## PEMANFAATAN LIMBAH TAHU SKALA RUMAH TANGGA MENJADI BIOGAS SEBAGAI UPAYA TEKNOLOGI BERSIH DI LABORATORIUM PUSAT TEKNOLOGI LINGKUNGAN – BPPT

## Hanifah Nisrina* dan Pertiwi Andarani
Departemen Teknik Lingkungan , Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro,  Jl. Prof. Soedarto, SH, Kampus Undip Tembalang, Semarang, Indonesia 50275
e-mail : hanifahnisrinar98@gmail.com

## Abstrak
Limbah  cair  yang  dihasilkan  industri  tahu  sangat  merugikan  lingkungan  jika  tidak  dilakukan pengolahan  terlebih  dahulu.  Namun,  limbah  cair  tahu  dapat  diolah  secara  anaerob  sehingga menghasilkan biogas. Maka dari itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya potensi biogas yang dapat dihasilkan dari limbah cair tahu sebagai upaya dalam teknologi bersih serta mengetahui  kelayakannya  dari  aspek  ekonomi  dan  lingkungan.  Penelitian  dilakukan  pada industri tahu skala rumah tangga yang berlokasi di Desa Puspiptek, Tangerang Selatan dengan metode  digesti  anaerobik.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  selama  waktu  tinggal  14  hari, limbah  tahu  menghasilkan  biogas  sebesar  1.525  liter  dengan  penurunan  kandungan  COD sebesar  8,1%  dari  748,75  mg/L  menjadi  688,125  mg/L,  Total  Solid  sebesar  56,9%  dari  16,36 g/L menjadi 7,049 g/L, dan Volatile Solid sebesar 66,3% dari 14,85 g/L menjadi 5,001 g/L. Hasil analisis simulasi kelayakan biogas berdasarkan aspek ekonomi berupa Harga Pokok Penjualan (HPP) Rp7.342 per kg, BEP 109.500 kg/tahun, dan PBP 0,48 dengan pengolahan limbah tahu sebesar  5676  liter  per  hari,  menghasilkan  biogas  sebanyak  5,174  m 3 per  hari.  Banyak  sekali manfaat  yang  didapat  dari  pemanfaatan  limbah  menjadi  biogas,  baik  dari  aspek  ekonomi, lingkungan, maupun sosial.
Kata kunci: biogas; limbah tahu; digesti anaerobik; teknologi bersih; kelayakan biogas

## Abstract
The  waste  water  of  tofu  industry  is  very  harmful  if  disposed  to  the  environment  without  any treatment process. In the other hand, tofu waste water can be treated in anaerobic condition to produce  biogas.  Therefore,  this  study  aims  to  determine  the  potential  of  biogas  that  can  be generated  from  tofu  waste  as  an  effort  in  cleaner  technology  and  determine  the  feasibility  of economic  and  environmental  aspects.  The  research  was  conducted  in  a  household-scale  tofu industry  located  in  Puspiptek  Village,  South  Tangerang  with  anaerobic  digestion  method.  The result  showed  that  during  14  days  of  retention  time,  the  tofu  waste  generated  1,525  liters  of biogas with a decrease of COD content by 8.1% from 748.75 mg/L to 688.125 mg/L, total solid by 56.9% from 16.36 g/L to 7.049 g/L, and volatile solid by 66.3% from 14.85 g/L to 5.001 g/L. The  results  of  biogas  feasibility  analysis  based  on  economic  aspect  are  principle  price  of Rp7,342 per kg, Break Even Point (BEP) of 109,500 kg per year, and Pay Back Period (PBP) of 0.48 with 5,676 liters of tofu waste water processed per day. It can produce 5.174 m 3 biogas per day. Lots of benefits derived from this waste-to-energy method into biogas, including economy, environmental, and social aspects.
Keywords : biogas, tofu waste, anaerobic digestion, cleaner technology, biogas feasibility

