## PENGUKURAN TEKANAN DAN WAKTU PADA PERANCANGAN BIODIGESTER LIMBAH CAIR PABRIK TAHU
Hadrah 1

## Abstract
The liquid waste produced by the tofu industry is organic waste which is degradable or can be naturally decomposed by microorganisms. This study aims to measure the volume  of  tofu  industrial  wastewater  required  to  produce  biogas  with  a  certain pressure  so  that  the  liquid  waste  used  as  raw  material  can  be  utilized  optimally. In addition, testing the content of TSS, ammonia, BOD5, COD, and pH in tofu waste in the  process  of  processing  it  into  biogas  was  also  carried  out.  Experiments  were carried  out  using  a  biodigester  to  create  anaerobic  conditions  for  tofu  waste.  The presence of the decomposition gas is detected using a simple manometer. In addition, the possibility of methane gas is estimated by conducting a flame test. The variation of  the  composition  of  tofu  waste  and  cow  dung  (starter)  with  volume  ratio  in  the biodigester is without starter on Gallon I and Drum I, using a 2% starter on Drum II, and  using  a  10%  starter  on  Gallon  II.  The  experimental  results  showed  that  each biodigester drum I, drum II, gallon I and gallon II produced maximum pressures  of 2,158.2 Pa, 42,844.9 Pa, 1863.9 Pa, and 3,629.7 Pa. The maximum retention time for each  biodigester  drum  I,  drum  II,  gallon  I,  and  gallon  II  was  53  days,  43  days,  58 days and 49 days. The flame test conducted showed that there was only a flame in the biodigester with the addition of a starter material of 10%. Processing of tofu waste into  biogas  without  a  starter  can  reduce  the  pollutant  content,  namely  TSS  and ammonia  by  96.5%  and  96%,  whereas  with  a  starter  of  2%  by  95%  and  94%,  and with  a  starter  of  10%  by  91%  and  95%.  Likewise  with  BOD  and  COD  parameters, the  reduction  in  waste  without  starter  was  96%  and  97%,  with  a  starter  of  2%  by 96%  and  96%,  and  with  a  starter  of  10%  by  97%  and  98%.  The  increase  in  pH occurred  in  waste  without  starter  to  0.99,  waste  with  a  starter  of  2%  was  1.65  and waste with a starter of 10% was 1.27.
Keywords: tofu wastewater, biogas, biodigester

## PENDAHULUAN
Perkembangan  industri  tersebut dengan kata lain peningkatan produksi tahu  sebagai  produk  utama,  berarti pula  peningkatan  produksi  bahan buangan  dari  proses  pembuatan  itu. Bahan  buangan  dari  produksi  tahu dapat  berupa  limbah  padat  maupun limbah cair. Limbah cair yang dihasilkan oleh industri tahu
merupakan  limbah organik yang degradable atau  dapat  diuraikan  oleh mikroorganisme secara alamiah.
Namun karena sebagian besar pengusaha yang bergerak dalam industri  tahu  adalah  orang-orang  yang
hanya  mempunyai  modal  terbatas  dan kurangnya pengetahuan,
maka perhatian  terhadap  pengolahan  limbah industri  tersebut  sangat  kecil,  dan bahkan  ada  beberapa  industri  tahu yang  tidak  mengolah  limbahnya  sama sekali  sehingga  langsung  dibuang  ke lingkungan. Selanjutnya, selama limbah  itu  tidak  dikelola  dengan  baik dan/atau dibuang sembarangan
sedangkan  produksi  limbahnya  terus meningkat  maka  secara  terus  menerus akan
menimbulkan kerusakan lingkungan terutama air tanah dangkal.
Menurut  hasil  penelitian  Basuki (2008),  limbah  cair  tahu  mempunyai
1 Dosen Fakultas Teknik Universitas Batanghari
kandungan protein, lemak, dan karbohidrat  atau  senyawa-senyawa organik  yang  masih  cukup  tinggi.  Di dalam penelitian ini, limbah tahu pada
PT. X yang telah diuji pada Laboratorium  BLHD  Provinsi  Jambi memiliki  karakteristik  berupa  pH  4, BOD  16.050  mg/L,  COD  44.908 mg/L,  TSS  3000  mg/L,  dan  Amoniak 2,204 mg/L.
Bila  dibuang  ke  sungai,  limbah ini  dapat  menyebabkan  tingginya tingkat  keasaman  maupun  BOD  dan COD  pada  sungai  sehingga  berakibat kematian makhluk hidup yang terdapat di  sungai.  Sementara  itu,  bila  limbah dibuang  ke  tanah  dapat  menyebabkan ketidakseimbangan  unsur  hara  yang mengakibatkan  kualitas  air  tanah menjadi rendah.
Pengelolaan  yang  baik  tidak hanya bertujuan menghilangkan dampak  negatif  dari  hadirnya  suatu bahan pencemar tetapi bahkan memunculkan  dampak  positif  dari bahan  pencemar.  Menurut  Sugiharto (1987),  jika  senyawa-senyawa  organik diuraikan  baik  secara  aerob  maupun anaerob akan menghasilkan gas metana  (CH4),  karbondioksida  (CO2), gas-gas  lain,  dan  air.  Gas  metana merupakan  bahan  dasar  pembuatan biogas. Biogas adalah gas pembusukan bahan  organik  oleh  bakteri  pada kondisi  anaerob.  Gas  ini  tidak  berbau, tidak  berwarna,  dan  sangat  mudah terbakar.  Oleh  karena  itu,  limbah  cair pabrik  tahu  yang  juga  mengandung senyawa  organik  tentunya  juga  dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biogas karena selain kegiatan ini dapat mengurangi kandungan  pencemar  pada  limbah tahu, kegiatan ini juga dapat menghasilkan  bahan  bakar  yang  dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat maupun pabrik itu sendiri.

