BIOGAS POTENSI DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI

BI OGAS :
POTENSI DARI LI MBAH CAI R
I NDUSTRI TAHU

Penulis
Mahmud Hasan
-mahmudzone-

DAFTAR I SI

I . PENDAHULUAN
A.

Lat ar Belakang

B.

Ringkasan

I I . Mengenal Lebih J auh Tent ang Tahu, Limbah dan Pot ensinya
A. Tahu

B. B. Limbah I ndust ri Tahu
C. Karakt erist ik Limbah Cair I ndust ri Tahu
I I I . PENGENDALI AN LI MBAH CAI R I NDUSTRI TAHU
A. Pengendalian Limbah Cair Tahu dengan Sist em Anaerobik
B. Proses Transf ormasi Bahan Organik
C. Mikrobia dalam Pengolahan Limbah Cair Tahu
I V. POTENSI LI MBAH CAI R I NDUSTRI TAHU
A. Pot ensi Limbah Cair I ndust ri Tahu Sebagai Sumber Energi
Alt ernat if

Biogas

B. Reakt or UASB ( Upf low Anaerobic Sludge Blanket )

DAFTAR PUSTAKA

I . PENDAHULUAN

A.

Lat ar Belakang

I ndust r i

t ahu

mer upakan

indust r i

pangan

yang

populer

di

masyar akat , bahan bakunya banyak dij umpai, pengolahannya mudah,
ber gizi, dan har ganya t er j angkau. Dampak posit if

indust r i t ahu yang lain

adalah t er ser apnya t enaga ker j a, t er penuhinya gizi masyar akat , dan
peningkat an pendapat an masyar akat . Namun demikian, muncul pula dampak
negat if yait u polusi lingkungan kar ena limbah t ahu yang kaya bahan or ganik
dan pot ensial t er j adi degr adasi secar a alami.
Menur ut Rahar dj o dalam Tr ismilah et al (2001) limbah cair dar i
t ahu mengandung bahan or ganik dan nut r ien t inggi yang t er dir i dar i air
90,72 %, pr ot ein 1,8%, lemak 1,2%, ser at kasar 7,36%, dan abu 0,32 %.
Limbah cair dar i t ahu yang paling ber bahaya apabila dibuang secar a
langsung ke lingkungan adalah whey yang mer upakan hasil samping pr oses
penggumpalan dan kandungan bahan or ganiknya sangat t inggi (Sur yandono,
2004).
Dengan melihat komposisi limbah t er sebut , maka sist em anaer obik
sangat t epat unt uk mengolah limbah cair t ahu. Pengolahan langsung dengan

aer obik menghadapi banyak kendala seper t i t imbulnya busa dan banyaknya
bahan or ganik yang t idak t er degr adasi (Anwar , 2005)
Pr oduk samping dar i pengolahan limbah yang kaya bahan or ganik

secar a anaer obik adalah munculnya biogas akibat akt ivit as mikr obia dalam
r eakt or

pengolah limbah. Biogas adalah gas mudah t er bakar

yang

dihasilkan dar i pr oses f er ment asi bahan-bahan or ganik oleh bakt er ibakt er i anaer ob. Kandungan biogas didominasi oleh CH 4 (gas met ana) yang
ber pot ensi besar sebagai sumber ener gi unt uk memasak, pemanasan at au
dikonver si menj adi list r ik.
Pengolahan limbah secar a anaer obik dapat ber f ungsi ganda, yait u
sebagai pengolah limbah dan sekaligus penghasil sumber ener gi ber upa
biogas sehingga diper lukan sosialisasi lebih lanj ut

t ent ang pot ensi

t er sebut dengan menggunakan r eakt or yang ef isien dan ef ekt if ser t a
mudah digunakan. Pengaplikasian t eknologi ini dalam indust r i dihar apkan
dapat mengur angi biaya pr oduksi. Lebih-lebih di saat mahalnya BBM dan
t idak t er sedianya bahan bakar penggant inya, maka biogas ini bisa menj adi

salah sat u alt er nat if yang bisa dipilih unt uk mendukung pr oses pr oduksi.
Banyak model r eakt or yang t elah digunakan unt uk mengolah limbah
or ganik secar a anaer ob unt uk menghasilkan biogas, diant ar anya adalah

Bat ch Digest er , Fixed Dome (Chinese) Digest er , Float ing Dome (I ndian)
Digest er , Beg-Red Mud (Taiwan, China) Digest er , Plug Flow Digest er ,
anaer obic Filt er , Anaer obic Baf f led React or (ABR), Anaer obic Cont act
Digest er , dan Upf low Anaer obic Sludge Blanket (UASB).
Pengolahan limbah cair t ahu dengan ABR menunj ukkan bahwa
degr adasi bahan or ganik dapat mencapai 91,78 %, sehingga COD keluar an
ABR ber kisar ant ar a 400-700 mg/ L (Wagiman, 2003). Oleh kar ena it u
per lu dicar i alt er nat if lain yang lebih baik dalam pengolahan limbah cair
t ahu ini.
UASB sebagai salah sat u digest er anaer obik t elah banyak dikenal
dan

diaplikasikan

di

ber bagai

belahan

dunia

sej ak

Let t inga

memper kenalkannya di Belanda pada t ahun 1970-an. Mar chaim (1992)
menyat akan bahwa UASB mer upakan konf igur asi r eakt or penanganan
limbah cair domest ik yang paling banyak dipelaj ar i. Sist em ini t elah
ber oper asi dengan bagus dan mampu menghasilkan ef f luen ber mut u baik.
Penggunaan t eknik UASB pada pengolahan limbah semakin diminat i kar ena
biaya oper asi r endah, dapat menangani bahan cemar an t inggi, dan t idak
but uh t empat luas.

Pengolahan

limbah

cair

or ganik

secar a

anaer obik

mampu

menghasilkan biogas yang bisa dimanf aat kan sebagai sumber ener gi. Oleh
kar ena it u per lu dilakukan penelit ian t ent ang banyaknya pr oduksi biogas
yang dihasilkan dar i pengolahan limbah cair t ahu secar a anaer obik. Dat a
yang diper oleh dapat

digunakan sebagai

acuan dalam per ancangan

penampung biogas sesuai dengan kapasit as limbah yang diolah dan
pemanf aat annya.

B.

Ringkasan

Limbah cair t ahu mengandung bahan or ganik cukup t inggi, sehingga
bila dibuang langsung ke lingkungan dapat menur unkan mut u lingkungan
t er sebut . Pengolahan limbah cair t ahu secar a anaer obik dihar apkan dapat
mengur angi pencemar an lingkungan dan menghasilkan sumber

ener gi

alt er nat if secar a mudah dan mur ah. Penggunaan UASB yang dilengkapi
dengan alat penangkap gas dan kr an pengambilan sampel dihar apkan dapat
digunakan unt uk menget ahui laj u pr oduksi biogas, penur unan COD, dan
kenaikan pH limbah cair sehingga dapat dij adikan sebagai dasar dalam
per ancangan inst alasi penanganan limbah yang memanf aat kan biogas

sebagai ener gi alt er nat if yang diper oleh dar i hasil pengolahan limbah
secar a anaer obik.

I I . Mengenal Lebih J auh Tent ang Tahu, Limbah dan Pot ensinya

A.

Tahu

Kedelai mengandung pr ot ein 35 % bahkan pada var iet as unggul
kadar pr ot einnya dapat mencapai 40 - 43 %. Kandungan pr ot ein kedelai
hampir menyamai kadar pr ot ein susu skim ker ing lebih t inggi dar ipada
ber as, j agung, t epung singkong, kacang hij au, daging, ikan segar , dan t elur
ayam. Bila seseor ang t idak boleh at au t idak dapat makan daging at au
sumber pr ot ein hewani lainnya, kebut uhan pr ot ein sebesar 55 gr am per
har i dapat dipenuhi dengan makanan yang ber asal dar i 157,14 gr am kedelai.
Kedelai dapat diolah menj adi: t empe, ker ipik t empe, t ahu, kecap,
susu, dan lain-lainnya. Pr oses pengolahan kedelai menj adi ber bagai makanan
pada umumnya mer upakan pr oses yang seder hana, dan per alat an yang

digunakan cukup dengan alat -alat yang biasa dipakai di r umah t angga,
kecuali mesin pengupas, penggiling, dan cet akan.

