Kamis, 06 September 2012

penurunan kadar fe pada limbah tahu


BAB I
PENDAHULUAN

A.   TUJUAN PRAKTIKUM
1.    Untuk mengetahui kadar besi dalm air limbah tahu kampung tandang semarang
2.    Untuk mengetahui penurunan kadar besi dalam air limbah setelah dilakukan intervensi dengan cara menggunakan metode kaporit , kapur , dan tawas.


BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

A.   LIMBAH TAHU
Tahu adalah salah satu makanan tradisional yang biasa dikonsumsi setiap hari oleh orang Indonesia. Proses produksi tahu menghasilkan 2 jenis limbah, yaitu limbah padat dan limbah cairan. Pada umumnya, limbah padat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, sedangkan limbah cair dibuang langsung ke lingkungan. Limbah cair pabrik tahu ini memiliki kandungan senyawa organik yang tinggi(Mamuja, M. G, 2011).
                   Industri tahu menggunakan bahan baku dasar kedelai asam cuka (Cuka Batur) dan 
air. Proses pemasakan tahu dilakukan dengan menggunakan steam dan operasional steam 
membutuhkan bahan bakar. Bahan bakar yang digunakan berupa kayu bakar, berambut, 
grajen, minyak tanah, dll. Karakteristik dasar industri tahu yang banyak kita jumpai adalah 
penggunaan teknologi yang sangat sederhana dengan menejemen yang tradisional. 
Tenaga kerja yang pada umumnya tidak mempunyai keterampilan tertentu. 
Lokasi kebanyakan menyatu dengan pemukiman penduduk dengan lahan yang terbatas, 
sehingga muncul permasalahan dengan warga sekitar  tentang keberadaan industri tahu yang 
terkait dengan ganguan pencemaran limbahnya. 
Tanpa proses penanganan dengan baik, limbah tahu menyebabkan dampak negatif seperti polusi air, sumber penyakit, bau tidak sedap, meningkatkan pertumbuhan nyamuk, dan menurunkan estetika lingkungan sekitar. Banyak pabrik tahu skala rumah tangga di Indonesia tidak memiliki proses pengolahan limbah cair. Ketidakinginan pemilik pabrik tahu untuk mengolah limbah cairnya disebabkan karena kompleks dan tidak efisiennya proses pengolahan limbah, ditambah lagi menghasilkan nilai tambah. Padahal, limbah cair pabrik tahu memiliki kandungan senyawa organik tinggi yang memiliki potensi untuk menghasilkan biogas melalui proses anaerobik. Pada umumnya, biogas mengandung 50-80% metana, CO2, H2S dan sedikit air, yang bisa dijadikan sebagai pengganti minyak tanah atau LPG (Mamuja, M. G, 2011).
Dengan mengkonversi limbah cair pabrik tahu menjadi biogas, pemilik pabrik tahu tidak hanya berkontribusi dalam menjaga lingkungan, tetapi juga meningkatkan pendapatannya dengan mengurangi konsumsi bahan bakar pada proses pembuatan tahu. Sebagian besar limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu adalah cairan kental yang terpisah dari gumpalan tahu yang disebut air dadih. Cairan ini mengandung kadar protein yang tinggi dan dapat segera terurai. Limbah cair ini sering dibuang secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu sehingga menghasilkan bau busuk dan mencemari sungai (Mamuja, M. G, 2011).
Jumlah limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuat tahu kira-kira 15-20 l/kg bahan baku kedelai, sedangkan bahan pencemarnya kira-kira untuk TSS sebesar 30 kg/kg bahan baku kedelai, BOD 65 g/kg bahan baku kedelai dan COD 130 g/kg bahan baku kedelai (Emedi dan Bapedal, 1994).
Pada industri tempe, sebagian besar limbah cair yang dihasilkan berasal dari lokasi pemasakan kedelai, pencucian kedelai, peralatan proses dan lantai. Karakter limbah cair yang dihasilkan berupa bahan organik padatan tersuspensi kulit, selaput lendir dan bahan organik lain. Industri pembuatan tahu dan tempe harus berhati-hati dalam program kebersihan pabrik dan pemeliharaan peralatan yang baik karena secara langsung hal tersebut dapat mengurangi kandungan bahan protein dan organik yang terbawa dalam limbah cair.
B.   BESI (Fe)
1.    Pengertian Besi (Fe)
Besi (Fe) adalah logam berwarna putih keperakan, liat dan dapat dibentuk. Fe di dalam susunan unsur berkala termasuk logam golongan VIII, dengan berat atom 55,85g.mol-1, nomor atom 26, berat jenis 7.86g.cm-3 dan umumnya mempunyai valensi 2 dan 3 (selain 1, 4, 6). Besi (Fe) adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi, dan jarang dijumpai dalam keadaan bebas, untuk mendapatkan unsur besi, campuran lain harus dipisahkan melalui penguraian kimia. Besi digunakan dalam proses produksi besi baja, yang bukan hanya unsur besi saja tetapi dalam bentuk alloy (campuran beberapa logam dan bukan logam, terutama karbon). (Eaton Et.al, 2005; Rumapea, 2009 dan Parulian, 2009).