## Pendahuluan
Pada  era  teknologi  saat  ini,  peningkatan pada  permintaan  bahan  bakar  fosil  telah meningkat  secara  pesat  yang  mengakibatkan pemanasan  global  dan  efek  rumah  kaca (Sulistyono, 2016). Oleh karena itu,
dibutuhkan  energi  terbaharukan  sebagai alternatif bahan bakar yang ramah lingkungan.  Salah  satu  energi  terbaharukan adalah  biogas,  di  mana  biogas adalah  gas yang  dihasilkan  oleh  aktivitas  anaerobik  atau fermentasi  dari  bahan-bahan  organik  oleh mikroorganisme  anaerob.  Untuk  memperoleh
energi  biogas,  dapat  menggunakan  metode digesti  anaerobik.  Metode  ini  menggunakan beragam jenis mikroba yang dapat mengubah biomassa  dan  limbah  menjadi  biogas  dengan cara  mendegradasi  material  organik  tanpa melibatkan  oksigen  dan  bantuan  bakteri (Olatunde, Oranusi, & Enontiemonria, 2017). Sumber  bahan  yang  dapat  digunakan pada  biogas  sangat  beragam,  contohnya adalah  limbah  tahu. Limbah  industri  tahu skala  rumah  tangga  adalah  limbah  yang dihasilkan  dalam  proses  pembuatan  tahu maupun  pada saat  pencucian  kedelai. Komposisi  limbah  cair  tahu  sebagian  besar terdiri dari air (99,9%) dan  sisanya terdiri  dari partikel-partikel padat terlarut ( dissolved solid ) dan  tidak  terlarut  ( suspended  solid )  sebesar 0,1%.  Partikel-partikel  padat  dari  zat  organik (±  70%)  dan  zat  anorganik  (±  30%).  Zat-zat organik terdiri dari protein (± 65%), karbohidrat (± 25%), lemak (± 25%) (Triwikantoro, 2012). Selain kandungan organik,  limbah  tahu  juga  mengandung kandungan  BOD,  COD,  TSS  yang  cukup tinggi.  Apabila  dilihat  dari  baku  mutu  air limbah bagi usaha dan/atau kegiatan pengolahan kedelai menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor  5  Tahun  2014  tentang  Baku  Mutu  Air Limbah, kadar maksimum yang diperbolehkan untuk  BOD 5 ,  COD  dan  TSS  berturut-turut adalah  150  mg/L,  300  mg/L,  dan  200  mg/L dengan  pH  6-9. Sebagian  besar  limbah  cair tahu  langsung  dibuang  ke  lingkungan  tanpa pengolahan  terlebih  dahulu.  Hal  tersebut sangat disayangkan, sebanyak lebih dari 50% air  limbah  tahu  mempunyai  kandungan Metana (CH 4 ), sehingga sangat memungkinkan  untuk  menjadi  bahan  sumber energi biogas, seperti memasak, pemananasan,  atau  dikonversi  menjadi  listrik (Maragkaki,  Fountoulakis,  Kyriakou,  Lasaridi, & Manios, 2018).
Berdasarkan  kondisi  ini,  penelitian  yang dilakukan  adalah  pemanfaatan  limbah  tahu dengan  bantuan starter mikroorganisme  dari kotoran  sapi  guna  mengetahui  potensi kelayakan  energi  biogas  tersebut  sebagai upaya  teknologi  bersih  yang  dilaksanakan pada  Laboratorium  Pusat  Teknologi  PTL – BPPT.  Dengan  melakukan  penelitian  ini, diharapkan  dapat  mengetahui  kelayakan potensi  energi  biogas  dari  limbah  tahu  skala rumah tangga tersebut.

## Metodologi Penelitian
Penelitian  dilakukan  pada  industri  tahu skala  rumah  tangga  di  Desa  Puspiptek, Tangerang  Selatan.  Bahan  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  limbah  cair  tahu
dan  kotoran  sapi  sebagai starter .  Alat  yang digunakan  yaitu digester anaerobik tipe batch dengan  kapasitas  volume  20  liter,  gelas pengukur  volume  biogas  650  ml, magnet pump  CXB –  10, dan  beberapa  alat penunjang  lainnya.  Berikut  pada Gambar  1 adalah proses produksi tahu.
Gambar 1. Proses Produksi Tahu
Reaktor  yang  digunakan  adalah  digester anaerobik  skala batch dengan  kapasitas  20 liter.
Langkah pengujian:
a.  Identifikasi  awal  limbah  tahu  dan  kotoran sapi  dengan  parameter  COD, total dan volatile solid, pH, dan suhu. b. Seeding inokulum  dengan  kotoran  sapi dan  air  dicampurkan  hingga  homogen dengan perbandingan 1 : 6 yang dimasukkan pada drum dengan penyaringan. c.  Aklimatisasi inokulum dengan
penambahan 1 liter limbah tahu yang telah disaring,  kemudian  dimasukkan  pada seeding drum .
d.  Dilakukan  pengadukan  secara  berkala serta  uji  pH  dan  perubahan  tekanan  pada balon  karet  yang  dipasang  pada  lubang kontrol diamati.
e.  Empat  belas  liter  inokulum  yang  telah teraktivasi  dimasukkan  ke  dalam  reaktor dengan penambahan 2 liter limbah tahu f.  Ruang  kosong  dalam  reaktor  disisakan sebesar  20%  sebagai  tempat  fermentasi gas metan.
g.  Uji  suhu  dan  pH  setiap  harinya  dan pengukuran  gas  pada measurement  glass diamati .
h.  Karena  gas  yang  terbentuk  tercampur dengan  udara  pada  awal  pengujian,  maka gas  tersebut  harus  dibuang  melalui  kran pembuangan.
i.  Setelah  reaktor  dalam  kondisi  anaerob, penambahan volume gas dicatat.
j.  Setiap  hari,  limbah  tahu  sebanyak  1  liter ditambahkan  dan  diperhatikan  kondisi mikroorganisme  dalam  reaktor  dengan  uji pH,  jika  berada  pada  rentan  asam, inokulum ditambahkan pada reaktor.
k.  Pada  akhir  waktu  pengujian,  identifikasi lumpur  efluen  dengan  parameter  COD, total dan volatile solid, pH, dan suhu.
Gambar 2. Skema Set-up Alat

## Hasil dan Pembahasan
Mengidentifikasi limbah tahu dan inokulum,  proses seeding dan  aklimatisasi, identifikasi  kebocoran  gas,  analisis  kuantitatif dan kualitatif harian, identifikasi lumpur efluen, serta kelayakan limbah tahu sebagai biogas.