Tabel 2. 1 Komposisi Kedelai per 100 gram Bahan
KOMPONEN

KADAR (%)

Pr ot ein

35-45

Lemak

18-32

Kar bohidr at

12-30

Air

7.

Sumber : Menr ist ek (2005)

Tahu mer upakan salah sat u makanan ber basis kedelai yang populer .
Tahu ber asal dar i kat a Tao Hu yang ar t inya kacang hancur seper t i bubur
(Nur hasan dan Pr amudyant o, 1991). Tahu adalah ekst r ak pr ot ein kedelai
yang t elah digumpalkan dengan asam, ion kalsium, at au bahan penggumpal
lainnya (Rans, 2005).
Tahu mengandung pr ot ein nabat i yang ber guna bagi per t umbuhan
t ubuh dan dikenal sej ak dulu di dar at an Cina lalu populer di masyar akat
I ndonesia kar ena r asanya enak, mudah pembuat annya dan dapat diolah
menj adi ber bagai bent uk masakan ser t a har ganya mur ah. Kandungan
pr ot ein t ahu set ar a dengan pr ot ein hewani. Nilai NPU ( net pr ot ein ut ilit y)
t ahu sekit ar 65 % yang mencer minkan banyaknya pr ot ein yang dapat

dimanf aat kan t ubuh dan mempunyai daya cer na t inggi sekit ar 85-98%
sehingga t ahu dapat dikonsumsi oleh segala lapisan masyar akat . Kandungan
zat gizi t ahu yang pent ing lainnya seper t i lemak, vit amin, dan miner al j uga
cukup t inggi (Mudj aj ant o, 2005).
Dasar pembuat an t ahu adalah melar ut kan pr ot ein yang t er kandung
dalam kedelai dengan menggunakan air sebagai pelar ut nya. Set elah pr ot ein
t er sebut lar ut , diusahakan unt uk diendapkan kembali dengan penambahan
bahan pengendap sampai t er bent uk gumpalan-gumpalan pr ot ein yang akan
menj adi t ahu (Menr ist ek, 2005).
Selain memiliki kelebihan, t ahu j uga mempunyai kelemahan, yait u
kandungan air nya yang t inggi sehingga mudah r usak kar ena mudah
dit umbuhi mikr oba. Unt uk memper panj ang masa simpan, kebanyakan
indust r i t ahu yang ada di I ndonesia menambahkan pengawet . Banyak
pengusaha nakal menambahkan f or malin dan pewar na met hanyl yellow yang
mer upakan bahan t ambahan pangan (BTP) yang dilar ang penggunaannya
dalam makanan menur ut per at ur an Ment er i Kesehat an (Menkes) Nomor
1168/ Menkes/ PER/ X/ 1999 (Mudj aj ant o, 2005).
Dalam pembuat an t ahu diper lukan bahan ant ar a lain : kedelai 5 kg,
air secukupnya, dan bat u t ahu 1 gr am. Sedangkan alat yang diper lukan

ant ar a lain : ember besar , t ampah (nyir u), kain sar ing at au kain blancu, kain
pengaduk, cet akan, ker anj ang, r ak bambu, t ungku at au kompor , dan alat
penghancur (alu)
Adapun car a pembuat annya adalah sebagai ber ikut (Menr ist ek, 2005) :
1. Pilih kedelai yang ber sih, kemudian dicuci;
1. Rendam dalam air ber sih selama sekit ar 8 j am (paling sedikit 3 lit er air
unt uk 1 kg kedelai). Kedelai akan mengembang j ika dir endam;
2. Cuci ber kali-kali kedelai yang t elah dir endam. Apabila kur ang ber sih
maka t ahu yang dihasilkan akan cepat menj adi asam;
3. Tumbuk kedelai dan t ambahkan air hangat sedikit demi sedikit hingga
ber bent uk bubur ;
4. Masak bubur t er sebut , j angan sampai mengent al pada suhu 70 0 ~ 80
O

C (dit andai dengan adanya gelembung-gelembung kecil);

5. Sar ing bubur kedelai dan endapkan air nya dengan menggunakan bat u
t ahu (Kalsium Sulf at = CaSO4) sebanyak 1 gr am at au 3 ml asam cuka
unt uk 1 lit er sar i kedelai, sedikit demi sedikit sambil diaduk per lahanlahan.
6. Cet ak dan pr es endapan t er sebut .

Secar a r ingkas, car a pembuat an t ahu dapat dilihat pada PPO (pet a
pr oses oper asi) ber ikut ini (Anwar , 2005) :
Air Asam

Air Hangat

Air dingin

Kedelai

I -1

sortasi
dan
penimbangan

O-1

perendaman

I-2

pencucian

O-2

penggilingan

O-3

pemasakan
bubur kedelai

O-4

penyaringan

O-5

penggumpalan

O-6

pencetakan

Tahu

Gambar 2. 1 PPO Cara pembuat an t ahu

B. Limbah I ndust ri Tahu

Limbah t ahu adalah limbah yang dihasilkan dalam pr oses
pembuat an t ahu maupun pada saat pencucian kedelai.
Limbah yang dihasilkan dar i indust r i t ahu menur ut Nur hasan
(1991) ber upa :
a. limbah padat
Buangan padat pabr ik t ahu ber asal dar i pr oses pencucian
penyar ingan ber upa bij i yang j elek, cecer an bij i, dan bat u ker ikil
yang t er ikut dalam bij i. Dar i pr oses penyar ingan dihasilkan limbah
padat ber upa ampas t ahu, sedangkan dar i pr oses pengepr esan
dihasilkan pot ongan-pot ongan t ahu yang t er cecer . Limbah padat
belum t er lalu mencemar i lingkungan kar ena bisa digunakan unt uk
membuat t empe dan pakan t er nak sapi, ker bau, kambing, babi, dan
ikan.
b. limbah cair
Sebagian besar buangan pabr ik t ahu adalah limbah cair yang
mengandung sisa air dar i susu t ahu yang t idak t er gumpal menj adi
t ahu, sehingga limbah cair pabr ik t ahu masih mengandung zat -zat
or ganik seper t i pr ot ein, kar bohidr at dan lemak. Selain zat t er lar ut ,

limbah cair j uga mengandung padat an t er suspensi at au padat an
t er endapkan misalnya pot ongan t ahu yang kur ang sempur na saat
pemr osesan.
Limbah padat belum dir asakan dampaknya t er hadap lingkungan
kar ena dapat dimanf aat kan unt uk makanan t er nak, t et api limbah cair
akan mengakibat kan bau busuk dan bila dibuang langsung ke sungai akan
menyebabkan t er cemar nya sungai t er sebut .

