tiga tahap.

Tahap pertama (hidrolisis)

melibatkan enzim yang bertugas merombak komponen kompleks menjadi
komponen yang dapat digunakan sebagai sumber energi dan sumber karbon. Pada
tahapan hidrolisis, mikrobia hidrolitik mendegradasi senyawa organik kompleks
yang berupa polimer menjadi monomernya yang berupa senyawa tak terlarut
dengan berat molekul yang lebih ringan. Lipida berubah menjadi asam lemak dan
gliserin, polisakarida menjadi gula (mono dan disakarida), protein menjadi asam
amino dan asam nukleat menjadi purin dan pirimidin. Konversi lipid berlangsung
lambat pada suhu dibawah 20oC dengan bantuan enzim.

18

Tahap kedua melibatkan bakteri untuk merombak komponen yang dihasilkan pada
tahap pertama menjadi hasil antara (asidogenesis).

Monomer-monomer hasil

hidrolisis dikonversi menjadi senyawa organik sederhana seperti asam lemak
volatil, alkohol, asam laktat, senyawa mineral seperti karbondioksida, hidrogen,
amoniak, dan gas hidrogen sulfida.

Pada tahap kedua dalam fermentasi metana dilakukan oleh berbagai kelompok
bakteri, mayoritasnya adalah bakteri obligat anaerob dan sebagian yang lain
bakteri anaerob fakultatif. Hasil pada tahap ini kemudian dikonversi menjadi
hasil antara bagi produksi metana berupa asetat, hidrogen, dan karbondioksida.
Sekitar 70 % dari COD (Chemical Oxygen Demand) semula diubah menjadi asam
asetat.

Pembentukan asam asetat disertai dengan pembentukan karbondioksida atau
hidrogen, tergantung kondisi oksidasi dari bahan organik aslinya. Tahap ketiga
yaitu tahap metanogenesis yang melibatkan bakteri perombak hasil antara menjadi
produk akhir berupa metana dan CO2. Metana dihasilkan dari asetat atau dari
reduksi karbondioksida oleh bakteri asetotropik dan hidrogenotropik dengan
menggunakan hidrogen (Grady dan Lim, 1980.

19

Makromolekul/bahan organik kompleks
(lipida, polisakarida, protein)

Hidrolisis

oleh enzim ekstraseluler hasil
ekskresi bakteri hidrolitik

Mikromolekul/bahan organik sederhana
(as. lemak, gliserin, mono & disakarida, as. amino)
Acidogenic Bacteria
2CH3COOH + 2CO2 + 4H2
(As. Asetat)
C6H12O6 + 2H2O
CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + 4H2
(As. Butirat)
C6H12O6 + 2H2O
2CH3CH2COOH + 2H2O
(As. Propionat)

C6H12O6 + 2H2O

Asidogenesis

Asetogenesis
Acetogenic Bacteria
CH3CH2COOH + 2H2
CH3COOH + CO2 + 3H2
(As. Propionat)
(As. Asetat)
CH3CH2CH2COOH + 2H2O
2CH3COOH + 2H2
(As. Butirat)
(As. Asetat)

HCOOH, CH3COOH,
CO2 & H2

Asam volatile dan
produk lain

Acetogenic Bacteria
2CH3CH2OH + CO2
2CH3COOH + CH4
(Etanol)
(As. Asetat)
(Metana)
CH3CH2OH + H2O
CH3COOH + 2H2
(As. Butirat)
(As. Asetat) (Hidrogen)

Metanogenesis

CH4 & CO2

Methanogenic Bacteria
(1) The H2 Utilizing Bacteria
4H2 + CO2
CH4 + H2O
(2) Acetoclastic Methane
CH3COOH
CH4 + CO2
(3) Memanfaatkan As. Format
4HCOOH
CH4 + 3CO2 + 2H2O
(4) Memanfaatkan Metanol
4/3 CH3OH
CH4 + 1/3 CO2 + 2/3 H2O
4/3 CH3NH2
2/3 H2O + CH4 + 1/3 CO2

Gambar 3. Tahapan proses pembentukan gas metana (Chardialani, 2008)

20

b.

Biogas sebagai sumber energi alternatif pengganti bahan bakar minyak

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari
bahan-bahan organik termasuk diantaranya kotoran manusia dan hewan, limbah
domestik (rumah tangga), limbah agroindustri, sampah biodegradable atau setiap
limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Biogas merupakan
gas yang tidak berwarna, sangat tinggi dan cepat daya nyalanya, sehingga sejak
biogas berada pada bejana pembuatan sampai penggunaannya untuk penerangan
atau memasak, harus selalu dihindarkan dari api yang dapat menyebabkan
kebakaran atau ledakan (Suriawiria, 2005). Sifat Biogas adalah 20 % lebih ringan
dari udara dan mempunyai satu suhu nyala di sekitar 650ºC sampai dengan 750ºC.
Nilai kalor dari biogas adalah 20 Mega Joules (MJ) per m3 dan membakar dengan
efisiensi 60 persen di suatu dapur biogas yang konvensional.