## Identifikasi Limbah Tahu dan Inokulum
Identifikasi  limbah  tahu  dan  inokulum dilakukan  untuk  menentukan  mengetahui karakteristik  awal  limbah  dan  inokulum  yang digunakan  sebelum  dilakukan  uji  biogas, didapatkan  data  yang  tercantum  pada  Tabel 1.
Tabel 1. Idenfitikasi Limbah Tahu dan Inokulum
Uji Solid (g/l) COD (mg/l) Suh u (°C) pH Total Volatil e Limbah Tahu 16,63 14,85 748,7 5 46 4,3 0 Inokulum 8,3 6,5 712,7 5 28 6,8 9
Dari  Tabel  1,  didapatkan  nilai total  solid untuk  limbah  tahu  sebesar  16,63  g/l, sedangkan volatile  solid sebesar  14,85  g/l. Total  Solid menunjukkan  kandungan  padatan organik  dan  anorganik  dalam  air,  yang  mana volatile  solid merepresentasikan  kandungan padatan  organik.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa limbah  tahu  mengandung  padatan  organik sebesar  89,3%.  Kemudian,  perbandingan  TS dan  VS  pada  inokulum  juga  tidak  berbeda jauh  dengan  perbandingan  TS  dan  VS  pada limbah  tahu,  yakni  untuk total  solid sebesar 8,3 g/l dan untuk volatile solid sebesar 6,5 g/l. Hal ini menunjukkan bahwa inokulum mengandung padatan organik sebesar 78,32%.  Nilai  COD  dari  limbah  tahu  maupun inokulum sangat tinggi. Dibandingkan dengan baku mutu industri tahu  yang tercantum pada Peraturan Mentri Lingkungan  Hidup Republik Indonesia  No.  5  Tahun  2014  Tentang  Baku Mutu  Air  Limbah  bagi  usaha  pengolahan kedelai,  khususnya  pembuatan  tahu  nilai COD  yang  diizinkan  yaitu  sebesar  300  mg/L dan  untuk  peternakan  sapi  COD  yang diizinkan sebesar 200 mg/L. Namun, dari hasil pengujian  COD,  didapatkan  nilai  COD  limbah tahu  dan  inokulum  yang  melampaui  baku mutu,  yaitu  berturut –  turut  sebesar  748,75
dan  712,75  mg/L.  Nilai  pH  ampas  tahu berkisar  4,03  dengan  suhu  46˚C  yang berpotensi mengalami
pengasaman, sedangkan  untuk  inokulum  dengan  pH  6,89 dengan suhu 28 ˚C masih tergolong pH netral.

## Proses Seeding dan Aklimatisasi
Identifikasi  proses  seeding  dilakukan dengan  mengukur  tekanan  gas  yang  diukur dengan menggunakan media  balon karet dan juga pengujian nilai pH. Data yang didapatkan dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 . Hasil Uji pH Seeding
Nilai pH Rabu (17/1/18) Kamis (18/1/18) Jumat (19/1/18) Seeding 6.58 6.62 6.56 Pembiakan bakteri yang dimaksud adalah adanya  kehidupan  bakteri  dalam  suatu  zat. Bakteri
yang berkembangbiak akan melakukan  metabolisme,  yaitu  proses  yang membutuhkan  nutrisi  untuk  meregenerasi  sel tubuhnya  dan  menghasilkan  energi  ataupun
produk  lainnya  (Indriyati,  2003).  Dari  Tabel  2, dapat dilihat bahwa pH seeding konstan pada rentan  netral,  yaitu  pada  hari Rabu  (17/1/18), Kamis (18/1/18), dan Jumat (19/1/18) berturut – turut adalah 6.58, 6.62, dan 6.56.
Sedangkan  proses  aklimatisasi  adalah upaya  untuk  mengetahui  tingkat  kemampuan bakteri  bertahan  hidup  dan  beradaptasi  pada suatu kondisi (Indriyati, 2003). Proses aklimatisasi  dilakukan  selama  4  (empat)  hari, yaitu  hari  Jumat,  tanggal  19  Januari  2018 (19/1/18)  hingga  hari  Senin,  tanggal  22 Januari  2018.  Proses  aklimatisasi  dikatakan berhasil ketika nilai pH netral dan stabil. Pada akhir  proses  aklimatisasi  nilai  pH  yaitu sebesar 6.80.

## Identifikasi Kebocoran Gas
Kebocoran  gas  merupakan  hal  yang sangat  tidak  menguntungkan  dalam  produksi biogas.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  suatu upaya  identifikasi  kebocoran  gas.  Beberapa titik  kebocoran  terletak  pada  reaktor  digesti anaerobik, yaitu pada overflow yang disambungkan  dengan  selang  elastis  dan dicelupkan  pada  ember,  kemudian  pada dinding  penutup  reaktor.  Selain  itu,  pada gelas  pengukur  volume  biogas  terdapat  titik kebocoran  pada  lubang inflow serta  penutup gelas.
(a) (b) (c)
Gambar 3. Identifikasi Potensi Kebocoran Keterangan:
(a) Titik – titik kebocoran gas pada reaktor
(b) Titik – titik kebocoran gas pada selang
(c) Titik – titik kebocoran gas pada dinding penutup reaktor
Dari  titik –  titik  kebocoran  tersebut,
teradapat beberapa solusi yang dapat dilakukan,  yaitu  pada overflow dipasangkan valve  kompresor  dan  dicelupkan  pada  ember berisi  air.  Pada  kebocoran  di  lubang  penutup reaktor,  dilakukan  pelapisan  lubang  penutup reaktor  dengan  menggunakan  lem  silikon. Kemudian  kebocoran  pada  selang  gelas pengukur volume biogas, dilakukan penggantian  selang  baru  dan  dilapisi  dengan lem silikon dan sealt tape . Menurut (Clemens, Kohne, Weser-ems, & Schreier, 2012), terdapat beberapa cara untuk mendeteksi  adanya  kebocoran  pada  reaktor biogas,  yaitu  dengan  melakukan  pengecekan tekanan, leakage  spray ,  laser  gas,  dan kamera inframerah. Pendeteksi adanya kebocoran  biogas  dengan  cara  pengecekan tekanan  diidentifikasikan  dengan  adanya penurunan  tekanan  gas  secara  signifikan. Cara  kedua  yaitu  dengan leakage  spray , semprotan  ini  berbentuk  busa,  ketika  telah teridentifikasi  adanya  kebocoran  biogas, maka  busa  tersebut  akan  berubah  warna. Selanjutnya  adalah  laser  gas,  laser  ini berbentuk  seperti remote  ac yang  memiliki monitor  untuk  menginformasikan  adanya kebocoran  gas.  Cara  terakhir  adalah  dengan kamera  inframerah,  kamera  ini  menggunakan sinyal  inframerah  untuk  mendeteksi  adanya kebocoran.