## METODOLOGI PENELITIAN
Limbah tahu mengandung bahan oranik  yang  apabila  diuraikan  oleh bakteri  secara  aerob  maupun  anaerob akan  menghasilkan  gas  metan  (CH 4 ), CO 2 ,  gas-gas  lain  dan  air.  Apabila penguraian  tersebut  berlangsung  di tempat  terbuka  (aerob)  maka  gas-gas yang dihasilkan akan bercampur dengan  udara  bebas  dan  tidak  dapat dimanfaatkan.  Namun,  bila  limbah tersebut  berada  pada  wadah  tertutup maka  gas  hasil  penguraian  akan  tetap berada dalam wadah sehingga menimbulkan  tekanan.  Penelitian  ini berupa eksperimen menggunakan suatu  alat  untuk  membuat  kondisi anaerob  bagi  limbah  tahu  agar  bakteri pada  limbah  itu  khususnya  bakteri metan dapat menguraikan bahan organik  menjadi  senyawa  yang  lebih sederhana  dengan  lebih  baik  terutama untuk  gas  metan.  Kehadiran  gas  hasil penguraian  dideteksi  menggunakan manometer.  Selain  itu  kemungkinan adanya  gas  metan  dapat  diperkirakan dengan  melakukan  uji  nyala.  Dalam eksperimen ini terdapat beberapa tahap kerja  yang  dilakukan  oleh  penulis. Tahap-tahap itu adalah sebagai berikut.
1. Tahap Persiapan Pada  tahap  ini  kegiatan  yang dilakukan adalah :
 Membuat gambar serta
merancang  bentuk  dan  ukuran alat  Menyediakan  bahan  dan  alat yang digunakan untuk
pembuatan biodigester 2. Pembuatan Biodigester
Pada  tahap  ini  pekerjaan  yang dilakukan adalah :
 Pembuatan biodigester skala laboratorium
Kedua  tutup  galon  diberi  lubang pada bagian tengah untuk dimasukkan  pangkal  kran  gas dan  dijepit  dengan  mur  dan cincin  karet  sampai  tidak  terjadi kebocoran  karena  tekanan  gas. Pada  pinggiran  tutup  galon diberi  klemp  yang  dikencangkan agar  galon  tertutup  dengan sangat rapat dan juga tidak bocor karena  tekanan  gas  (Gambar  3. terlampir). Sedangkan untuk drum  digunakan  penutup  berupa pipa  besi  berulir  yang  ujungnya juga  diberi  kran  (Gambar  2. terlampir). Pada saat pemasangan,  ulir  pada  pipa  besi dilapisi  dengan  pita  khusus  agar tidak tembus udara.
 Uji kebocoran
Uji  kebocoran  dilakukan  dengan memasukkan  air  ke  galon  dan drum.  Bila  tidak  ada  air  yang keluar  maka  galon  dan  drum dapat  digunakan  sebagai  alat penelitian.
3. Pemasukan Limbah Tahu
Karena  limbah  tahu  yang  baru dihasilkan  masih  panas,  maka pemasukkannya ke dalam
biodigester  tidak  dapat  langsung dilaksanakan  setelah  pengepresan. Oleh  karena  itu  bahan  didiamkan pada  tempat  terbuka  sampai  suhu limbah  sama  dengan  suhu  ruang. Hal  ini  akan  berlangsung  selama  ±
2 jam. Setelah itu bahan dimasukkan  ke  dalam  galon  dan drum, sebagian dicampurkan
dengan  bahan  starter  kemudian dimasukkan  ke  dalam  drum  dan galon  lalu  wadah-wadah  tersebut dikencangkan.  Pencampuran  bahan pada  masing-masing  biodigester adalah :
a. Drum  I  :  limbah  tahu  tanpa starter
b. Drum II  : limbah tahu + kotoran kerbau (starter) 2%
c. Galon  I  :  limbah  tahu  tanpa starter
d. Galon II : limbah tahu + kotoran kerbau (starter) 10%
Untuk  uji  tekanan  ujung  kran dihubungkan  ke  salah  satu  ujung selang manometer U atau barometer. Meskipun diameter ujung  kran  sama  dengan  diameter selang,  namun  karena  ujung  kran telah dibuat sedemikian rupa (semakin  membesar  ke  pangkal) sehingga  ketika  dimasukkan  ke dalam selang maka selang menjepit ujung  kran  dengan  cukup  kuat sehingga  tidak  terjadi  kebocoran oleh tekanan gas.
Uji  nyala  dilakukan  dengan  cara mengarahkan  ujung  jarum  yang terhubung  dengan  kran  gas  melalui selang  ke  nyala  api  lilin  kemudian kran dibuka. 4.  Pengamatan Tekanan pada Biodigester Pengamatan tekanan dilakukan setiap  hari  dimulai  pada  hari  ke-14 setelah pengisian biodigester.
Parameter yang diamati :
1. Tekanan biogas
2. Uji nyala
3. Kandungan  limbah  cair  industri tahu