Biogas dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembangkit listrik, pemanas
ruangan, memasak, dan pemanas air. Jika dikompresi, biogas dapat menggantikan
gas alam terkompresi (CNG) yang digunakan pada kendaraan. Biogas yang telah
dimurnikan akan memiliki karakteristik yang sama dengan gas alam. Akan tetapi
gas tersebut harus sangat bersih untuk mencapai kualitas pipeline. Air (H2O),
hydrogen sulfide (H2S) dan partikulat harus dihilangkan jika terkandung dalam
jumlah yang besar di gas tersebut.

Jika biogas harus digunakan tanpa

pembersihan yang ekstensif, biasanya gas ini dicampur dengan gas alam untuk
meningkatkan pembakaran.

Biogas yang telah dibersihkan untuk mencapai

kualitas pipeline dinamakan gas alam terbaharui. Di Indonesia nilai potensial

21

pemanfaatan biogas ini akan terus meningkat karena adanya jumlah bahan baku
biogas yang melimpah dan rasio antara energi biogas dan energi minyak bumi
yang menjanjikan (Hermawan et al., 2007).

Gas metan adalah gas yang mengandung satu atom C dan 4 atom H yang memiliki
sifat mudah terbakar. Gas methan yang dihasilkan kemudian dapat dibakar
sehingga dihasilkan energi panas. Satu mol metana memerlukan dua mol oksigen
untuk dapat dioksidasi menjadi CO2 dan air, akibatnya setiap produksi 16 gram
metana dapat menurunkan COD air limbah sebanyak 64 gram. Pada suhu dan
tekanan standar, setiap stabilisasi 1 pound COD dapat menghasilkan 5,62 ft3
metana atau 0,35 m3 metana/kg COD (Grady dan Lim, 1980). Komposisi biogas
dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Komposisi biogas
Komposisi
Metana (CH4)
Karbon dioksida (CO2)
Nitrogen (N2)
Hidrogen (H2)
Hidrogen sulfida (H2S)
Oksigen (O2)
Sumber : Hermawan et al. (2007)

c.

%
55 - 75
25 - 45
0 - 0,3
1-5
0-3
0,1 - 0,5

Berbagai reaktor yang digunakan dalam pengolahan limbah menjadi biogas

Saat ini telah banyak dikembangkan teknologi pengolahan limbah cair menjadi
biogas. Limbah cair yang berpotensi untuk diolah menjadi biogas umumnya
adalah limbah dari agroindustri, peternakan, dan pengelolaan sampah organik.
Metode dan peralatan yang digunakan dalam mengolah limbah cair menjadi
biogas juga beragam yang hampir seluruhnya menggunakan sistem anaerobik.

22

Berbagai jenis bioreaktor telah digunakan untuk pengolahan air limbah secara
anaerobik menurut Yusmiati (2009), antara lain :

1). Reaktor Filter Anaerobik (Anaerobic Filter Reactor)
Reaktor ini diisi dengan material pendukung inert seperti batu kerikil, karang,
polimer dan beberapa jenis plastik yang dimiliki luas permukaan yang besar untuk
mengikat mikroorganisme. Reaktor ini tidak memerlukan pemisahan dan daur
ulang biomasa.

2). Reaktor Kontak Anaerobik (Anaerobic Contact Reactor)
Air limbah diolah didalam reaktor tangki berpengaduk secara sinambung
(continuous stirred tank reactor). Dalam reaktor ini terjadi kontak antara
biomassa aktif dengan air limbah kemudian menghasilkan gas metana dan
karbondioksida. Aliran keluar reaktor dimasukkan ke tangki pemisah (clarifier)
dan biomassanya dikembalikan kedalam reaktor.

3). Bioreaktor Unggun Fluidisasi (Fluidized-bed Reactor)
Air limbah dilewatkan dari bawah reaktor melalui partikel-partikel padat seperti
pasir (diameter 0,2-1 mm). Biomassa dalam reaktor ini tumbuh sebagai lapisan
tipis (biolayer) pada partikel-partikel padat dan dipertahankan dalam keadaan
terfluidakan oleh aliran air limbah yang mengalir keatas. Dengan teknik
penambatan ini, aktifitas dan konsentrasi mikroorganisme dapat dipertahankan
pada tingkat yang tinggi.