C. Karakt erist ik Limbah Cair I ndust ri Tahu

Penget ahuan t ent ang kar akt er ist ik limbah sangat pent ing kar ena
unt uk

menent ukan t eknologi apa yang har us dipilih dalam penanganan

limbah. Met ode penanganan limbah yang t elah ber hasil pada suat u
indust r i belum t ent u ber hasil diaplikasikan unt uk indust r i lainnya.
Limbah cair pabr ik indust r i mer upakan limbah agr oindust r i yang
mengandung bahan or ganik dan nut r ien t inggi. Let t inga et all . (1994)
menyat akan bahwa bahan or ganik t er sebut

dapat dikenali melalui

kar akt er ist iknya yait u dapat dioksidasi dan mengandung kar bon.
Kar akt er ist ik limbah cair
Pr amudyant o, 1991) :

t ahu ant ar a lain (Nur hasan dan

a. Temper at ur limbah cair t ahu biasanya t inggi (60 – 80

O

C) kar ena

pr oses pembuat an t ahu but uh suhu t unggi pada saat penggumpalan
dan penyar ingan.
b. War na air buangan t r anspar an sampai kuning muda dan diser t ai
adanya suspensi war na put ih. Zat t er lar ut dan t er suspensi mengalami
pengur aian hayat i maupun kimia sehingga ber ubah war na. Pr oses ini
mer ugikan kar ena air buangan ber ubah

menj adi war na hit am dan

busuk yang member i nilai est et ika kur ang baik.
c. Bau air buangan indust r i t ahu dikar enakan pr oses pemecahan pr ot ein
oleh mikr oba alam sehingga t imbul bau busuk dar i gas H 2S.
d. Keker uhan pada limbah disebabkan oleh adanya padat an t er suspensi
dan t er lar ut dalam limbah cair pabr ik t ahu.
e. pH r endah.
Limbah cair t ahu mengandung asam cuka sisa pr oses penggumpalan
t ahu sehingga limbah cair t ahu ber sif at asam. Pada kondisi asam ini
t er lepas zat -zat yang mudah menj adi gas.
f . COD dan BOD t inggi.
Pencemar an limbah cair or ganik pada suat u per air an diukur dengan
uj i COD dan BOD (I ndr iyat i, 2005). Angka COD biasanya lebih besar

2 – 3 kali angka BOD. Nilai COD menunj ukkan banyaknya oksigen
yang digunakan dalam pr oses oksidasi oleh zat -zat or ganik yang
t er kandung dalam limbah cair yang ekuivalen dengan nilai konsent r asi
kalium dikr omat (K2Cr 2 O7 ) (Gint ing, 1992). Angka COD mer upakan
ukur an bagi pencemar an air oleh bahan-bahan or ganik yang secar a
alamiah

dapat

mengakibat kan

dioksidasikan

melalui

ber kur angnya

oksigen

pr oses
t er lar ut

biologis,

dan

dalam

air

(Alger t ,1987). Wagiman (2004) menyat akan bahwa f lukt uasi COD
ber ada pada j angkauan ant ar a 10.000 – 100.000 mg/ L. Malina dan
Pohland (1992) dalam Damanhur i et al.(1997) menyat akan bahwa nilai
COD limbah cair t ahu di at as 4.000 mg/ L. J adi, nilai COD limbah cair
t ahu ber kisar ant ar a 4.000 – 100.000 mg/ L.
Sant ika (1987) dalam Wagiman, et .all. (2003) menyat akan bahwa
limbah cair t ahu secar a alami sudah mengandung mikr oor ganisme kar ena
kandungan bahan or ganiknya t inggi. Hasil penguj ian menunj ukkan bahwa
konsent r asi mikr oor ganisme limbah cair t ahu sangat t inggi yait u 10 -1
mikr obia, yang ber ar t i limbah t ahu di sent r a indust r i t ahu Gamping
t er masuk kat egor i t er cemar

ber at . Limbah cair

yang dihasilkan

mengandung padat an t er suspensi maupun t er lar ut , akan mengalami

per ubahan f isika, kimia, dan hayat i yang akan menghasilkan zat ber acun
at au mencipt akan media unt uk t umbuhnya kuman dimana kuman ini dapat
ber upa kuman penyakit at au kuman lainnya yang mer ugikan baik pada
t ahu sendir i at aupun t ubuh manusia. Bila dibiar kan dalam limbah cair
akan ber ubah war nanya menj adi coklat kehit aman dan ber bau busuk
yang bisa mengakibat kan sakit per napasan. Apabila limbah cair ini
mer embes ke dalam t anah yang dekat dengan sumur maka air sumur it u
t idak dapat dimanf aat kan lagi. Apabila limbah ini dialir kan ke sungai
maka akan mencemar i sungai dan bila masih digunakan maka akan
menimbulkan penyakit gat al, diar e, dan penyakit lainnya (Nur hasan,
1991).
Limbah cair dar i t ahu yang paling ber bahaya apabila dibuang
secar a langsung ke lingkungan adalah whey yang mer upakan hasil
samping pr oses penggumpalan dan kandungan bahan or ganiknya sangat
t inggi (Sur yandono, 2004) dan pHnya r endah kar ena mengandung cuka
sisa bahan unt uk pembuat an t ahu. Secar a f isik, whey ber war na kuning,
kent al, dan ber bau menyengat j ika t er simpan lebih dar i 24 j am.

Tabel 2. 2 Karakt erist ik limbah cair t ahu (whey)
Paramet er

1.pH
2. COD

Sat uan
-

mg/ L

3. BOD
mg/ L
4. N-NH 3
mg/ L
5. N-t ot al
mg/ L
6. Pr ot ein
%
7. Padat an
mg/ L
t er suspensi
Sumber : Wagiman, et .all (2003)

Nilai

4-5
30.000 –
40.000
10.000 – 15.000
30 – 40
300 – 350
0,30 – 0,40
6.000 – 8.000

I I I . PENGENDALI AN LI MBAH CAI R I NDUSTRI TAHU

A. Pengendalian Limbah Cair Tahu dengan Sist em Anaerobik

Salah

sat u dasar

per t imbangan dalam pemilihan t eknologi

pengolahan limbah cair adalah kar akt er ist ik limbah cair (Pust eklim,
t anpa t ahun).
Dengan melihat kar akt er ist ik limbah cair t ahu di at as, maka
limbah cair t ahu t er golong limbah cair yang mengandung bahan or ganik
yang t inggi dan pada umumnya biodegr adable at au mudah diur ai oleh
mikr obia. Kondisi t er sebut akan sangat mengunt ungkan unt uk diolah
dengan pr oses biologis, yait u memanf aat kan kehidupan mikr obia unt uk
mengur aikan zat or ganik. Menur ut Met calf dan Eddy (1991), penanganan
limbah secar a biologik adalah unt uk menghilangkan bahan-bahan t er lar ut
dan bahan padat koloid yang t idak mengendap ( non set t leable colloid

solid ).
J enie dan Winiat i (1993) menyat akan bahwa sist em biologik
mer upakan sist em ut ama yang digunakan unt uk menangani limbah or ganik
secar a

aer ob

ber dasar kan

maupun
pada

anaer ob.
dasar -dasar

Pr oses- pr oses
mikr obiologi.

yang

ber langsung

Mikr oor ganisme

menggunakan limbah sebagai sumber nut r isi dan menyediakan ener gi
unt uk pembangunan sel.
Anonim (2003) dalam Wagiman (2004) menyat akan bahwa
pengolahan limbah secar a anaer obik sangat cocok unt uk mengolah limbah
cair yang mengandung bahan or ganik kompleks seper t i limbah dar i
indust r i makanan, minuman, bahan kimia dan obat -obat an.
Beber apa alasan yang dipakai unt uk penggunaan pr oses anaer obik
dalam penanganan limbah ant ar a lain : laj u r eaksi lebih t inggi dibanding
aer obik, kegunaan pr oduk akhir dan st abilisasi bahan or ganik (Wagiman,
2004).
Kar akt er ist ik pr oses pengolahan anaer obik dapat

dij elaskan

sebagai ber ikut (Pust eklim, t anpa t ahun) :
1. mampu mener ima beban or ganik yang t inggi per sat uan volume
r eakt or nya sehingga volume r eakt or r elat if lebih kecil dibandingkan
dengan pr oses aer obik
2. t anpa ener gi unt uk pr osesnya t et api dapat menghasilkan ener gi
3. menghasilkan sur plus lumpur yang r endah
4. per t umbuhan mikr oba yang lambat
5. membut uhkan st abilit as pH pada daer ah net r al (6,5-7,5)

Menur ut Let t inga (1994) f akt or - f akt or lingkungan yang sangat
ber pengar uh pada pengolahan limbah secar a anaer obik adalah suhu, pH,
adanya nut r ien essensial