2.    Sumber Keberadaan
Kandungan Fe di bumi sekitar 6.22 %, di tanah sekitar 0.5 – 4.3%, di sungai sekitar 0.7 mg/l, di air tanah sekitar 0.1 – 10 mg/l, air laut sekitar 1 – 3 ppb, pada air minum tidak lebih dari 200 ppb. Pada air permukaan biasanya kandungan zat besi relatif rendah yakni jarang melebihi 1 mg/L sedangkan konsentrasi besi pada air tanah bervariasi mulai dan 0,01 mg/l sampai dengan +25 mg/l. Di alam biasanya banyak terdapat di dalam bijih besi hematite, magnetite, taconite, limonite, goethite, siderite dan pyrite (FeS), sedangkan di dalam air umumnya dalam bentuk terlarut sebagai senyawa garam ferri (Fe3+) atau garam ferro (Fe2+); tersuspensi sebagai butir koloidal (diameter < 1 mm) atau lebih besar seperti, Fe(OH)3; dan tergabung dengan zat organik atau zat padat yang anorganik (seperti tanah liat dan partikel halus terdispersi). Senyawa ferro dalam air yang sering dijumpai adalah FeO, FeSO4, FeSO4.7 H2O, FeCO3, Fe(OH)2, FeCl2 sedangkan senyawa ferri yang sering dijumpai yaitu FePO4, Fe2O3, FeCl3, Fe(OH)3. (Eaton Et.al, 2005; Said, 2003; Perpamsi, 2002; Alaerts,1987 dan www.lenntech.com).
3.    Standar, Pengaruh Dan Toksisitas
Pada air yang tidak mengandung oksigen O2, seperti seringkali air tanah, besi berada sebagai Fe2+ yang cukup dapat terlarut, sedangkan pada air sungai yang mengalir dan terjadi aerasi, Fe2+ teroksidasi menjadi Fe3+ yang sulit larut pada pH 6 sampai 8 (kelarutan hanya di bawah beberapa m g/l), bahkan dapat menjadi ferihidroksida Fe(OH)3, atau salah satu jenis oksida yang merupakan zat padat dan bisa mengendap. (Alaerts,1987)
Konsentrasi besi dalam air minum dibatasi maksimum 0.3 mg/l (sesuai Kepmenkes RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002), hal ini berdasarkan alasan masalah warna, rasa serta timbulnya kerak yang menempel pada sistem perpipaan. Manusia dan mahluk hidup lainnya dalam kadar tertentu memerlukan zat besi sebagai nutrient tetapi untuk kadar yang berlebihan perlu dihindari. Garam ferro misalnya (FeSO4) dengan konsentrasi 0.1 – 0.2 mg/L dapat menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum. Dengan dasar ini standar air minum WHO untuk Eropa menetapkan kadar besi dalam air minum maksium 0.1 mg/l sedangkan USEPA menetapkan kadar maksimum dalam air yaitu 0.3 mg/l. (Arifin, 2007; Eaton Et.al, 2005 dan Said, 2003).
Unsur besi mempunyai sifat – sifat yang sangat mirip dengan mangan  sehingga pengaruhnya juga hampir sama meskipun beberapa hal berbeda terutama nilai ambang batas. Di dalam air minum besi (Fe) dan mangan dapat berpengaruh seperti tersebut dibawah ini :
Menimbulkan penyumbatan pada pipa disebabkan :
Secara langsung oleh deposit (tubercule) yang disebabkan oleh endapan besi sedangkan secara tidak langsung, disebabkan oleh kumpulan bakteri besi yang hidup di dalam pipa, karena air yang mengandung besi, disukai oleh bakteri besi.
1.   Selain itu kumpulan bakteri ini dapat meninggikan gaya gesek (losses) yang juga berakibat meningkatnya kebutuhan energi. Selain itu pula apabila bakteri tersebut mengalami degradasi dapat menyebabkan bau dan rasa tidak enak pada air.
2.   Besi dan mangan sendiri dalam konsentrasi yang lebih besar dan beberapa mg/l, akan memberikan suatu rasa pada air yang menggambarkan rasa logam, atau rasa obat.
3.   Keberadaan besi dan mangan juga dapat memberikan kenampakan keruh dan berwarna pada air dan meninggalkan noda pada pakaian yang dicuci dengan menggunakan air ini, oleh karena itu sangat tidak diharapkan pada industri kertas, pencelupan/textil dan pabrik minuman.
4.   Meninggalkan noda pada bak-bak kamar mandi dan peralatan lainnya (noda kecoklatan disebabkan oleh besi dan kehitaman oleh mangan).
5.   Endapan logam ini juga yang dapat memberikan masalah pada sistem penyediaan air secara individu (sumur).
6.   Pada ion exchanger endapan besi dan mangan yang terbentuk, seringkali mengakibatkan penyumbatan atau menyelubungi media pertukaran ion (resin), yang mengakibatkan hilangnya kapasitas pertukaran ion.
7.   Menyebabkan keluhan pada konsumen (seperti kasus “red water”) bila endapan besi dan mangan yang terakumulasi di dalam pipa, tersuspensi kembali disebabkan oleh adanya kenaikan debit atau kenaikan tekanan di dalam pipa/sistem distribusi, sehingga akan terbawa ke konsumen.
8.   Fe2+ juga menimbulkan corrosive yang disebabkan oleh bakteri golonganCrenothric dan Clonothrix. (Oktiawan, dkk., 2007. Saifudin, 2005 ; Said, 2003 dan Perpamsi, 2002).