## Analisis Kuantitatif dan Kualitatif Harian
Setelah dilakukan pengamatan selama 14 hari,  didapatkan  data  pertambahan  jumlah gas  harian  serta  perubahan  warna  dan kondisi  kualitatif  pada  objek  penelitian.  Data jumlah  pertambahan  gas  harian  ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3 . Jumlah Pertambahan Gas No Tanggal Volume Biogas (ml) Harian Akumulasi 1 23-Jan-18 0 0 2 24-Jan-18 75 75 3 25-Jan-18 130 205 4 26-Jan-18 70 275 5 27-Jan-18 30 305 6 28-Jan-18 90 395 7 29-Jan-18 0 395 8 30-Jan-18 95 490 9 31-Jan-18 80 570 10 1-Feb-18 600 1170 11 2-Feb-18 180 1350
No Tanggal Volume Biogas (ml) Harian Akumulasi 12 3-Feb-18 90 1440 13 4-Feb-18 75 1515 14 5-Feb-18 10 1525 Dari data yang didapatkan, dapat diketahui  bahwa  jumlah  gas  terproduksi terbanyak  adalah  sebesar  600  ml  pada  hari ke-10  dan  terdapat  hari  tanpa  adanya  gas terproduksi, yaitu pada hari ke-7.
Gambar 4. Grafik Pertambahan Volume Biogas
Pada  Gambar  4  menunjukkan  grafik akumulasi  pertambahan  volume  biogas.  Dari grafik  tersebut,  dapat  dikatakan  bahwa selama  14  hari, volume  biogas yang terproduksi cenderung mengalami peningkatan. Hari pertama dan kedua merupakan  fase  awal  pembentukan  gas dalam  pembentukan  biogas,  yaitu  hidrolisis dan  asidogenesis.  Pada  tahap  hidrolisis, bakteri  memutuskan  rantai  panjang  senyawa kompleks  dari  substrat,  seperti  selulosa, karbohidrat,  protein,  dan  lemak  (Deublien  & Angelika, 2008).
Pada hari ke-3 hingga ke-10, biogas yang terbentuk  meningkat  secara  signifikan  dan tidak  mengeluarkan  bau  kotoran  sapi  yang menyengat  seperti  pada  fase  awal,  maka dapat  diindikasikan  telah  memasuki  fase pembentukan  biogas  yang  kedua,  yaitu  fase asetogenesis  dan  metanogenesis.  Secara lebih  mendalam,  pada  hari  ke-3  hingga  ke-6, proses  yang  terjadi  dalam  digester  adalah fase asetogenesis, di mana substrat sederhana  yang  dihasilkan  pada  tahap asidogenesis digunakan untuk bakteri homoasetogenik  pada  tahap  metanogenesis. Bakteri tersebut secara konstan mereduksi H 2 dan  CO 2 dan  mengubahnya  menjadi  asam asetik. Biogas terproduksi menunjukkan angka  fluktuatif  yang  menandakan  bahwa bakteri  yang  ada  pada  digester  memiliki metabolisme  yang  cukup  baik,  namun  masih terindikasinya kebocoran minor pada beberapa titik tertentu.
Kemudian,  pada  hari  ke-7,  digester  tidak menghasilkan  biogas  sama  sekali.  Hal  ini dikarenakan teridentifikasinya kebocoran yang  cukup  fatal  pada  penutup  reaktor  dan selang reaktor menuju gelas pengukur volume akibat  tekanan  gas  yang  cukup  tinggi.  Pada hari yang sama, titik kebocoran diperbaiki dan melakukan penambahan inokulum pada digester. Pada hari ke-8 hingga ke-10, bakteri –  bakteri  asetogenesis  dan  metanogenesis yang  ada  dalam  digester  sedang  dalam kondisi  optimal  dalam  melakukan  degradasi. Hal  ini  terbukti  dengan  bau  gas  yang dihasilkan tidak berbau kotoran sapi,
melainkan  bau  gas  serta  warna  semakin pekat. Namun, pada hari ke-11 hingga ke-14, mulai  terjadi  penurunan  produksi  biogas. Pada fase ini, gas yang didapatkan pun masih tidak berbau, namun dari warna mulai menjadi hijau  pucat.  Sehingga  diperkirakan  bakteri dalam fase kedua telah kehabisan energi dan tidak mampu melakukan pereduksian
senyawa.
Identifikasi Lumpur Efluen Identifikasi lumpur efluen dilakukan sesuai dengan  tahapan  identifikasi  limbah  tahu  dan inokulum.  Identifikasi  lumpur  efluen  ini bertujuan  untuk  mengidentifikasi  proses  yang sedang  berlangsung  selama  pengujian  uji potensi  biogas.  Berikut  adalah  data  hasil identifikasi lumpur efluen pada Tabel 4.