(makr onut r ien, nit r ogen, phosphor , dan

mikr onut r ien), ser t a t idak adanya senyawa r acun.
Bakt er i-bakt er i anaer obik mesof ilik mampu t umbuh pada suhu 20
- 45 oC (J enie dan Winiat i, 1993). Pr oses digest i akan opt imum pada
suhu 35 – 40 OC unt uk r ange mesof il dan 55 OC unt uk t er mof il. Nilai dan
kest abilan

pH

pada

r eakt or

anaer obik

sangat

pent ing

kar ena

met anogenesis t er j adi pada kisar an pH net r al (6,3 – 7,8). Senyawa
r acun yang ber pengar uh adalah logam ber at , senyawa klor o-or ganik,
oksigen dan sulf ida. Sebagian oksigen masuk saat dist r ibusi inf luen,
namun selanj ut nya digunakan dalam met abolisme oksidat if pada pr oses
asidogenesis sehingga t idak ada lagi oksigen t er lar ut dalam r eakt or
(Let t inga, 1994).
Sar dj oko

(1991)

dalam

Hasan

(2004)

menyat akan

bahwa

pengolahan limbah secar a anaer ob mempunyai keunt ungan sebagai
ber ikut :
1. menghasilkan lumpur yang secar a biologi sangat st abil

2. memer lukan sedikit unsur har a kar ena menghasilkan sedikit j ar ingan
sel
3. t idak memer lukan ener gi unt uk aer asi
4. menghasilkan gas met an sebagai pr oduk akhir yang mempunyai nilai
ekonomis
5. lumpur anaer ob dapat disimpan t anpa pember ian zat makanan
Sedangkan kelemahannya adalah :
1. agak peka t er hadap kehadir an senyawa t er t ent u, seper t i CHCl 3 , CCl 4 ,
dan CN
2. diper lukan wakt u st ar t

up yang r elat if

lama sebagai akibat

per t umbuhan anaer ob yang sangat lambat
3. pada

dasar nya

mer upakan

pr oses

pengolahan

awal

sehingga

menur unkan

sebagian

memer lukan pengolahan lanj ut an unt uk bisa dibuang
Penanganan

secar a

anaer obik

hanya

kandungan bahan or ganik dan dalam banyak kasus diikut i dengan
penanganan aer obik (Mahida, 1984).
I ndr iyat i (2005) menyat akan bahwa kemampuan per t umbuhan
bakt er i met an sangat r endah, membut uhkan wakt u dua sampai lima har i

unt uk penggandaannya, sehingga membut uhkan r eakt or yang ber volume
cukup besar .
Lamanya wakt u per t umbuhan mikr obia mengakibat kan wakt u st ar t
up menj adi lama. Hal ini bisa diat asi dengan penambahan bahan pengur ai
limbah or ganik. Bahan pengur ai limbah or ganik t er sebut ant ar a lain
St ar bio Plus, Bio Fund, EMMA, EM-4, Decomic (UMM, 2006), Bio2000
ser t a St ar bio-CC yang t er bukt i mampu mengur aikan limbah secar a
cepat , pr akt is dan mudah (Yusr i, 2004).

B. Proses Transf ormasi Bahan Organik

Pengolahan limbah secar a anaer obik mengakibat kan t er j adinya
t r ansf or masi makr omolekul bahan or ganik menj adi molekul-molekul yang
lebih seder hana. Menur ut Let t inga (1994), t er dapat empat t ahap pr oses
t r ansf or masi bahan or ganik pada sist em anaer obik, yait u :
1. Hidr olisis
Pada t ahapan hidr olisis, mikr obia hidr olit ik
senyawa or ganik

mendegr adasi

kompleks yang ber upa polimer

menj adi

monomer nya yang ber upa senyawa t ak t er lar ut dengan ber at
molekul yang lebih r ingan. Lipida ber ubah menj adi asam lemak

r ant ai panj ang dan gliser in, polisakar ida menj adi gula (mono dan
disakar ida), pr ot ein menj adi asam amino dan asam nukleat
menj adi pur in dan pir imidin. Konver si lipid ber langsung lambat
pada suhu dibawah 20

O

C. Pr oses hidr olisis membut uhkan

mediasi exo-enzim yang dieksr esi oleh bakt er i f er ment at if .
Hidr olisis molekul komplek dikat alisasi oleh enzim ekst r a seluler
seper t i sellulase, pr ot ease, dan lipase. Walaupun demikian
pr oses pengur aian anaer obik

sangat

lambat

dan menj adi

t er bat as dalam pengur aian limbah sellulolit ik yang mengandung
lignin (Said, 2006).
2.

Asidogenesis.

Monomer -monomer hasil hidr olisis dikonver si menj adi senyawa
or ganik seder hana seper t i asam lemak volat il, alkohol, asam
lakt at , senyawa miner al seper t i kar bondioksida, hidr ogen,
amoniak, dan gas hidr ogen sulf ida. Tahap ini dilakukan oleh
ber bagai kelompok bakt er i, mayor it asnya adalah bakt er i obligat
anaer ob dan sebagian yang lain bakt er i anaer ob f akult at if .

3.

Aset ogenesis

Hasil asidogenesis dikonver si menj adi hasil akhir bagi pr oduksi
met ana ber upa aset at , hidr ogen, dan kar bondioksida. Sekit ar
70

% dar i

COD

semula

Pembent ukan asam aset at

diubah

menj adi

asam aset at .

kadang-kadang diser t ai

dengan

pembent ukan kar bondioksida at au hidr ogen, t er gant ung kondisi
oksidasi dar i bahan or ganik aslinya.
Et anol, asam pr opionat , dan asam but ir at dir ubah menj adi asam
aset at oleh bakt er i aset ogenik dengan r eaksi seper t i ber ikut
(Said, 2006) :
CH 3CH 2OH + CO2  CH 3 COOH + 2H 2
Et anol

Asam Aset at

CH 3CH 2COOH + 2H 2O  CH 3 COOH + CO2 + 3H 2
Asam Pr opionat

Asam But ir at

Pada

........ (per s. 2)

Asam Aset at

CH 3CH 2CH 2 COOH + 2H 2 O  2CH 3COOH + 2H 2

4.

........ (per s. 1)

......... (per s. 3)

Asam Aset at

Met anogenesis.
t ahap

met anogenesis,

t er bent uk

met ana

dan

kar bondioksida. Met ana dihasilkan dar i aset at at au dar i r eduksi

kar bondioksida oleh bakt er i aset ot r opik dan hidr ogenot r opik
dengan menggunakan hidr ogen.
Tiga t ahap per t ama di at as disebut sebagai f er ment asi asam
sedangkan t ahap keempat disebut f er ment asi met anogenik (Let t inga, et

all , 1994). Tahap aset ogenesis t er kadang dit ulis sebagai bagian dar i
t ahap asidogenesis.
Fer ment asi asam cender ung menyebabkan penur unan pH kar ena
adanya pr oduksi asam lemak volat il dan int er mediet -int er mediet lain
yang memisahkan dan mempr oduksi pr ot on. Met anogenesis hanya akan
ber kembang

dengan

baik

pada

kondisi

pH

net r al

sehingga

ket idakst abilan mungkin muncul sehingga akt ivit as met anogen dapat
ber kur ang. Kondisi ini biasa disebut sour ing (pengasaman) (Let t inga,
1994).

Tahapan pr oses t r ansf omasi bahan or ganik t er sebut disaj ikan
pada Gambar 2.2 ber ikut ini.
Lipid

hidrolisis

Polisakarida

fatty acids Monosaccharida

other fermnetation
products

Protein

Nucleid acid

Purine dan
pyrimidines

amino acids

simple aromatics

Metanogenic Substrates,
carbon dioxide, hydrogen,
formate, methanol,
methylamines, acetate

Asidogenesis

Metane + carbon dioxide

Metanogenesis

Gambar 2. 2 Tahapan t ransf ormasi bahan organik secara
anaerobik (Met calf dan Eddy, 1991).

Ber bagai st udi t ent ang digest i aner obik pada ber bagai ekosist em
menunj ukkan bahwa 70 % at au lebih met ana yang t er bent uk diper oleh
dar i aset at (per s. 1). J adi aset at mer upakan int er mediet kunci pada

selur uh f er ment asi pada ber bagai ekosist em t er sebut (Main et al.
1977).

