## PERANCANGAN SISTEM KENDALI OTOMATIK PROSES PENGOLAHAN LIMBAH CAIR TAHU
BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52

## Barita Bram Ardiwinata Putra
Program Studi Teknik Informatika, Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer Pontianak Jln. Merdeka No 372 Pontianak, Kalimantan Barat E-mail: barita.bram@yahoo.com
Abstract :  Tofu  industry  is  one  of the people industries  which are many  in Pontianak. The existence of this industry causes a negative impact which is environmental pollution caused by tofu liquid waste. Tofu liquid waste is a kind  of  wastewater  which  is  produced  along  with  the  making  of  tofu.  The environmental  pollution  caused  by  tofu  liquid  waste  can  be  overcome  by giving the tofu liquid waste a treatment process d to the  environment.  To  make  the  treatment  process  easy,  I  desinged  an automation  control  system for  the  tofu liquid  waste treatment process. The controller  is  a  microcontroller  AT89S52  which  is  a  cheap  microcontroller and  also  easy-to-program.  The assembly  programming  is  used  to  program the  microcontroller.  The  results  showed  83,98  %  of  average  reduction  of Chemical Oxygen Demand (COD) for treatment process in 3 days.
Keywords: tofu liquid waste, microcontroller AT89S52.

## 1. PENDAHULUAN
Permasalahan  mengenai  lingkungan  hidup  adalah  masalah  yang  harus  dihadapi oleh semua orang yang hidup di dunia ini. Masalah-masalah tersebut akan terus timbul secara  serius  di  berbagai  pelosok  dunia  selama  semua  penduduk  dunia  tidak  segera memikirkan  serta  mengusahakan  keselamatan  dan  keseimbangan  lingkungannya. Demikian juga di Indonesia, permasalahan mengenai lingkungan hidup seperti dibiarkan begitu  saja  sejalan  dengan  intensitas  pertumbuhan  industri.  Jika  masalah-masalah tersebut dibiarkan, maka bukan tidak mungkin industrialisasi yang merupakan prioritas dalam pembangunan justru akan berakibat buruk bagi kehidupan sosial masyarakat.
Salah  satu  industri  yang  cukup  banyak  di  kota  Pontianak  adalah  industri pembuatan tahu. Berdasarkan hasil survei, ada 40 buah industri tahu di kota Pontianak. Industri  tahu  merupakan  industri  rakyat  yang  sampai  saat  ini  masih  banyak  yang berbentuk  usaha  perumahan  atau  industri  rumah  tangga.  Walaupun  sebagai  industri rumah  tangga  dengan  modal  kecil,  industri  ini  memberikan  sumbangan  perekonomian bagi  kota  Pontianak  dan  menyediakan  banyak  lowongan  kerja.  Namun  pada  sisi  lain dihasilkan limbah cair yang sangat berpotensi untuk merusak lingkungan.
Limbah cair yang dihasilkan oleh industri tahu merupakan limbah organik  yang mudah  diuraikan  oleh  mikroorganisme  secara  alamiah.  Namun  karena  sebagian  besar pemrakarsa  yang  bergerak  dalam  industri  tahu  adalah  orang-orang  yang  hanya mempunyai  modal  terbatas  dan  tidak  memiliki  pengetahuan  yang  cukup  mengenai
pentingnya  menjaga  kebersihan  lingkungan,  maka  perhatian  terhadap  pengolahan limbah  industri  tersebut  sangat  kecil,  dan  bahkan  sebagian  besar  industri  tahu  tidak mengolah  limbahnya  sama  sekali  dan  langsung  dibuang  ke  lingkungan.  Kondisi  ini sangat  tidak  menguntungkan  dan  harus  mendapat  perhatian  yang  serius  (Darsono, 2007).
Pengolahan limbah cair  tahu  yang memerlukan  ketelatenan dan ketepatan  yang cukup  tinggi  menyebabkan  tidak  semua  industri  tahu  mampu  menerapkan  pengolahan limbah cair tahu dalam pabriknya. Hal ini dapat diatasi dengan suatu sistem pengolahan limbah  cair  yang  terotomatisasi  sehingga  kesulitan  dalam  mengendalikan  proses pengadukan maupun debit aliran limbah cair tidak lagi menjadi alasan bagi industri tahu untuk  tidak  mengaplikasikan  pengolahan  limbah  cair  tahu.  Oleh  karena  itu,  penulis berusaha  merancang  suatu  sistem  pengolahan  limbah  cair  tahu  yang  terotomatisasi untuk mempermudah pengolahan limbah cair sehingga dapat diimplementasikan dalam industri pembuatan tahu.