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  melakukan  pengukuran pada  masing-masing  biodigester  skala laboratorium selama 2 bulan, diperoleh hasil  berupa  data  tekanan  biogas  per hari.

## A. Tekanan pada Drum I
Gambar 1 . Pengukuran Tekanan Pada Biodigester Drum I
Adanya  tekanan  setelah  dua  minggu menunjukkan  bahwa  biogas  telah dihasilkan pada biodigester ini.
Produksi  biogas  terus  berlangsung terlihat  dari  kenaikan  tekanan  yang terus  terjadi  di  hari-hari  berikutnya.
Kenaikan  tertinggi  tercapai  pada  hari ke-23  dengan  tekanan  2.158,2  Pa. Setelah itu produksi biogas mengalami penurunan  tajam  sampai  hari  ke-34. Tingkat  produksi  biogas  ini  relatif stabil  sampai  hari  ke-53  dengan tekanan 686,7 Pa.
B. Tekanan pada Drum II
Gambar 2 . Pengukuran Tekanan pada Biodigester Drum II
Tekanan  pada  biodigester  ini  tetap tinggi  sampai  hari  ke-41  dengan tekanan  37.996  Pa.  Kemudian  terjadi penurunan  yang  tajam  setelah  hari  ke- 41 sampai tekanan cukup stabil setelah hari ke-43 pada tekanan 10.798,92 Pa.
C. Tekanan pada Galon I
Gambar 3 . Pengukuran Tekanan pada Biodigester Galon I
Pada biodigester ini terlihat kenaikan tekanan yang bertahap sampai hari ke- 32 pada tekanan 1.863,9 Pa. Selanjutnya terjadi pula penurunan yang bertahap sampai hari ke-58 pada tekanan 98,1 Pa.