Hanya sekit ar 33 % bahan or ganik yang dikonver si menj adi

met ana melalui j alur hidr ogenot r opik dar i r eduksi CO2 menggunakan H 2
(per s. 2) (Mar chaim,1992). Konver si bahan or ganik menj adi met an dapat
dilihat pada gambar 2.3 ber ikut .

Gambar 2. 3 Neraca massa penguraian bahan organik menj adi
met ana (Said et all, 2006)

Reaksi kimia pembent ukan met an dar i asam aset at dan r eduksi
CO 2 dapat dilihat pada per samaan r eaksi ber ikut :
Aset ot r opik met anogenesis :
CH 3 COOH  CH 4 + CO2

........................................ (per s. 1)

Hidr ogenot r opik met anogenesis :
4H 2 + CO 2  CH 4 + H 2O

........................................ (per s. 2)

Henzen and Har r emoe (1983) dalam Let t inga et all (1994)
menyat akan bahwa bakt er i yang mempr oduksi met ana dar i hidr ogen dan
kar bondioksida t umbuh lebih cepat dar ipada yang menggunakan asam
aset at . Kecepat an pengur aian biopolimer , t idak hanya t er gant ung pada
j umlah j enis bakt er i yang ada dalam r eakt or , akan t et api j uga ef isiensi
dalam mengubah subst r at dengan kondisi-kondisi wakt u t inggal subst r at
di dalam r eakt or , kecepat an alir ef luen, t emper at ur dan pH yang yang
t er j adi di dalam bior eakt or . Bilamana subst r at yang mudah lar ut
dominan, r eaksi kecepat an t er bat as akan cender ung membent uk met ana
dar i asam aset at dan dar i asam lemak dengan kondisi st abil at au st eady

st at e. Fakt or lain yang mempengar uhi pr oses ant ar a lain wakt u t inggal
at au lamanya subst r at ber ada dalam suat u r eakt or sebelum dikeluar kan
sebagai sebagai super nat an at au digest ed sludge (ef luen). Minimum

wakt u t inggal har us lebih besar dar i wakt u gener asi met an sendir i, agar
mikr oor ganisme didalam r eakt or t idak keluar dar i r eakt or at au yang
dikenal dengan ist ilah wash out (I ndr iyat i, 2005).
Mikr oba yang

beker j a

but uh

makanan

yang

t er dir i

at as

kar bohidr at , lemak, pr ot ein, f osf or dan unsur -unsur mikr o. Lewat siklus

biokimia, nut r isi diur aikan dan dihasilkan ener gi unt uk t umbuh. Dar i
pr oses pencer naan anaer obik ini akan dihasilkan gas met an. Bila unsur unsur dalam makanan t ak ber ada dalam kondisi yang seimbang at au
kur ang, bisa dipast ikan pr oduksi enzim unt uk mengur aikan molekul
kar bon komplek oleh mikr oba akan t er hambat . Per t umbuhan mikr oba
yang opt imum biasanya membut uhkan per bandingan unsur C : N : P
sebesar 150 : 55 : 1 (J enie dan Winiat i, 1993). Namun, akt ivit as
met abolisme dar i bakt er i met anogenik akan opt imal pada nilai r asio C/ N
sekit ar 8-20 (Anonim, 2005).
Ada

beber apa

senyawa

yang

bisa

menghambat

(pr oses)

pengur aian dalam suat u unit biogas saat menyiapkan bahan baku unt uk
pr oduksi biogas, seper t i ant iobiot ik, desinf ekt an dan logam ber at
(Set iawan, 2005).

C. Mikrobia dalam Pengolahan Limbah Cair Tahu

Mikr obia

mer upakan

salah

sat u

f akt or

kunci

yang

ikut

menent ukan ber hasil t idaknya suat u pr oses penanganan limbah cair
or ganik secar a biologi. Keber adaanya sangat diper lukan unt uk ber bagai
t ahapan dalam per ombakan bahan or ganik.
Mar chaim (1992) menyat akan bahwa ef ekt if it as biodegr adasi
limbah or ganik menj adi met ana membut uhkan akt if it as met abolik yang
t er koor dinasi dar i populasi mikr obia yang ber beda-beda. Populasi
mikr oba dalam j umlah dan kondisi f isiologis yang siap diinokulasikan
pada media f er ment asi disebut sebagai st ar t er .
Bakt er i, suat u gr up pr okar iot ik, adalah or ganisme yang mendapat
per hat ian ut ama baik dalam air maupun dalam penanganan air limbah
(J enie dan Winiat i, 1993). J adi, dalam pr oses anaer obik, mikr obia yang
digunakan ber asal

dar i

golongan bakt er i. Bakt er i

yang ber sif at

f akult at if anaer ob yait u bakt er i yang mampu ber f ungsi dalam kondisi
aer obik maupun anaer obik. Bakt er i-bakt er i t er sebut dominan dalam
pr oses penanganan limbah cair baik secar a aer obik at aupun anaer obik.

Mar chaim (1992) menyat akan bahwa digest i at au pencer naan
bahan or ganik yang ef ekt if membut uhkan kombinasi met abolisme dar i
ber bagai j enis bakt er i anaer obik.
Beber apa j amur (f ungi) dan pr ot ozoa dapat dit emukan dalam
pengur aian anaer obik, t et api bakt er i mer upakan mikr oor ganisme yang
paling dominan beker j a didalam pr oses pengur aian anaer obik. Sej umlah
besar bakt er i anaer obik dan f akult at if yang t er libat dalam pr oses
hidr olisis

dan

f er ment asi

senyawa

Bact er oides,

Bif idobact er ium,

St r ept ococcus.

Bakt er i

asidogenik

or ganik

ant ar a

Clost r idium,
(pembent uk

lain

adalah

Lact obacillus,
asam)

seper t i

Clost r idium, bakt er i aset ogenik (bakt er i yang mempr oduksi aset at dan
H 2) seper t i Synt r obact er wolinii dan Synt r ophomonas wolf ei (Said,
2006)
Bakt er i met ana yang t elah ber hasil diident if ikasi t er dir i dar i
empat genus (J enie dan Rahayu, 1993) :
1. Bakt er i bent uk bat ang dan t idak membent uk spor a dinamakan

Met hanobact er ium.
2. Bakt er i

bent uk

Met hanobacillus.

bat ang

dan

membent uk

spor a

adalah

3. Bakt er i bent uk kokus yait u Met hanococcus at au kelompok koki yang
membagi dir i.
4. Bakt er i bent uk sar cina pada sudut 90 O dan t umbuh dalam kot ak yang
t er dir i dar i 8 sel yait u Met hanosar cina.
Bakt er i met anogen melaksanakan per anan pent ing pada digest i
anaer ob kar ena mengendalikan t ingkat degr adasi bahan or ganik dan
mengat ur alir an kar bon dan elekt r on dengan menghilangkan met abolit
per ant ar a yang ber acun dan meningkat kan ef isiensi t er modinamik dar i
met abolisme per ant ar a ant ar spesies.
Soet ar t o et all. (1999) menyat akan bahwa bakt er i met anogen
mer upakan obligat anaer ob yang t idak bisa t umbuh pada keadaan yang
t er dapat oksigennya dan menghasilkan met an dar i oksidasi hidr ogen
at au senyawa or ganik seder hana seper t i aset at dan met anol ser t a t idak
dapat menggunakan kar bohidr at , pr ot ein, dan subst r at komplek or ganik
yang lain. Bakt er i penghasil met an ber sif at gr am var iabel, anaer ob,
dapat mengubah CO 2 menj adi met an, dinding selnya mengandung pr ot ein
t et api t idak mempunyai pept idoglikan. Bakt er i ini mer upakan mikr obia

Ar chaebact er ia yang mer upakan j asad r enik pr okar iot ik yang habit at nya
sangat ekst r im. Ar chaebact er ia adalah kelompok pr okar iot yang sangat

ber beda dar i eubact er ia. Dinding selnya t idak mengandung pept idoglikan
(mur ein),

t idak

sensit if

t er hadap

klor amf emikol.