Tujuan  yang  ingin  dicapai  dalam  penelitian  ini  adalah  mengolah  limbah  cair tahu  menjadi  limbah  yang  relatif  aman  untuk  dibuang  serta  menghasilkan  sistem pengolah  limbah  cair  tahu  yang  optimal  untuk  menurunkan  kadar  Chemical  Oxygen Demand (COD).

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1   Limbah Cair Tahu
Limbah cair adalah buangan berbentuk cairan yang dihasilkan dari suatu proses produksi,  baik  industri  maupun  domestik  (rumah  tangga),  yang  lebih  dikenal  sebagai sampah,  yang  kehadirannya  pada  waktu  maupun  tempat  tertentu  tidak  dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah cair terdiri dari bahan  kimia  senyawa  organik  dan senyawa  anorganik.  Dengan jumlah dan  kadar  pencemar  yang  tinggi,  kehadiran  limbah  dapat  berdampak  negatif  terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia.
Limbah  cair  tahu,  seperti  terlihat  pada  Gambar  1,  adalah  limbah  cair  yang dihasilkan selama proses produksi tahu. Limbah cair tahu dapat mencemari lingkungan jika limbah cair tersebut  dibuang langsung ke  badan perairan  tanpa proses pengolahan dimana akan terjadi blooming (pengendapan bahan organik pada badan perairan), proses pembusukan  dan  berkembangnya  mikroorganisme  patogen.  Kondisi  ini  menimbulkan bau  busuk  dan  sumber  penyakit,  sehingga  penetrasi  sinar  ke  dalam  air  berkurang. Akibatnya  terjadi  penurunan  kecepatan  fotosintesis  oleh  tanaman  air  dan  kandungan oksigen  terlarut  dalam  air  menurun  secara  cepat.  Selanjutnya  terjadi  gangguan  pada ekosistem  air  sehingga  kondisi  dalam  air  menjadi  tidak  mengandung  udara  atau anaerobik (Sudaryati, 2007).
Gambar 1. Kolam Penampungan Limbah Cair Tahu
Air  yang  digunakan  dalam  proses  produksi  tahu  ±  25  liter  per  1  kg  kedelai. Kedelai sebagai bahan baku tahu yang mengandung protein (34,9 %), karbohidrat (34,8 %), lemak (18,1 %), dan bahan-bahan nutrisi lainnya, oleh karenanya limbah cair yang dihasilkan  dapat  mengandung  bahan  organik  yang  sangat  tinggi  (Sudaryati,  2007). Bahan  organik  dalam  limbah  cair  merupakan  media  yang  baik  untuk  pertumbuhan mikroba.  Oleh  karena  itu,  limbah  cair  industri  tahu  merupakan  salah  satu  sumber pencemar.
Limbah  cair  tahu  memiliki  rata-rata  kandungan  pencemar  yang  tinggi,  yakni Chemical  Oxygen  Demand  (COD)  sebesar  7050  mg/l,  Biological  Oxygen  Demand (BOD) sebesar 5389,5 mg/l, Total Suspended Solid (TSS) sebesar 3800 mg/l dan derajat keasaman  (pH)  4,11  (Damayanti,  2004).  Sementara  limbah  cair  yang  memenuhi  baku mutu  menurut  Keputusan  Menteri  Negara  Lingkungan  Hidup  No:  KEP- 03/MENLH/I/1998  adalah  yang  mengandung  nilai  COD  maksimal  100  mg/l,  BOD maksimal 50 mg/l, TSS maksimal 200 mg/l, dan nilai pH dalam rentang 6,0   9,0.