## Tabel 4. Identifikasi Lumpur Efluen
Sampel Sesudah Uji COD (mg/L) TS (g/L) VS (g/L) pH Limbah Tahu 688,125 7,049 5,001 5,82 Dari data tersebut, dapat diketahui bahwa kandungan COD pada limbah tahu mengalami  penurunan  sebesar  8,1%,  yakni dari  748,75  mg/L  menjadi  688,125  mg/L. Penurunan nilai COD mengindikasikan bahwa bakteri – bakteri yang terdapat dalam digester telah  bekerja  dengan  mendegradasi  senyawa organik  yang  terdapat  pada  substrat  dan mengubahnya menjadi biogas. Kecilnya penurunan  nilai  COD  dapat  disebabkan  oleh waktu  tinggal  yang  singkat,  yaitu  pada  saat pengujian diberhentikan ketika substrat limbah  belum  mencapai  titik loading  rate, maka mikroorganisme  yang  bekerja  belum mendegradasi senyawa organik secara maksimal  akibat  kurangnya  waktu.  Menurut penelitian  produksi  biogas  yang  dilakukan oleh  (Hutagulung,  2017)  dalam  skripsinya, bahwa  waktu  optimum  untuk  memproduksi biogas  dicapai  dengan  waktu  tinggal  21  hari. Kandungan  TS  dan  VS  juga  mengalami penurunan  yang  berturut –  turut  sebesar 56,9%  dan  66,3%,  yakni  untuk  TS  dari  16,36
g/L  menjadi  7,049  g/L  dan  untuk  VS  dari 14,85  g/L  menjadi  5,001  g/L.  Hal  ini disebabkan oleh bahan organik yang terdapat dalam  digester  mengalami  perombakan  oleh bakteri,  sehingga  kandungan  TS  dan  VS menjadi turun. Penurunan total solid (TS) dan volatile solid (VS) berindikasi dengan peningkatan  produksi  biogas  atau  kadar  gas metan  yang  dihasilkan  (Marsudi,  2012).  Hal ini disebabkan karena volatile solid merupakan  substrat  bagi  mikroorganisme non-metanogen  yang  bekerja  pada  tahap awal produksi biogas. Penurunan volatile solid menunjukkan  bahwa  terjadi  proses  degradasi senyawa organik oleh mikroorganisme. Kemudian  untuk  pH,  mengalami  peningkatan dari  4,03  menjadi  5,82.  pH  merupakan  salah satu  faktor  penting  dalam  melakukan  uji potensial  biogas.  Selama  waktu  pengujian, nilai  pH  selalu  menunjukkan  angka  yang fluktuatif, hal ini dapat disebabkan oleh belum siapnya bakteri – bakteri yang terdapat dalam digester  dalam  pengadaptasian  terhadap substrat.  Menurut  Subekti  (2011),  dalam pelaksanaan proses seeding dan aklimatisasi, diharuskan  rutin  melakukan  uji  pH,  suhu, COD,  TS,  VS,  dan  pengukuran  gas  metan. Namun,  peralatan  laboratorium  terbatas, sehingga  uji  yang  dilakukan  hanya  pH  dan suhu secara rutin. Hal lainnya yaitu pada saat waktu  pengujian  berakhir,  bakteri –  bakteri yang  terdapat  dalam  digester  belum  selesai dalam tahap pendegradasian senyawa organik  karena  waktu  tinggal  yang  hanya  14 hari.

## Kelayakan Limbah Tahu sebagai Biogas
Kelayakan  ini  dilakukan  dengan  tujuan menganalisis  biogas  yang  dihasilkan  saat eksperimen serta simulasi pengaplikasian unit instalasi  pengolahan  limbah  tahu    pada industri  tahu  skala  rumah  tangga  di  Desa
Puspiptek, Tangerang Selatan dengan sistem anaerob dengan menganalisis aspek ekonomi dan lingkungannya.