Pada

Met hanobact er ium sp., dinding selnya mengandung mat er i seper t i
pept idoglikan yang disebut

pseudopept idoglikan at au pseudomur ein

t er susun dar i N aset il glukosamin dan asam N aset il t alosaminur onat (2
gula amino). Asam amino yang ada semuanya bent uk

L

(pada

pept idoglikan bent uk D). Dinding sel Ar chaebact er ia t ahan t er hadap
lisosim. Met hanosar cina sp. mengandung dinding sel t ebal galakt osamin,
asam glukur onat ,

dan

glukosa.

Dinding

sel

Met hanococcus dan

Met hanomicr obium mengandung pr ot ein dan kekur angan kar bohidr at .
Dwidj oseput r o

Met hanobact er ium

(1998)
adalah

menyat akan
anaer ob,

bahwa

cir i

aut ot r of / het er ot r of ,

genus
dan

menghasilkan gas met an. Bakt er i aut ot r of (ser ingkali dibedakan ant ar a
kemoaut ot r of dan f ot oaut ot r of ) dapat hidup dar i zat -zat anor ganik.
Bakt er i het er ot r of membut uhkan zat or ganik unt uk kehidupannya.
Subst r at yang digunakan oleh bakt er i met anogen ber upa kar bon
dengan sumber ener gi ber upa H 2/ CO2, f or mat , met anol, met ilamin, CO,
dan aset at . Kebanyakan met anogen dapat t umbuh pada H 2/ CO2, akan
t et api beber apa spesies t idak dapat memet abolisme H 2 / CO 2 . Nut r isi

yang dibut uhkan oleh met anogen ber var iasi dar i yang seder hana sampai
yang kompleks. Ber kait an dengan asimilasi kar bon, ada yang ber upa
met anogen aut ot r of

dan het er ot r of . Di habit at

aslinya, bakt er i

met anogen t er ant ung dar i bakt er i lain yang menyuplai nut r ien esensial
seper t i sisa miner al, vit amin, aset at , asam amino, at au f akt or -f akt or
t umbuh lainnya (Main and Smit h, 1981).
Bakt er i yang ber per an dalam pengur aian limbah or ganik secar a
alami t umbuh secar a lambat sehingga diper lukan penambahan inokulasi
pengur ai limbah. Salah sat u mer k dagang inokulum yang biasa digunakan
adalah Bio2000. Kemasan Bio2000 mendiskr ipsikan bahwa Bio2000
mer upakan ser buk pengur ai limbah or ganik yang didalamnya t er dapat
bakt er i dan bahan-bahan alami yang dapat menghasilkan bif ido bact er ia
(bakt er i yang mengunt ungkan) sehingga mampu memacu pengur aian
limbah or ganik lebih cepat . Komposisi Bio2000 adalah air (3 %), % abu
(72,46), pr ot ein kasar (3,57 % ), lemak kasar ( 0,27 %), ser at kasar
(9,37), kalsium (19,12 %), f osf or (0,1 %), dan lain-lain (11,33 %). Bakt er i
yang di inokulasi kan adalah bakt er i amilolit ik (35,43 %), selulot ik ( 26,64
%), pr ot eolit ik (20,84 %), dan lipolit ik (17,13 %).

I V. POTENSI LI MBAH CAI R I NDUSTRI TAHU

A. Pot ensi Limbah Cair I ndust ri Tahu Sebagai Sumber Energi
Alt ernat if

Biogas

Biogas dikenal sebagai gas r awa at au lumpur dan bisa digunakan
sebagai bahan bakar . Biogas adalah gas mudah t er bakar yang dihasilkan
dar i pr oses f er ment asi bahan-bahan or ganik oleh bakt er i-bakt er i
anaer ob. Pada umumnya semua j enis bahan or ganik bisa dipr oses unt uk
menghasilkan biogas (Anonim, 2005).

Whey mer upakan bagian limbah cair t ahu yang paling ber bahaya.
Pengolahan limbah cair t ahu secar a anaer obik memungkinkan konver si

whey menj adi biogas kar ena whey mengandung bahan or ganik cukup
t inggi sebagaimana yang dit unj ukkan oleh nilai CODnya. Pembent ukan
biogas t er j adi selama pr oses f er ment asi ber j alan (Set iawan, 2005).
Pembuat an dan penggunaan biogas di I ndonesia mulai digalakkan
pada awal t ahun 1970-an dengan t uj uan memanf aat kan buangan at au sisa
yang ber limpah dar i benda yang t idak ber manf aat

menj adi yang

ber manf aat , ser t a mencar i sumber ener gi lain di luar kayu bakar dan
minyak t anah. Pembuat an biogas bisa dengan dr um bekas yang masih

kuat at au sengaj a dibuat dalam bent uk bej ana dar i t embok at au bahanbahan lainnya (Sur iawir ia, 2005).
Biogas diper gunakan dengan car a yang sama seper t i penggunaan
gas lainnya yang mudah t er bakar dengan mencampur nya dengan oksigen
(O2 ). Unt uk mendapat kan hasil pembakar an yang opt imal per lu dilakukan
pr oses pemur nian/ penyar ingan kar ena biogas mengandung beber apa gas
lain yang t idak mengunt ungkan (Anonim, 2005).
Biogas dapat digunakan unt uk kepent ingan pener angan dan
memasak. Lampu at au kompor yang sudah umum dan biasa diper gunakan
unt uk gas lain selain biogas t idak cocok unt uk pemakaian biogas,
sehingga memer lukan penyesuaian kar ena bent uk dan sif at biogas
ber beda dengan bent uk dan sif at gas lain yang sudah umum. Pusat
Teknologi Pembangunan (PTP) I TB t elah sej ak lama membuat lampu at au
kompor yang dapat

menggunakan biogas, yang asalnya dar i lampu

pet r omak at au kompor yang sudah ada. Kompor biogas t er sebut
t er susun dar i r angka, pembakar , spuyer , cincin penj epit spuyer dan
cincin pengat ur

udar a, yang kalau sudah diat ur

akan mempunyai

spesif ikasi t emper at ur nyala api dapat mencapai 560°C dengan war na

nyala bir u muda pada malam har i, dan laj u pemakaian biogas 350
lit er / j am. (Sur iawir ia, 2005).
Gas met an mempunyai nilai kalor ant ar a 590 – 700 K.cal/ m3.
Sumber kalor lain dar i biogas adalah dar i H 2 ser t a CO dalam j umlah
kecil, sedang kar bon dioksida dan gas nit r ogen t ak ber kont r ibusi dalam
soal nilai panas. Nilai kalor biogas lebih besar dar i sumber ener gi
lainnya, seper t i

coalgas (586

K.cal/ m3)

at aupun wat er gas (302

K.cal/ m3). Nilai kalor biogas lebih kecil dar i gas alam (967 K.cal/ m3).
Set iap kubik biogas set ar a dengan 0,5 kg gas alam cair (liquid pet r oleum
gases/ LPG), 0,5 L bensin dan 0,5 L minyak diesel. Biogas sanggup
membangkit kan t enaga list r ik sebesar 1,25 – 1,50 kilo wat t hour (kwh)
(Set iawan,2005).
Biogas mer upakan gas yang t idak ber war na, t idak ber bau dan
sangat t inggi dan cepat daya nyalanya, sehingga sej ak biogas ber ada
pada bej ana pembuat an sampai penggunaannya unt uk pener angan
at aupun memasak, har us selalu dihindar kan dar i api yang dapat
menyebabkan kebakar an at au ledakan (Sur iawir ia, 2005).
Pembuat an biogas dimulai dengan memasukkan bahan or ganik ke
dalam digest er , sehingga bakt er i anaer ob membusukkan bahan or ganik

t er sebut dan menghasilkan gas yang disebut biogas. Biogas yang t elah
t er kumpul di dalam digest er dialir kan melalui pipa penyalur gas menuj u
t angki penyimpan gas at au langsung ke lokasi penggunaannya, misalnya
kompor . Biogas dapat diper gunakan dengan car a yang sama seper t i car a
penggunaan gas lainnya yang mudah t er bakar . Pembakar an biogas
dilakukan

dengan

mencampur nya

dengan

oksigen

(O2).