COD  adalah  banyaknya  oksigen  yang  dibutuhkan  untuk  proses  oksidasi senyawa-senyawa  kimia,  sedangkan  BOD  menunjukkan  jumlah  oksigen  terlarut  yang dibutuhkan  oleh  organisme  hidup  untuk  menguraikan  atau  mengoksidasi  bahan-bahan buangan  di  dalam  air.  Bahan  organik  dalam  BOD  adalah  bahan  organik  yang  siap terdekomposisi (readily decomposable organic matter). Dengan kata lain, BOD adalah banyaknya oksigen (mg/l) yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menetralisir bahan-bahan organik  dalam  air  melalui  proses  oksidasi  biologik  secara  aerobik  dan  anaerobik (Suardana,  2007).  TSS  adalah  padatan  yang  tersuspensi  di  dalam  air  berupa  bahan- bahan organik dan  anorganik  yang  dapat  disaring dengan kertas millipore berpori-pori tahu  menunjukkan  bahwa  limbah  cair  tersebut  dapat  menyebabkan  pencemaran  jika dibuang tanpa diolah terlebih dahulu.

## 2.2   Pengolahan Limbah Cair Tahu
Dalam upaya mengatasi permasalahan yang ditimbulkan oleh limbah cair, maka proses  pengolahan  limbah  wajib  dilakukan  sebelum  limbah  tersebut  dibuang  ke  badan perairan.  Pengolahan  limbah  cair  dapat  dikelompokkan  menjadi  3  bagian,  yaitu
pengolahan secara  fisika,  kimia,  dan  biologi.  Pengolahan  fisika  yang paling sederhana adalah filtrasi (penyaringan). Dari penyaringan yang dilakukan, diharapkan tingkat TSS atau  kekeruhan  limbah  cair  dapat  berkurang.  Pengolahan  limbah  cair  secara  kimia adalah  pengolahan  yang  menggunakan  senyawa-senyawa  kimia  tertentu  untuk mengurangi  kadar  COD,  BOD,  maupun  TSS.  Misalnya  penambahan  gula  atau  kapur pada limbah cair untuk menghilangkan bau dari limbah tersebut. Sedangkan pengolahan secara  biologi  adalah  pengolahan  limbah  cair  yang  menggunakan  mikroorganisme pengurai.  Salah  satu  sistem  pengolahan  limbah  secara  biologi  yang  mengurangi  kadar cemaran  limbah  cair  industri  adalah  dengan  sistem  lumpur  aktif  (activated  sludge). Istilah lumpur aktif digunakan untuk suspensi biologis atau massa mikroba yang sangat aktif  mendegradasi  bahan-bahan  organik  yang  terlarut.  Cara  ini  dilakukan  dengan memanfaatkan  kemampuan  mikroba  mendegradasi  bahan  organik  kompleks  menjadi senyawa  stabil  dan  dapat  menurunkan  nilai  BOD  dan  COD  limbah  sekitar  70-95  %. Lumpur  aktif  juga  mampu  memetabolisme  dan  memecah  zat-zat  pencemar  yang  ada dalam limbah. Lumpur ini merupakan materi yang tidak larut, biasanya tersusun serat- serat  organik  yang  kaya  akan  selulosa  dan  terhimpun  kehidupan  mikroorganisme (Mustofa,  2000).  Pengolahan  biologi  ini  dapat  dilakukan  secara  anaerob  (anaerobik) maupun aerob (aerobik).
Proses  pengolahan  anaerobik  adalah  proses  pengolahan  senyawa-senyawa organik yang terkandung dalam limbah menjadi gas metana dan karbon dioksida tanpa memerlukan oksigen. Mikroorganisme pengurai  limbah akan  menguraikan limbah  cair tersebut  tanpa  bantuan  oksigen  (udara).  Sedangkan  pengolahan  limbah  cair  secara aerobik adalah pengolahan limbah cair yang menggunakan udara dalam prosesnya.
Sebagian  industri  tahu  di  Kota  Pontianak  telah  mengolah  limbahnya,  tapi pengolahannya  hanya  sebatas  penyaringan  dengan  menggunakan  kain  untuk mengurangi  kadar  kekeruhan  limbah  cair  tersebut.  Ada  beberapa  industri  tahu  yang telah  menggunakan  pengolahan  secara  kimia,  yaitu  menambahkan  kapur  ke  dalam limbah  tahu  untuk  mengurangi  baunya,  tetapi  kadar  pencemarnya  (BOD,  COD,  dan TSS) tidak diukur sebelum dibuang ke lingkungan sekitar sehingga pengolahan seperti itu belum bisa dikatakan layak. Sedangkan pengolahan limbah cair tahu secara biologi belum  dilakukan,  padahal  pengolahan  limbah  cair  tahu  secara  anaerobik  dapat menurunkan nilai COD dari limbah tersebut sebesar 46,645 mg/l dengan waktu retensi 37  hari  (Sudaryati,  2007).  COD  adalah  parameter  yang  penting  dalam  menentukan pencemaran air oleh limbah industri maupun domestik (Mahvi, 2005).