## Pembuktian Biogas
Uji  kelayakan  kandungan  biogas  secara ideal  dilakukan  dengan  cara  pengukuran komposisi metan dan karbon dioksida dengan alat  spesifik  tertentu.  Namun,  alat  tersebut sudah  lama  tidak  dioperasikan  dan  jika  ingin menggunakan  alat  tersebut  harus  dilakukan pengkalibrasian terlebih dahulu. Maka dari itu, salah  satu  cara  alternatif  pembuktian  biogas adalah  dengan  membakar  gas  yang  telah ditampung  dengan  bara  api.  Namun,  jumlah total  volume  biogas  yang  telah  terproduksi selama pengujian tidak ditampung menyebabkan  gas  tidak  dapat  terbakar dengan sempurna. Simulasi Pemanfaatan Limbah Tahu Menjadi Biogas Pada Desa Puspiptek Pengaplikasian pengolahan limbah dengan  metode  digesti  anaerobik  pada industri tahu skala rumah tangga memerlukan reaktor yang bersifat kontinyu karena membutuhkan  kapasitas  yang  lebih  besar daripada  tipe batch .  Biaya  investasi  awal  ini berdasarkan  karakteristik  unit  biogas  yang tercantum  pada  Prosiding  Seminar  Nasional Kimia tentang instalasi  pengolahan air limbah biogas  pada  industri  tahu,  oleh  Triyasa (2014), yaitu kapasitas produksi tahu 600 kg / hari,  debit  air  limbah  6  m 3 /detik,  dan  jumlah pengrajin  1  orang.  Sistem  pengolahan  IPAL Anaerob,  ukuran  bak  penampung  0,8  x  0,8  x 1,2  m  =  0,768  m 3 ,  bak  anaerob  30  m 3 ,  bak pelimpahan  2,4  m 3 .  Waktu  tinggal:  bak penampung  3,6 jam,  bak  anaerob  6  hari,  bak pelimpahan:  11,5  jam,  jenis  bak: fixed  dome digester .
Tabel 5. Investasi Tetap
No . Jenis Jumla h Umu r (th) Nilai Investasi (Rp) Penyusutan (Rp) 1 *Unit Anaerob 1 10 31.468.165 3.146.816 2 Bak Perendam 1 10 200.000 20.000 3 Bak Pencucian 1 10 200.000 20.000 4 Alat Penggiling 1 10 1.500.000 150.000 5 Tungku Pemanas 2 10 650.000 65.000 6 Bak Penampung Tahu 1 10 200.000 20.000 7. Meja Pencetakan Tahu 1 10 200.000 20.000 8. Rak Penyimpanan Tahu 3 10 300.000 30.000 Total 34.718.165 3.471.816

## Tabel 6. Biaya Variabel
No. Variabel Jumlah Harga (Rp)/unit Total (Rp) 1 Tenaga Kerja 6 600.000 3.600.000 2 Toren 520 L 1 750.000 750.000 3 Listrik I-1/450 VA 200 485 97.000 Total 4.447.000

## Analisis Kelayakan Aspek Ekonomi
Umur  ekonomis  usaha  diperkirakan  10 tahun  dalam  1  tahun  berproduksi  selama  6 bulan dengan setiap bulannya selama 30 hari, sedangkan  tingkat  bunga  yang  berlaku diasumsikan  20%  dan  biaya  produksinya adalah sebagai berikut: Biaya produksi per bulan = 30 x Rp4.447.000 = Rp133.410.000,- Biaya produksi per tahun = 6 x Rp133.410.000 = Rp800.460.000.- Kapasitas produksi (kg) = 600 kg/hr = 109.500 kg/thn Perhitungan  dilakukan  per  tahun  dengan menggunakan  indikator –  indikator  kelayakan ekonomi yang sederhana yaitu : Harga pokok penjualan (HPP) Harga  pokok  penjualan  adalah  suatu  metode untuk  menentukan  harga  biogas  per  kg,  di mana  hasil  perhitungannya  adalah  sebagai berikut :
Total cost = Penyusutan + Biaya Produksi = Rp3.471.816 + Rp800.460.000 = Rp803.931.816,- HPP = Total  cost (TC)  per  tahun  dibagi  dengan total produksi per tahun = Rp 803.931.816/109.500kg = Rp7.342 per kg Dari  hasil  perhitungan  maka  harga  pokok penjualan  biogas  adalah  Rp7.342  per  kg, diasumsikan penjualan per kg adalah Rp8.000. Titik Impas (BEP) BEP  ( break  event  point )  terjadi  jika total  cost (TC)  sama  dengan total  revenue (TR),  maka hasil perhitungannya adalah : BEP = Rp 803.931.816 / Rp 7.342
= 109.500 kg/thn
Keuntungan tahun ke – 1 =  penjualan  per  tahun –  biaya  produksi  per tahun
= (Rp8.000 x 109.500) – Rp 803.931.816
= Rp 72.068.184,- Pay Back Period (PBP)
Perhitungan  PBP  ini  dilengkapi  dengan  rasio keuntungan dan biaya dengan nilai sekarang. PBP = Nilai investasi / Keuntungan tahun 1
= Rp34.718.165/Rp72.068.184 = 0,48 Pay  Back  Period yang  didapatkan  adalah 0,48,  maka  dalam  jangka  waktu  5,76  bulan usaha ini telah kembali modal.