Unt uk

mendapat kan hasil pembakar an yang opt imal per lu dilakukan pr oses
pemur nian/ penyar ingan kar ena biogas mengandung beber apa gas lain
yang t idak mengunt ungkan. Keunt ungan lain yang diper oleh adalah
dihasilkannya lumpur yang dapat digunakan sebagai pupuk. Fakt or -f akt or
yang mempengar uhi pr odukt ivit as sist em biogas ant ar a lain j enis bahan
or ganik yang dipr oses, t emper at ur digest er , r uangan t er t ut up at au
kedap udar a, pH, t ekanan udar a ser t a kelembaban udar a. Komposisi gas
yang t er dapat di dalam biogas adalah 40-70 % met ana (CH 4 ), 30- 60 %
kar bondioksida (CO2 ) ser t a sedikit hidr ogen (H 2 ) dan hidr ogen sulf ida
(H 2S) (Anonim,2005).
Dar i pr oses f er ment asi dihasilkan campur an biogas yang t er dir i
at as, met ana (CH 4), kar bon dioksida, hidr ogen, nit r ogen dan gas lain
seper t i H 2S. Met ana yang dikandung biogas ini j umlahnya ant ar a 54 –

70%, sedang kar bon dioksidanya ant ar a 27 – 43%. Gas-gas lainnya
memiliki per sent ase hanya sedikit saj a (Set iawan, 2005).

B. Reakt or UASB ( Upf low Anaerobic Sludge Blanket )

Reakt or UASB mer upakan salah sat u r eakt or pengolah limbah
cair secar a anaer ob dengan alir an inf luen dar i bawah r eakt or unt uk
memper besar kemungkinan kont ak ant ar a lumpur mikr obia dengan
limbah cair . Namun dor ongan ke at as t er sebut t idak boleh t er lalu kuat
agar lumpur mikr obia t idak ikut keluar ber sama ef luen (Pust eklim,
2002).

Gambar 2.4 Reakt or UASB

Konsep ini ber mula dar i ide Dr . Gat ze Let t inga dan koleganya
pada akhir t ahun 1970- an (1976-1980) di Wageningen Univer sit y
(Belanda) yang t er inspir asi oleh publikasi Dr . Car r y McCar t y (St anf or d,
USA) saat t im Let t inga sedang ber eksper imen dengan konsep f ilt er
anaer obik.
Mar chaim (1992) menyat akan bahwa r eakt or t er buat

dar i

t angki bundar dimana limbah mengalir ke at as melalui lapisan lumpur
anaer ob yang kur ang lebih sebanyak set engah dar i volume r eakt or .
Sebuah ker ucut t er balik t er pasang menet ap di uj ung at as digest er ini
yang memungkinkan t er j adinya pemisahan padat an-cair an. Selama masa

st ar t -up, padat an-padat an biologis t ur un dengan kur ang baik, namun
seir ing

dengan

ber j alannya

wakt u,

but ir an-but ir an

lumpur

yang

mengembang mulai t ur un mengendap dengan cukup baik.
Reakt or UASB t ampak seper t i sebuah t angki kosong kar ena
sedemikian

seder hana

dan

mur ahnya

desain

ini.

Limbah

cair

didist r ibusikan ke dalam t angki ini secar a t epat melalui cer uk kecil.
Limbah cair ini naik melewat i lapisan lumpur anaer ob dimana mikr obia
yang t er dapat pada lumpur t er sebut mampu kont ak/ ber singgungan
dengan subst r at limbah cair t er sebut . Lapisan lumpur ini t er susun dar i

mikr oor ganisme yang secar a alami membent uk gr anula/ but ir an-but ir an
(pellet s)

ber diamet er

0,5

-

2

mm yang mempunyai

kecepat an

sediment asi cukup t inggi dan mampu mencegah wash-out dar i sist em ini
pada beban hidr olik t inggi (Field, 2002).
Reakt or ber oper asi dengan baik j ika sesuai dengan kr it er ia yang
opt imum, yait u r ange pH sekit ar 6,6 – 7,6, suhu limbah cair sebaiknya
t idak kur ang dar i 5

o

C kar ena t emper at ur

yang r endah dapat

mengganggu t ingkat hidr olisis dan akt ivit as bakt er i met anogenik. Pada
musim dingin gas met an dibut uhkan unt uk memanaskan limbah cair yang
diolah dalam r eakt or ini. Konsent r asi Suspended solid (SS) pada inf luen
sehar usnya t idak melebihi 500 mg/ L kar ena dapat mempengar uhi pr oses
anaer obik dengan (Anh, 2005) :
a. pembent ukan lapisan buih dan busa ber kait an dengan kehadir an
komponen-komponen yang t ak t er lar ut yang ber sif at mengapung
seper t i lemak dan lipid.
b.

memper lambat at au bahkan sepenuhnya menghalangi pembent ukan
but ir an lumpur

c. mengakibat kan wash out pada r eakt or

d. menur unkan selur uh akt ivit as met anogenik dar i lumpur yang ber kait an
dengan akumulasi SS
Semula

UASB

digunakan

unt uk

menangani

limbah

dar i

penyulingan gula, indust r i bir dan alkohol, indust r i penyulingan dan
f er ment asi, indust r i pangan, ser t a indust r i pulp dan ker t as (Anh, 2005).
Field (2003) menyat akan bahwa keempat sekt or indust r i t er sebut
t er hit ung sebagai 87 % dar i indust r i yang mener apkan t eknologi ini.
Pener apan t eknologi ini j uga digunakan pada penanganan ef luent indust r i
kimia dan pet r okimia ser t a limbah cair indust r i t ekst il. Pada iklim panas,
konsep UASB cocok unt uk penanganan limbah domest ik (r umah t angga).
Kelompok Ker j a AMPL (2004) menyat akan bahwa t eknik UASB
(Upf low Anaer obic Sludge Bed) pada pengolahan limbah per kot aan
semakin diminat i kar ena biaya oper asi r endah, dapat menangani beban
cemar an t inggi, t idak membut uhkan t empat yang luas.
Kelebihan lain dar i UASB yait u t imbulnya but ir an-but ir an lumpur
(gr anules sludge) dan
disebut

per angkat pemisah int er nal 3 f ase yang biasa

sebagai GSL (gas-sludge-liquid separ at or syst em) device.

But ir an lumpur ini mampu member ikan beber apa keunt ungan kar ena
ber upa padat an t ebal bio-f ilm, ber kekuat an mekanis t inggi, komunit as

mikr obia st abil, akt ivit as met anogenik t inggi (0,5-2 g COD/ g VSS.d),
r esist an t er hadap kej ut an r acun, dan mempunyai kemampuan mengendap
t inggi (30-80 m/ h) (Anh,2005). Pengendapan lumpur ini mencegah
t er j adinya wash out lumpur dar i sist em.
But ir an ini mer upakan int i dar i t eknologi UASB dan EGSB. Sebuah
but ir an lumpur mer upakan sebuah kumpulan mikr obia yang t er bent uk
selama penanganan limbah cair . Sat u gr am (ber at ker ing) mat er i or ganik
but ir an lumpur dapat mengkat alisa konver si