## D. Tekanan pada Galon II
Gambar 4 . Pengukuran Tekanan pada
Biodigester Galon II
Pada  biodigester  ini  terjadi  kenaikan tekanan yang sangat tajam sampai hari ke-18  pada  tekanan  3.629,7  Pa kemudian  menurun  secara  bertahap sampai akhir penelitian.
Pada grafik-grafik yang telah disajikan sebelumnya,  pembuatan  gas  tanpa menggunakan  starter  (Drum  I  dan Galon  I)  memperlihatkan  perubahan tekanan  yang  tidak  terlalu  tajam selama proses degradasi. Kemungkinan  hal  ini  disebabkan  oleh lambatnya  perkembangan  populasi mikroorganisme perombak dalam biodigester  atau  disebabkan  oleh kecilnya  jumlah  mikroorganisme  awal dalam  biodigester.  Sebaliknya  pada
biodigester  yang  berstarter  (Drum  II dan Galon II) terjadi kenaikan tekanan yang  sangat  cepat  di  masa  awal degradasi.  Kemudian  juga  terjadi penurunan  yang  tajam  dari  tekanan.
Kemungkinan hal ini berkaitan dengan cepatnya peningkatan populasi
mikroorganisme  perombak  sehingga bahan  cepat  berkurang  pada  bagian akhir.  Hal  ini  mengakibatkan  waktu degradasi menjadi lebih singkat.
E. Hasil Uji Nyala Biodigester Tabel 1 . Hasil Uji Nyala pada Biodigester Waktu (minggu) Nyala Api pada Biodigester Drum I Drum II Galon I Galon II 1 - - - - 2 - - - - 3 Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada 4 Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada 5 Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada 6 Tidak ada Tidak ada Tidak ada Ada 7 Tidak ada Tidak ada Tidak ada Ada 8 Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada F. Hasil Uji Parameter Limbah Pada pembahasan sebelumnya dikatakan  bahwa  limbah  cair  pabrik tahu masih mengandung bahan organik ataupun  padatan  yang  cukup  tinggi.
Hal  itu  terbukti  setelah  dilakukan
pengujian  pada  sampel  berupa  limbah cair  produksi  tahu  di  sebuah  pabrik yang bertempat di kota Jambi. Adapun pengujian  beberapa  parameter  pada limbah  tersebut  menunjukkan  hasil seperti berikut. Tabel 2. Hasil uji parameter pencemar limbah buangan biodigester Parameter Satuan Jumlah pH - 4 BOD 5 mg/L 16050 COD mg/L 44908 TSS mg/L 3000 Amoniak mg/L 2,204 Sumber : BLHD Provinsi Jambi KESIMPULAN Setelah  melakukan  percobaan pembuatan  biogas  dari  limbah  cair pabrik tahu terdapat beberapa kesimpulan  yang  diperoleh  penulis yaitu :
1. Pengolahan  limbah  tahu  pada masing-masing biodigester drum I, drum  II,  galon  I  dan  galon  II menghasilkan  tekanan  maksimum 2.158,2  Pa,  42.844,9  Pa,  1863,9
Pa, dan 3.629, 7 Pa.
2. Waktu  retensi  maksimum  pada masing-masing biodigester drum I, drum  II,  galon  I,  dan  galon  II adalah 53 hari, 43 hari, 58 hari dan 49 hari.
3. Uji nyala yang dilakukan menunjukkan  adanya  nyala  api hanya  pada  biodigester  dengan
penambahan bahan starter sebanyak 10%. 4. Pengolahan  limbah  tahu  menjadi biogas tanpa starter dapat menurunkan kandungan bahan pencemar  yaitu  TSS  dan  Amoniak sebesar 96,5 % dan 96%, sedangkan  dengan  starter  2  % sebesar 95% dan 94%, dan dengan starter 10% sebesar 91% dan 95%.
Begitu  pula  dengan  parameter BOD dan COD, pada limbah tanpa starter penurunan sebesar 96% dan 97%,  dengan  starter  2%  sebesar 96%  dan  96%,  dan  dengan  starter 10% sebesar 97% dan 98%. Selain itu,  kenaikan  pH  terjadi  pada limbah  tanpa  starter  sampai  0,99, pada  limbah  dengan  starter  2% sebesar  1,65  dan  pada  limbah dengan starter 10% sebesar 1,27.

## DAFTAR PUSTAKA
Goendi,  Sunarto,  dkk.  “Kajian  Model Digester  Limbah  Cair  Tahu untuk Produksi Biogas Berdasarkan Waktu Penguraian”. 2008. Universitas Gadjah Mada : Prosiding Seminar Nasional Teknik Pertanian. Internet  GNU-Free  Documentation, Ensiklopedia  Bebas  Berbahasa
Indonesia. Basuki,  Sugiharto “Limbah  Tahu  untuk  Biogas”.
(Diakses pada 12 Juli 2010) Internet  GNU-Free  Documentation, www.KnowledgePublications.co m.  “Biogas  :  Volume  1  &  2”. (Diakses pada 3 Januari 2011) Kaswinarni,  Fibria.  “Kajian  Teknis pengolahan  Limbah  Padat  dan Cair Industri Tahu”.  Tesis Program Pascasarjana Universitas Diponegoro, Semarang, 2007. Kementrian  Lingkungan  Hidup.  2006, dalam Kaswinarni, Fibria.
“Kajian Teknis pengolahan Limbah  Padat  dan  Cair  Industri Tahu”. Tesis Program Pascasarjana Universitas Diponegoro, Semarang, 2007. Pramawedha, Bramanti Satrianto Putra.  “Pembuatan  Biogas  dari Campuran Sampah Sayuran dengan Kotoran Sapi Menggunakan  Digester  Sistem Batch  (Kadar  Kotoran  Sapi  10% dan  20%)”.  2007.  Tugas  Akhir Mahasiswa , www.EnergiPolban.net. Siahaan,  Rahim  dan  Tuti  Kustiasih. “Pemanfaatan  Kotoran  Sapi  dan Sampah  menjadi  Biogas”.  2005. Pusat Penelitian dan Pengembangan  Permukiman  : Jurnal Permukiman Vol. 21. Suyitno,  dkk.  “Teknologi  Biogas  :
Pembuatan,  Operasional,  dan Pemanfaatan”.  2010.  Surakarta  : Graha Ilmu.
Wahyuni,  Sri,  MP.”Biogas”.  2010. Jakarta : Penebar Swadaya