## Jumlah Biogas yang Dihasilkan
Untuk  menghitung  jumlah  biogas  yang dihasilkan,  maka  kapasitas  limbah  harus diperhitungkan,  dengan  menggunakan  rumus berikut:
Kapasitas  Limbah  =  Koefisien  Limbah  x Jumlah Kedelai Di  mana,  koefisien  limbah  sebesar  9,46  L/kg untuk  limbah  tahu  skala  rumah  tangga (Sadzali, 2010).
Kapasitas Limbah = 9,46 L/kg x 600 kg/hari = 5676 L/hari = 5,676 m 3 /hari Pengolahan  limbah  tahu  90  L  =  0,08204  m 3 biogas (Ridhuan,  2009). Maka, jumlah biogas yang  dihasilkan  dari  kapasitas  limbah  2838  L adalah:
Jumlah biogas = 5676/90 L x 0,08204 m 3
Jumlah biogas = 5,174 m 3 /hari
Perbandingan Biogas Dengan Bahan Bakar Lain Perbandingan dengan LPG (Bright 5,5 kg)
Nilai kalor biogas = 4.785 kkal/m 3 = 4,785 kkal/L (Tabel 8) Nilai kalor LPG = 10.882 kkal/m 3 = 10,882 kkal/L (Tabel 8) Harga LPG = (Rp270.000,00/5,5kg) / (500L/kg) = Rp98.182 per liter Harga biogas = 4,785/10,882 kkal/L x Rp98.182 Harga biogas terhadap LPG = Rp43.172 per liter
Dari  perbandingan  harga  biogas  dengan gas  LPG,  didapat  nilai  harga  biogas  sebesar Rp43.172.  Maka,  dengan  menggunakan biogas  sebagai  bahan  bakar  alternatif  LPG, dapat menghemat pengeluaran sebesar Rp55.010. Perbandingan dengan Minyak Tanah
Nilai kalor biogas
= 4.789 kkal/m³ = 4,789 kkal/L
Nilai kalor minyak tanah
= 10.478 kkal/m³ = 10,478 kkal/L Harga minyak tanah = Rp10.450 per liter
Harga biogas = 4,785/10,478 kkal/L x Rp10.450,00 Harga biogas terhadap miyak tanah
= Rp4.772 per liter Dari  perbandingan  harga  biogas  dengan minyak  tanah,  didapat  nilai  harga  biogas sebesar Rp4.772. Maka, dengan
menggunakan  biogas  sebagai  bahan  bakar alternatif  minyak  tanah,  dapat  menghemat pengeluaran sebesar Rp5.678.
Perbandingan dengan Kayu Bakar Nilai kalor biogas = 4.789 kkal/m³ =  4,789 kkal/L Nilai kalor untuk kayu bakar = 4.266 kkal/kg = 4,266 kkal/L Harga kayu bakar = Rp25.000 per pikul Harga biogas = 4,785/4,266 kkal/L x Rp25.000 Harga biogas terhadap kayu bakar = Rp28.041 per liter Dari perbandingan harga biogas dengan kayu bakar,  didapat  nilai  harga  biogas  sebesar Rp28.041  per  liter.  Dari  hasil  perhitungan  ini, dengan  menggunakan  biogas  sebagai  bahan bakar alternatif kayu bakar, pengeluaran yang dibutuhkan bertambah sebesar Rp3.041.
Tabel 8 . Nilai Kalor Bahan Bakar Jenis Nilai Kalor Harga Sumber Biogas 4785 kkal/m 3 - - LPG 10882 kkal/m 3 Rp270.000 Pertamina, 2018 Minyak Tanah 10478 kkal/m 3 Rp10.450 Pertamina, 2018 Kayu Bakar 4266 kkal/kg Rp25.000 Poskotanews, 2018 Maka,  dari  keseluruhan  hasil  perhitungan tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa  biogas dapat  dijadikan  alternatif  bahan  bakar  yang terjangkau dan ramah lingkungan dibandingkan  dengan  bahan  bakar  LPG dengan  penghematan  pengeluaran  sebesar Rp55.010 dan minyak tanah dengan penghematan  pengeluaran  sebesar  Rp5.678. Namun,  harga  biogas  terhadap  kayu  bakar lebih mahal Rp3.041 tanpa memperhitungkan aspek kerugian terhadap lingkungan.
Analisis Kelayakan Aspek Lingkungan Dengan adanya pemanfaatan limbah tahu menjadi biogas, maka bahan bakar fosil dapat tergantikan  dengan  bahan  bakar  alternatif yang  ekonomis  dan  ramah  lingkungan. Penggunaan  biogas  sebagai  bahan  bakar alternatif  ini  dapat  menurunkan  emisi  gas metan  dan  karbon  dioksida  secara  signifikan (Elizabeth  &  Rusdiana,  2011).  Biogas  tidak saja  dapat  digunakan  pada  kegiatan  rumah tangga,  namun  dapat  juga  digunakan  untuk produksi  tahu  jika  diolah  dengan  benar. Residu limbah yang dihasilkan dari
pengolahan  limbah  menjadi  biogas  dapat digunakan  sebagai  pupuk  organik  yang  kaya dengan  unsur  hara.  Pupuk  ini  tidak  lagi mengundang  parasit  dan  biji  gulma  yang dapat tumbuh, sehingga tidak ada unsur yang berbahaya  (Elizabeth  &  Rusdiana,  2011). Oleh  karena  tidak  ada  limbah  yang  tersisa, maka disebut dengan istilah zero waste . Selain  itu,  biogas  dapat  mengurangi pencemaran  terhadap  lingkungan,  baik  pada aspek  air  dengan  mengurangi  pembuangan limbah  cair  tahu  ke  badan  air,  aspek  udara dengan  mengurangi  polusi  berupa  bau  yang dihasilkan  dari  limbah  tahu,  maupun  aspek tanah  dengan  mengurangi  polusi  limbah  cair yang masuk ke tanah yang dapat merusak air tanah, serta diharapkan masalah aspek sosial antar  masyarakat  tidak  terganggu  dengan keberadaan limbah tahu yang pada umumnya menimbulkan bau yang sangat menyengat.