2.3   Mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler  merupakan  sebuah  chip  yang  dapat  digunakan  untuk mengendalikan suatu sistem,  baik  yang bersifat  sederhana  maupun  kompleks. Chip  ini dibuat dengan beberapa ciri khasnya, yaitu memiliki memori internal yang relatif sedikit dengan  beberapa  varian  seperti  memiliki  unit  input/output  langsung,  memproses  bit, memiliki  program  relatif  sederhana  yang  berhubungan  langsung  dengan  input/output. Sedangkan  untuk  aplikasinya,  sistem  ini  memiliki  karakteristik  tersendiri,  yaitu memiliki  program  khusus  yang  disimpan  dalam  memori  untuk  aplikasi  tertentu, mengkonsumsi  sedikit  daya,  murah,  memiliki  rangkaian  dan  unit  input/output  yang sederhana  dan  kompak,  serta  tahan  lama.  Chip  ini  mudah  diprogram,  sederhana,  dan baik untuk para pemula atau profesional di bidang elektronika (Sudjadi, 2005).
Mikrokontroler  telah  digunakan  untuk  berbagai  aplikasi,  misalnya  jam  digital, pengendali  lampu  lalu  lintas,  hingga  otak  dari  robot  pengikut  garis  maupun  robot lainnya.  Penggunaan  mikrokontroler  dalam  berbagai  aplikasi  dikarenakan  harga mikrokontroler  yang  tidak  mahal  dan  mudah  diprogram.  Mikrokontroler  mudah ditemukan  di  pasaran  dan  memiliki  kemampuan  in-system  programming,  dimana mikrokontroler  AT89S52  dapat  diprogram  langsung  tanpa  menggunakan  modul downloader sehingga bila ingin melakukan perubahan program dapat dilakukan dengan lebih cepat (Utama, 2006).

## 2.3   Signal Interpreted Petri Net (SIPN)
Suatu  sistem  yang  akan  dikendalikan  umumnya  mempunyai  spesifikasi informal.  Spesifikasi  informal  ini  dapat  menimbulkan  perbedaan  interpretasi.  Oleh karena itu,  spesifikasi  informal  dari suatu  sistem yang akan dikendalikan  harus diubah menjadi  spesifikasi  formal.  Proses  konversi  suatu  spesifikasi  informal  menjadi spesifikasi formal disebut dengan formalisasi.
Formalisasi  merupakan  kunci  untuk  memperoleh  solusi  sistematik  dari  suatu persoalan  kendali  (Frey,  2002).  Salah  satu  bentuk  spesifikasi  formal  yang  dapat digunakan adalah Signal Interpreted Petri Net (SIPN). Sebuah petri net dalam definisi umumnya  adalah  sistem  terotomatisasi.  Petri  net  adalah  sebuah  bahasa  pemodelan matematis  untuk  mendeskripsikan  sistem  terdistribusi  diskrit.  Sebuah  petri  net  adalah grafik  terarah  yang  melibatkan  dua  jenis  keadaan.  Node-node  yang  ada  mewakili transisi-transisi (kejadian-kejadian diskrit yang mungkin muncul, dilambangkan dengan bar),  place-place (kondisi-kondisi,  dilambangkan  dengan lingkaran),  dan  arc-arc  yang mempunyai  arah  (yang  menggambarkan  place-place  mana  yang  merupakan  kondisi awal  ataupun  kondisi  akhir  dari  setiap  transisi,  dilambangkan  dengan  tanda  panah). Petri net awalnya ditemukan pada bulan Agustus 1939 oleh Carl Adam Petri, yang saat itu  berusia  13  tahun,  untuk  mendeskripsikan  proses-proses  kimia.  Arc-arc  selalu mengarah  dari  sebuah  place  menuju  sebuah  transisi  atau  sebaliknya.  Arc  tidak  pernah mengarah dari sebuah place menuju place yang lain ataupun dari sebuah transisi menuju transisi yang lain. Place yang menjadi pangkal dari suatu arc yang mengarah ke sebuah transisi  disebut  sebagai  place  masukan,  sedangkan  place  yang  merupakan  tujuan  dari suatu  arc,  yang  berpangkal  pada  sebuah  transisi,  disebut  sebagai  place  keluaran. Algoritma  kendali  berbasis  SIPN  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.  SIPN  mempunyai struktur sebagai berikut:
0 ............................................................ (1)
dimana:
- (P,T,F,m 0 ) adalah sama  dengan petri  net  konvensional, P adalah jumlah set terbatas dari place, T dari transisi, F dari arc, dan m 0 adalah penandaan awal.