0,5 – 1 g COD per har i

menj adi met ana (Field, 2002).
Per angkat int er nal GSL t iga f ase yang t er pasang pada bagian at as
t angki UASB mempunyai beber apa f ungsi (Anh, 2005):
a. mengumpulkan,

memisahkan,

dan

mengeluar kan

biogas

yang

t er bent uk
b. mengur angi t ur bulansi (put ar an) cair an
c. mengur angi at au mencegah pemindahan par t ikel lumpur dar i sist em
ini.
Risiko/ kelemahan r eakt or UASB yait u kur ang bisa dit er apkan
di daer ah yang ber suhu agak r endah. Mar chaim (1992) menyat akan
bahwa pr oses UASB ini lebih ser ing dit er apkan di daer ah t r opis yang

biasanya ber suhu lebih dar i 20 oC. Pada suhu di at as 12 oC, ef isiensi
per ubahan COD sekit ar 60 % dan t idak t er lalu besar dipengar uhi oleh
suhu, t ingkat pembebanan, at aupun HRT. Akan t et api pada suhu di
bawah 12

o

C, ef isiensinya r endah. Let t inga et al.(1994) menyat akan

bahwa pada suhu di bawah 20 OC degr adasi lipida pada t ahap hidr olisis
ber langsung lambat .
Kelemahannya yang lain adalah mudah mengalami kor osi pada dua
keadaan ut ama :
a. gas H 2S dapat melalui GSL separ at or dan mengumpul di at as
per mukaan air pada r eakt or bagian at as. Gas ini akan dioksidasi
menj adi sulf at oleh oksigen di udar a menj adi bent uk sulphur ic acid
yang nant i pada gilir annya menyebabkan kor osi pada bet on dan baj a
i. di bawah per mukaan air : kalsium oksida (CaO) dapat dilar ut kan oleh
kar bondioksida dalam cair an pada pH r endah.
Pencegahan dilakukan dengan menyusun r eakt or UASB dar i bahan
ant i kar at seper t i st ainless st eel at au plast ik, at au diber i lapisan
per mukaan yang t epat .

Kelompok Ker j a AMPL (2004) menyat akan bahwa ef luen dar i
UASB

belum

memenuhi

baku

mut u

limbah

buangan

khususnya

pengur angan nut r ient dan bakt er i pat ogen masih t er lalu kecil.
Peningkat an

per f or mansi

UASB

dapat

diper baiki

dengan

meningkat kan kont ak ant ar a mikr obia dan limbah cair yang bisa dicapai
dengan melakukan r esir kulasi ef luen (Mar chaim, 1992).

DAFTAR PUSTAKA

Anh, Nguyen Tuan. 29 J uni 2005 2005. Met hods f or UASB React or

Design. www. Wat er andwast ewat er .com.
Anonim. 1994. …. Lembaga Penelit ian UGM. Yogyakar t a
Anonim, 10 Mei 2005. Teknologi Biogas www.balipost .co.id
Anonim. 22 Sept ember 2005. Limbah I ndust r i Pangan. www.menlh.go.id
Anonim. 2005. Biogas Plant s. www. Cr t nepal.or g.
Anwar . 2005. Laj u Pr oduksi Biogas Pada Pr oses Pengolahan Limbah Cair

Tahu dengan Menggunakan Anaer obic Baf f led React or (ABR). FTP
UGM. Yogyakar t a
Boone. D.R.,1985. Fer ment at ion Feact ions of
Dalam P.N. Cher emisinof f

Applicat ion and

Anaer obic Digest ion.

dan R.P. Oulet t e, Biot echnology :

Resear ch. Technomic

Publishing

Co. I nc.,

Lancast er
Damanhur i,T.P., Halim,N. dan Nur t iono, S. 1997. The Role of Ef f luen

Recir culat ion in I ncr easing Ef f iciency of Anaer obic and Aer obic
Wast ewat er t r eat ment of Tof u I ndust r y. I TB. Bandung

Dj ar want i, Sar t amt omo, Sukani. 1994. Lapor an Penelit ian Pemanf aat an

Ener gi dar i Hasil Pengolahan Air Limbah I ndust r i Tahu dan
Tempe. Depar t emen Per indust r ian RI . Semar ang
FAO. 1996. A Syst em Appr oach t o Biogas Technology. www.f ao.or g.
Field, J im. 15 Sept ember 2002. Anaer obic Gr anular Sludge Bed React or

Technology. www. Uasb.or g.
Field, J im. 20 Sept ember 2002. Gr anulat ion. www. Uasb.or g.
Har ahap, D. Filino; Apandi; Gint ing. 1978. Teknologi Gas Bio. Sur ya
I nt er nat ional. Pusat Teknologi Pembangunan I TB. Bandung
Hasan, Mahmud. 2004. Lapor an Pr akt ikum Penanganan Limbah. J ur usan
TI P FTP UGM. Yogyakar t a
Henzen, M. and Har r emoes, P. 1983. Anaer obic Tr eat ment

of

Wast ewat er in Fixed Film React or s-a lit er at ur r eview. Wat er
Science and Technology.
I ndr iyat i. 2005. Pengar uh Wakt u Tinggal Subst r at Ter hadap Ef isiensi

Reakt or Tipe Tot ally Mix. www.ipt ek.net .id
Kelompok Ker j a AMPL. 15 Okt ober 2004. Sekilas Down-f low Hanging

Sponge (DHS). www.ampl.or .id

Let t inga,

Gat ze

and

Haandel,

A.C.V.

1994.

Anaer obic

Sewage

Tr eat ment , a Pr act ical Guide f or Regions wit h a Hot Climat e.
J ohn wiley and Son. I nggr is
Mar chaim, Ur i. 1992 . Biogass Pr ocesses f or Sust ainable Development .
I sr ael
Menr ist ek. 22 Sep 2005 TTG Pengolahan Pangan Tahu. www. I pt ek.net
Mudj aj ant o, Eddy Set yo. 30 Mar et 2005,. Tahu, Makanan Favor it yang

Keamanannya Per lu Diwaspadai .
Nur hasan, Pr amudyant o,B.B., 1991. Penanganan Air Limbah Pabr ik Tahu.
Yayasan Bina Kast a Lest ar i Bint ar t i. Semar ang
Pust eklim. ... . Pengolahan Air

Limbah I ndust r i Tahu. Pust eklim.

Yogyakar t a
Rans. 26 J anuar i 1999. Tahu. www. war int ek.pr ogr essio.or .id
Said, Nusa I daman; Har yot o; Nugr o; dan Ar ie. 2006. Teknologi

Pengolahan Limbah Tahu-Tempe Dengan Pr oses Biof ilt er Anaer ob
Dan Aer ob . www.envir o.bppt .go.id/ ~Kel-1/
Sar dj oko. 1981. Biot eknologi : Lat ar
Gr amedia. J akar t a

Belakang dan Pener apannya.

Set iawan,Yuli. 27 Mei 2005. Mengubah Limbah Ter nak J adi Ener gi.
www. iat pi.or g
Sr ihar j o, Sadono. 2001. Siner gi Pr oduksi Ber sih Pada Peningkat an Daya

Saing I ndust r i . J ur nal Sains dan Teknologi I ndonesia, Vol.3, No.4
(J uli 2001), hal. 47-52 / HUMAS-BPPT/ ANY
Supr ihat in, Agung., Pr ihant o, Dwi., Gelber t , Michel. 1996. Buku Panduan.
PPPGT/ VEDC. Malang
Sur iawir ia, H.Unus.

07 Apr il 2005 . . Menuai Biogas dar i Limbah.

www.pikir an–r akyat .com
Sur yandono, AG. 2004. I dent if ikasi

Laj u Pr oduksi

Biogas pada

Pengolahan Limbah Cair Tahu Menggunakan Anaer obic Baf f led
React or (ABR). J ur usan TI P FTP UGM. Yogyakar t a
Tr ismilah,R.D.,Est ui,W., Ret no, W.K, Niknik,, N. dan Sumar yant o. 2001.

Pemanf aat an Limbah Cair Tahu sebagai Medium dan Pengar uhnya
t er hadap

Per t umbuhan

Pr oseding

Seminar

Bakt er i

Penghasil

Keanekar agaman

Enzim

Hayat i

dan

Pr ot ease.
Aplikasi

Biot eknologi Per t anian. BPPT. J akar t a
UMM. 2006. Upaya Mengat asi Pencemar an Air Limbah Oleh Ber bagai

J enis Dan Konsent r asi Zat Pengur ai Limbah: Sebagai Sumber

Pe