## Kesimpulan
Jumlah  volume  biogas  yang  dihasilkan dari  pemanfaatan  limbah  tahu  skala  rumah tangga  dengan  inokulum  berupa kotoran  sapi adalah  sebesar  1,525  liter  dengan  waktu tinggal 14 hari. Keberhasilan proses fermantasi  limbah  organik  dibuktikan  dengan terjadinya penurunan kandungan COD sebesar  8,1%, Total  Solid sebesar  56,9%, dan Volatile Solid sebesar 66,3%. Pembuktian biogas hasil pengujian dilakukan dengan cara visualisasi,  namun  gas  yang  tertampung dalam  volume  pengukur  tidak  cukup  untuk menghasilkan pembakaran sempurna.
Hasil  analisis  simulasi  kelayakan  biogas berdasarkan  aspek  ekonomi  berupa  HPP Rp7.342  per  kg,  BEP  109.500  kg/tahun,  dan PBP  0,48  dengan  pengolahan  limbah  tahu sebesar  5676  liter  per  hari,  menghasilkan biogas  sebanyak  5,174  m 3 per  hari. Hasil analisis  kelayakan  biogas  berdasarkan  aspek lingkungan  adalah  dengan  pemanfaatan limbah tahu menjadi biogas dapat mengurangi pencemaran  terhadap  lingkungan,  baik  pada aspek  air,  udara,  maupun  tanah,  serta masalah aspek sosial antar masyarakat.
Ucapan  Terima  Kasih: Terima kasih  kepada Bapak  Dr.  Badrus  Zaman,  S.T.,  M.T.  selaku Ketua Departemen Teknik Lingkungan
Universitas  Diponegoro,  Bapak  Dr. –Ing.  M. Abdul  Kholiq,  M.Sc.  selaku  pembimbing  kerja praktik  di  Badan  Pengkajian  dan  Penerapan Teknologi,  serta  kepada  segenap  pihak  lain yang  turut  membantu  pelaksanaan  dan penyusunan laporan kerja praktik.

## Daftar Pustaka
Clemens, J., Kohne, S., Weser-ems, S. N. S.,
&  Schreier,  W.  (2012). Leakage control of biogas plants . ORBIT, 1 –8.
Deublein,  D.  and  S.Angelika.  2008. Biogas from Waste and Renewable
Resource .  Weinheim:  Wiley  -  VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Elizabeth,  R.,  &  Rusdiana,  S.  (2011).
Efektivitas Pemanfaatan Biogas
sebagai  Sumber  Bahan  Bakar  dalam Mengatasi  Biaya  Ekonomi  Rumah
Tangga di Perdesaan , 220 –234.
Hutagulung,  H.  (2017). Pengaruh  Waktu Tinggal  Dan  Komposisi  Bahan  Baku Pada  Proses  Fermentasi  Terhadap Produktivitas  Biogas  Limbah  Cair
Industri  Tahu  Di  Desa  Sindang  Sari . UNILA,  Departemen  Teknik  Mesin, Skripsi. Lampung: Universitas Lampung.
Maragkaki,  A.  E.,  Fountoulakis,  M.,  Kyriakou, A.,  Lasaridi,  K.,  &  Manios,  T.  (2018).
Boosting  Biogas  Production  from Sewage  Sludge  by  Adding  Small Amount of Agro-Industrial By-
Products  and  Food  Waste  Residues . Waste  Management , 71 ,  605 –611. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017 .04.024
Hutagulung,  H.  (2017). Pengaruh  Waktu Tinggal  dan  Komposisi  Bahan  Baku Pada  Proses  Fermentasi  terhadap Produktivitas  Biogas  Limbah  Cair Industri  Tahu  di  Desa  Sindang  Sari . Lampung University.
Indriyati.  (2003).  Proses  Pembenihan  dan Aklimatisasi  pada  Reaktor  Tipe  Fixed Bed. P3L - BPPT , 2 , 54 –60.
Marsudi. (2012). Produksi Biogas dari Limbah
Rumah Tangga sebagai Upaya Mengatasi Krisis Energi dan Pencemaran Lingkungan. Subekti,  S.  (2011).  Pengolahan  Limbah  Cair Tahu  menjadi  Biogas  sebagai  Bahan Bakar Slternatif. In Sains dan Teknologi (pp. 61 –66).
Triwikantoro, P. (2012). Pengaruh Tetes Tebu dan Limbah  Cair Tahu pada Produksi Biogas. Fisika  Dan  Aplikasinya , 8 (2), 4 –7.
Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik
Indonesia Nomor 5 Tahun 2014. Pertamina.  (2018).  Diakses  tanggal  16  April 2018, dari web site : https://www.pertamina.com/id/news- room/news-release/harga-perdana- bright-gas-5-5-kg-turun-pertamina- juga-tebar-promo-khusus-trade-in.
Pertamina.  (2018).  Diakses  tanggal  16  April
2018, dari web site : https://www.pertamina.com/id/news- room/announcement/daftar-harga-
bbk-tmt-24-maret2018.
Poskota  News.  (2018).  Diakses  tanggal  16
April 2018, dari web site : http://poskotanews.com/2018/01/09/m adih-kakek-88-tahun-ini-masih-kuat- jual-kayu-bakar/.
Ridhuan,  K.  (2009). Pengolahan  Limbah  Cair Tahu Sebagai Energi Alternatif Biogas yang ramah lingkungan , (115), 1 –9.
Sadzali,  I.  (2010). Potensi  limbah  tahu sebagai biogas , 1, 62 –69.
Sulistyono.  2016. Pemanasan  Global  (Global Warming)  dan  Hubungannya  dengan Penggunaan  Bahan  Bakar  Fosil . Jurnal Forum Teknologi, 2, 2.
Triyasa,  A.  (2014). Analisis  Kelayakan Lingkungan  dan  Ekonomi  Instalasi Pengolahan  Air  Limbah  Biogas  pada Industri  Tahu .  Seminar  Nasional Kimia  (pp.  80 –89).  Bandung:  ISBN 978-602-0951-00-3.