23

4). Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB)
Air limbah diumpankan dari bagian bawah dan keluar dari puncak reaktor melalui
penyekat-penyekat yang berfungsi untuk memisahkan gas, lumpur dan cairan.
Lumpur-lumpur yang terpisah dari cairan dan gas terendapkan kembali didalam
reaktor. Gas-gas yang terbentuk dikumpulkan pada bagian puncak reaktor melalui
sistem perpipaan.

5). Bioreaktor Berpenyekat Anaerobik
Bioreaktor berpenyekat anaerobik pada prinsipnya merupakan reaktor yang
memiliki sederetan sekat yang dipasang secara vertical. Limbah yang masuk
kedalam reaktor ini dipisahkan oleh sekat-sekat dan proses fermentasi
berlangsung pada sekat-sekat tersebut dan kemudian biogas yang terbentuk akan
mengalir melalui pipa yang dipasang pada sekat-sekat yang ada pada reaktor
tersebut.

6). Covered in Ground Anaerobic Reactor (CIGAR)
Sistem pengolahan limbah dengan metode Covered in Ground Anaerobic Reactor
(CIGAR) pada prinsipnya adalah menggunakan sistem penutup elastis yang
menutupi kolam. Fermentasi anaerobik yang menghasilkan biogas berlangsung
didalamnya. Metode penangkapan gas ini umumnya digunakan untuk mengolah
limbah kotoran ternak yang memiliki volume limbah yang tidak terlalu besar.
Penutup elastic yang digunakan pada reaktor jenis ini harus bersifat tahan lama
dan tidak permeable sehingga biogas yang terbentuk tidak keluar melalui penutup
tersebut.

24

Bahan penutup yang biasa digunakan adalah plastic jenis HDPE (High Density
Polyethylene) dengan ketebalan minimum 1 mm. Plastik jenis ini dapat digunakan
karena sifatnya yang tahan lama terhadap cuaca panas maupun hujan dengan
proyeksi waktu 15-20 tahun masa pakai. Untuk membangun reaktor jenis ini tidak
memerlukan biaya yang mahal karena sistem penggunaannya yang mudah yaitu
kolam yang telah ditutup hanya dialiri limbah melalui lubang inlet dan setelah
fermentasi anaerobik berlangsung limbah akan keluar melalui lubang outlet.
Biogas yang terperangkap pada reaktor dialiri melalui pipa yang dipasang pada
reaktor untuk kemudian ditampung dan digunakan sebagai bahan bakar. (Philipine
Bio-Science, 2007)

2.

Limbah Padat Industri Tapioka Sebagai Pakan Ternak

Limbah padat industri tapioka berupa onggok memiliki kandungan karbohidrat
yang tinggi, yaitu berkisar 68%. Namun tingginya kandungan karbohidrat tersebut
tidak diimbangi dengan kandungan proteinnya. Protein dalam limbah ini tidak
lebih dari 3,6 %, tetapi hal ini dapat ditingkatkan melalui proses fermentasi.
Karena kandungan karbohidrat dalam bentuk bahan ekstrak tanpa nitrogen
(BETN) inilah, onggok jika digunakan sebagai bahan pakan ternak akan mudah
dicerna bagi ternak, serta penggunaannya dalam ransum mampu menurunkan
biaya ransum (Tarmudji, 2004).

Pengolahan onggok dengan fermentasi dilakukan dengan cara penambahan
inokulum kapang Aspergillus niger. Onggok pertama-tama dikeringkan terlebih
dahulu samapai kadar kekeringannya menjadi 20%. Cara untuk mengeringkan
onggok dapat dilakukan dengan secara alami yaitu dijemur dengan menggunakan

25

panas matahari atau sun drying. Tempat pengeringan yang baik biasanya
menggunakan lantai rabatan cor, sehingga hasil jemurannya tidak kotor. Selain
itu pengeringan juga dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi dryer yaitu
dengan menggunakan udara panas yang dihasilkan dari uap boiler. Setelah
dilakukan penurunan kadar air selanjutnya onggok digiling. Kemudian onggok
difermentasikan dengan menggunakan kapang Aspergillus niger sebagai
inokulum, ditambah campuran urea dan ammonium sulfat sebagai sumber
nitrogen anorganik.

Untuk setiap 10 kg bahan baku pakan dibutuhkan 80 gram kapang Aspergillus
niger dan 584,4 gram campuran mineral anorganik. Sedang untuk preparasinya,
10 kg onggok kering giling dimasukkan ke dalam baskom besar berukuran 50 kg.
Selanjutnya ditambah 584,4 gram ca

Dokumen baru

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

98 2764 16

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

36 715 43

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

32 603 23

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

15 397 24

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

23 537 23

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

45 911 14

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

44 821 50

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

13 503 17

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

19 746 30

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

30 900 23