- i adalah set terbatas yang tidak kosong dari sinyal masukan logika.
- o adalah set terbatas yang tidak kosong dari sinyal keluaran logika.
- sebuah kondisi penembakan atau firing (fungsi Boolean pada i).
- an  yang  mengasosiasikan  setiap  place  dengan sebuah -,1,0} |0| . - -,1,0,c} |0| fungsi keluaran pada sebuah SIPN.
SIPN juga mempunyai dinamika, yaitu sebagai berikut:
- Sebuah transisi enable, jika pre-place-nya ditandai dan post-place-nya tidak.
- Sebuah  transisi  yang  enable  akan  menembak  dengan  segera  jika  kondisi penembakannya dipenuhi.
- Jika beberapa  transisi  dapat menembak, maka transisi-transisi  tersebut  akan menembak secara simultan.
- Proses  penembakan  diiterasikan  sampai  sebuah  penandaan  yang  stabil dicapai  (iterative  firing).  Ketika  penembakan  pada  sebuah  transisi dimaksudkan untuk tidak mempertimbangkan waktu, penembakan beriterasi diinterpretasikan bekerja secara simultan.
- Proses  penembakan  bekerja  sebagai  berikut:  place  masukan  tidak  ditandai dan place keluaran ditandai.
- Setelah kestabilan penandaan baru dicapai, sinyal keluaran dikalkulasikan.
- Setelah itu masukan-masukan baru dideteksi dan diproses.
P1: Mengisi tangki
(P1) = (1,0) T1: Tangki penuh (T1) = i1 P2: Mengosongkan tangki (P2) = (0,1) Masukan
i1 Tangki terisi penuh Keluaran o1 Pompa masuk aktif o2 Pompa keluar aktif Gambar 2. Algoritma Kendali Berbasis SIPN
3. METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi  penelitian  yang  digunakan  dalam  perancangan  pembuatan  alat  ini adalah sebagai berikut:
1. Studi  literatur,  dengan  mempelajari  berbagai  referensi  mengenai  limbah  cair tahu dan produk elektronika yang berkaitan dengan perancangan alat ini.
2. Observasi  dengan  mengamati  dan  memperhatikan  komponen-komponen elektronika yang akan digunakan dalam perancangan alat ini.
3. Perancangan  dengan  mengimplementasikan  berbagai  komponen  elektronika  ke dalam  perangkat  ini,  melakukan  formalisasi  terhadap  spesifikasi  informal  dari sistem pengolahan limbah cair tahu, dan melakukan pemrograman pengendali.
4. Pengujian  dan  analisa  dengan  mencoba  berbagai  aktivitas  guna  menguji kemampuan  perangkat  ini  serta  mengukur  dan  menganalisa  hasil  pengolahan limbah cair tahu.
4. HASIL PENELITIAN
4.1    Spesifikasi Rancangan
Alat yang dirancang memiliki spesifikasi sebagai berikut:
1. Mikrokontroler AT89S52 sebanyak 1 buah.
2. Power supply 12 volt sebanyak 1 buah.
3. Power supply 5 volt sebanyak 1 buah.
4. Rangkaian  pendeteksi  ketinggian  permukaan  limbah  cair  tahu  dengan memanfaatkan elektroda.
5. Pompa air 125 watt sebanyak 1 buah.
6. Pompa air 18 watt sebanyak 1 buah.
7. Motor DC sebagai pengaduk sebanyak 1 buah.
4.2    Perancangan Sistem
Rancangan  sistem  kendali  otomatik  proses  pengolahan  limbah  cair  tahu  ini adalah  alat  bantu  untuk  mengolah  limbah  cair  tahu  secara  otomatis.  Diagram  blok rancangan sistem dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram Blok Rancangan Sistem
Pengolahan  limbah  cair  tahu  memerlukan  kondisi-kondisi  yang  khusus  agar dapat  berjalan  dengan  baik.  Pengolahan  limbah  cair  tahu  yang  baik  akan  mengurangi kadar  pencemar  dalam  limbah  cair  tahu  tersebut  secara  optimal. Kondisi-kondisi  yang dimaksud adalah:
1. Aliran limbah cair tahu ke dalam reaktor (tabung anaerobik) tidak boleh terlalu deras.
2. Pengadukan limbah dalam reaktor harus secara perlahan dan tidak boleh terlalu lama.
Sistem  akan mengolah limbah cair tahu  dalam tabung  anaerobik selama 3  hari. Di  dalam  tabung  anaerobik,  limbah  cair  tahu  akan  diaduk  secara  perlahan  selama  1 menit dan didiamkan selama 59 menit secara berulang-ulang. Setelah 3 hari, limbah cair tahu  yang  baru  akan  dipompa  masuk  ke  dalam  tabung  anaerobik  dan  limbah  cair  tahu yang telah diolah akan terdorong keluar menuju tabung aerobik. Pengolahan anaerobik adalah pengolahan hampa udara (tanpa oksigen) sedangkan pengolahan aerobik adalah pengolahan  yang  melibatkan  udara.  Rancangan  fisik  sistem  kendali  otomatik  proses pengolahan limbah cair tahu dapat dilihat pada Gambar 4.
Mikrokontroler AT89S52 Pengkondisi Sinyal 1 Pompa 1 Pengaduk Pompa 2 Pendeteksi Ke nggian Limbah Cair Pengkondisi Sinyal 2
Pengkondisi Sinyal 3
Gambar 4. Rancangan Fisik Sistem
4.3    Implementasi
Perancangan  dan  implementasi  sistem  kendali  otomatik  proses  pengolahan limbah  cair  tahu  ini  menggunakan  mikrokontroler  sebagai  komponen  utamanya. Mikrokontroler yang digunakan adalah keluaran ATMEL dengan tipe AT89S52. Jumlah I/O  pada  mikrokontroler  ini  sebanyak  32  buah  sehingga  cukup  menggunakan  1  buah mikrokontroler.
Perancangan  sistem  ini  secara  umum  terdiri  dari  2  bagian,  yaitu  perancangan hardware  dan  perancangan  software.  Perancangan  hardware  terdiri  dari  beberapa bagian, yaitu:
1. Perancangan sistem minimum mikrokontroler AT89S52.
2. Perancangan power supply.
3. Perancangan rangkaian pendeteksi ketinggian permukaan limbah cair.
4. Perancangan rangkaian pengkondisi sinyal.
Perancangan rangkaian pengkondisi sinyal memanfaatkan karakteristik transistor yang tidak dapat dialiri arus pada keadaan off (terbuka) dan tidak mempunyai tegangan jatuh pada keadaan on (tertutup). Jika sebuah transistor berada dalam keadaan saturasi, transistor  seperti  sebuah  saklar  yang  tertutup  dari  kolektor  ke  emitor  (Malvino,  1985). Sedangkan  pada  keadaan  cut-off,  transistor  tidak  akan  melewatkan  arus,  hal  ini menyerupai karakteristik sebuah saklar yang terbuka.
Perancangan software dilakukan dengan menggunakan Assembler ASM51 yang kemudian  akan  di-download  ke  dalam  mikrokontroler.  Sebelum  melakukan pemrograman,  penulis  melakukan  perancangan  hardware  terlebih  dahulu.  Hal  ini dilakukan  agar  dapat  mempermudah  penulis  dalam  melakukan  pengecekan  apabila terdapat kesalahan dalam melakukan pemrograman.

## 4.3    Pengujian
Pengujian  dilakukan  terhadap  alat-alat  yang  telah  dirancang.  Tujuan  pengujian ini  adalah  untuk  mengetahui  apakah  alat  yang  telah  dirancang  dapat  bekerja  dengan baik.  Hasil  pengujian  sistem  minimum  mikrokontroler  AT89S52  dapat  dilihat  pada Tabel  1.  Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  sistem minimum yang telah dirancang dapat bekerja dengan baik dan memenuhi kriteria untuk rancangan alat yang dibuat.

## Tabel 1. Hasil Pengujian Sistem Minimum Mikrokontroler AT89S52
No. Kondisi Tegangan Arus 1. Logika 0 0 volt 0 Ampere 2. Logika 1 3,11 volt 0,006 Ampere
Pengujian yang dilakukan berikutnya adalah pengujian rangkaian power supply. Data hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 2. Tegangan 14,76 volt digunakan untuk rangkaian pendeteksi ketinggian permukaan limbah cair tahu dan rangkaian pengkondisi sinyal, sedangkan tegangan 5,02 volt digunakan untuk sistem minimum mikrokontroler.
Tabel 2. Hasil Pengujian Rangkaian Power Supply
No. Tegangan Masukan Tegangan Keluaran 1. 13,13 volt 14,76 volt 2. 6,54 volt 5,02 volt
Pengujian dilanjutkan pada rangkaian  pendeteksi  ketinggian  permukaan limbah cair.  Data  hasil  pengujian  dapat  dilihat  pada  Tabel  3.  Hasil  pengujian  menunjukkan bahwa rangkaian yang dirancang dapat bekerja dengan baik.
Tabel 3. Hasil Pengujian Rangkaian Pendeteksi Ketinggian Permukaan Limbah Cair
No. Elektroda Kondisi Sinyal Keluaran 1. Batas atas Tabung penuh 5 volt 2. Tabung tidak penuh 0 volt
3. Batas bawah Tabung kosong 0 volt 4. Tabung tidak kosong 5 volt
Selanjutnya  dilakukan  pengujian  terhadap  rangkaian  pengkondisi  sinyal.  Data hasil  pengujian  dapat  dilihat  pada  Tabel  4.  Hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa rangkaian pengkondisi sinyal dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan.
Tabel 4. Hasil Pengujian Rangkaian Pengkondisi Sinyal
No. Kondisi Tegangan Keluaran 1. Logika 0 0 volt 2. Logika 1 14,7 volt
Setelah  semua  selesai  dilakukan,  maka  dilanjutkan  dengan  pengujian  sistem secara  keseluruhan.  Unjuk-kerja  sistem  dapat  dilihat  dari  penurunan  kandungan  COD dalam limbah cair tahu yang telah diolah serta konsumsi daya keseluruhan rangkaian.
Tabel 5 menunjukkan hasil pengukuran kandungan COD dalam limbah cair tahu yang  telah  diolah.  Hasil  pengukuran  menunjukkan  bahwa  lamanya  proses  pengolahan limbah cair tahu di dalam reaktor yang paling optimal adalah selama 72 jam. Rata-rata persentase  pengurangan  nilai  COD  dalam  limbah  cair  tahu  setelah  melalui  proses pengolahan selama 72 jam adalah sebesar 83,98 %.
Tabel 5. Optimasi Pengolahan Limbah Cair Tahu Dalam Reaktor
Nilai COD Sebelum Diolah (mg/l) Rata-Rata Nilai COD Setelah Diolah (mg/l) Rata-Rata Persentase Pengurangan Nilai COD (%) 24 Jam 48 Jam 72 Jam 96 Jam 24 Jam 48 Jam 72 Jam 96 Jam 22080 14425,6 10892,8 3536 12364,8 34,67 50,67 83,98 44
Tabel  6  menyajikan  data  hasil  pengukuran  konsumsi  energi  yang  dilakukan terhadap  keseluruhan  rangkaian.  Walaupun  lamanya  proses  pengolahan  bervariasi, namun energi listrik yang dikonsumsi oleh pompa 1 dan pompa 2 tidak variatif. Hal ini dikarenakan pompa 1 dan pompa 2 hanya aktif pada permulaan proses,  yaitu pompa 1 untuk mengisi limbah cair tahu ke tabung penampungan sementara dan pompa 2 untuk mengisi limbah cair tahu ke dalam reaktor limbah.
Tabel 4.3. Konsumsi Energi Listrik Sistem Pengolahan Limbah Cair Tahu
No.  Lama Pengolahan Keterangan Konsumsi Daya (wa ) Waktu Operasi (s) Konsumsi Energi (WH) Total Konsumsi Energi (WH) 1 24 Jam Pompa 1 125 90 3,125 353,94 Pompa 2 18 5 0,025 Pengaduk 6,3 1320 2,31 Pengendali 14,52 86400 348,48 2 48 Jam Pompa 1 125 90 3,125 704,94 Pompa 2 18 5 0,025 Pengaduk 6,3 2760 4,83 Pengendali 14,52 172800 696,96 3 72 Jam Pompa 1 125 90 3,125 1055,94
Pompa 2 18 5 0,025 Pengaduk 6,3 4200 7,35 Pengendali 14,52 259200 1045,44 4 96 Jam Pompa 1 125 90 3,125 1406,94 Pompa 2 18 5 0,025 Pengaduk 6,3 5640 9,87 Pengendali 14,52 345600 1393,92

## 5. KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dan pengamatan yang dilakukan, maka diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu:
1. Sistem  kendali  otomatik  proses  pengolahan  limbah  cair  tahu  yang  telah dirancang dapat bekerja dengan baik.
2. Pengolahan  limbah  cair  tahu  dalam  reaktor  yang  paling  optimal  adalah selama  72  jam  atau  3  hari  dengan  rata-rata  persentase  pengurangan  nilai COD sebesar 83,98 %.
3. Konsumsi  energi  sistem  pengolahan  limbah  cair  tahu  selama  72  jam  tidak terlalu besar, yaitu 1055,94 WH.

## DAFTAR RUJUKAN
Astuti,  D.,  2004,  Uji  Toksisitas  Limbah  Cair  Msg  (Mono  Sodium  Glutamat)  terhadap Ikan Nila (Tillapia nilotica) di Palur Karanganyar. Infokes, Vol.8. hal.1-10.
Damayanti,  A.,  J.  Hermana,  dan  A.  Masduqi.,  2004,  Analisis  Resiko  Lingkungan  dari Pengolahan Limbah Pabrik Tahu dengan Kayu Apu (Pistia Stratiotes L.), Jurnal Purifikasi, Vol.5. hal.151-156.
Darsono,  V.,2007,  Pengolahan  Limbah  Cair  Tahu  Secara  Anaerob  dan  Aerob.  Jurnal Teknologi Industri, Vol.11. hal.9-20.
Frey,  G.,  2002,  Design  and  Formal  Analysis  of  Petri  Net  Based  Logic  Control Algorithms, Aachen   Germany: Shaker Verlag.
Mahvi,  A.  H.,  E.  Bazrafshan,  and  Gh.  R.  Jahed.,  2005,  Evaluation  of  COD Determination by ISO, 6060 Method, Comparing with Standard Method (5220, B), Pakistan Journal of Biological Sciences, Vol.8. pp.892-894.
Malvino, Albert Paul, 1985, Prinsip-Prinsip Elektronika, Jakarta: Penerbit Erlangga.
Monoarfa,  W.,  2002,  Dampak  Pembangunan  bagi  Kualitas  Air  di  Kawasan  Pesisir Pantai Losari, Makassar Sci & Tech, Vol.3. hal.37-44.
Mustofa, H. A., 2000, Kamus Lingkungan. Jakarta: Penerbit Rineka Cipta.
Suardana,  I.  W.,  2007,  Karakterisasi  Limbah  Cair  Rumah  Pemotongan  Hewan Pesanggaran, Animal Production, Vol.9. hal.116-122.
Sudaryati,  N.  L.  G.,  I.  W.  Kasa,  dan  I.  W.  B.  Suyasa.,  2007,  Pemanfaatan  Sedimen Perairan Tercemar sebagai Bahan Lumpur Aktif dalam Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu, Ecotrophic, Vol.3. hal.21-29.
Sudjadi., 2005, Teori dan Aplikasi Mikrokontroler, Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu.
Usman.,  2008,  Teknik  Antarmuka  +  Pemrograman  Mikrokontroler  AT89S52, Yogyakarta: Penerbit ANDI.
Utama,  H.  S.,  S.  M.  Isa,  dan  A.  Indragunawan.,  2006,  Perancangan  dan  Implementasi Sistem  Otomatisasi  Pemeliharaan  Tanaman  Hidroponik,  Jurnal  Teknik  Elektro, Vol.8. hal.1-4.