Zat besi (Fe) adalah merupakan suatu komponen dari berbagai enzim yang mempengaruhi seluruh reaksi kimia yang penting di dalam tubuh meskipun sukar diserap (10-15%). Besi juga merupakan komponen dari hemoglobin yaitu sekitar 75%, yang memungkinkan sel darah merah membawa oksigen dan mengantarkannya ke jaringan tubuh. Kelebihan zat besi (Fe) bisa menyebabkan keracunan dimana terjadi muntah, kerusakan usus, penuaan dini hingga kematian mendadak, mudah marah, radang sendi, cacat lahir, gusi berdarah, kanker, cardiomyopathies, sirosis ginjal, sembelit, diabetes, diare, pusing, mudah lelah, kulit kehitam – hitaman, sakit kepala, gagal hati, hepatitis, mudah emosi, hiperaktif, hipertensi, infeksi, insomnia, sakit liver, masalah mental, rasa logam di mulut, myasthenia gravis, nausea, nevi, mudah gelisah dan iritasi, parkinson, rematik, sikoprenia, sariawan perut, sickle-cell anemia, keras kepala,strabismus, gangguan penyerapan vitamin dan mineral, serta hemokromatis.(Parulian, 2009 dan Paul C. Eck, Et.al., 1989).
Besi (Fe) dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan haemoglobin sehingga jika kekurangan besi (Fe) akan mempengaruhi pembentukan haemoglobin tersebut. Besi (Fe) juga terdapat dalam serum protein yang disebut dengan “transferin”berperan untuk mentransfer besi (Fe) dari jaringan yang satu ke jaringan lain. Besi (Fe) juga berperan dalam aktifitas beberapa enzim seperti sitokrom dan flavo protein. Apabila tubuh tidak mampu mengekskresikan besi (Fe) akan menjadi akumulasi besi (Fe) karenanya warna kulit menjadi hitam. Debu besi (Fe) juga dapat diakumulasi di dalam alveori menyebabkan berkurangnya fungsi paru-paru. Kekurangan besi (Fe) dalam diet akan mengakibatkan defisiensi yaitu kehilangan darah yang berat yang sering terjadi pada penderita tumor saluran pencernaan, lambung dan pada menstruasi. Defisiensi besi (Fe) menimbulkan gejala anemia seperti kelemahan, fatigue, sulit bernafas waktu berolahraga, kepala pusing, diare, penurunan nafsu makan, kulit pucat, kuku berkerut, kasar dan cekung serta terasa dingin pada tangan dan kaki. (Rumapea, 2009 dan Siregar, 2009).




BAB III
PROSEDUR KERJA

A.   ALAT
Ø  Gelas ukur 500 ml
Ø  Pipet
Ø  Timbangan
Ø  Pengaduk
Ø  Saringan pasir
B.   BAHAN
Ø  Air limbah tahu 1 liter
Ø  Kaporit 1 g
Ø  Kapur 1 g
Ø  Tawas 1 g


BAB IV
HASIL PERCOBAAN


BAB V
PEMBAHASAN
Limbah tahu yang dijadikan sample memiliki angka kandungan Fe awal sebesar mg/l, walaupun angka tersebut sudah berada di bawah baku mutu , namun tetap saja pada percobaan kali ini harus di lihat angka penurunannya dengan metode kaporit , kapur , dan tawas.
Setelah dilakukan intervensi, didapatkan angka kandungan Fe sebesar mg/l dengan begitu dapat dilihat besar angka penurunan Fe awal sebelum dilakukan intervensi dan sesudah dilakukan intervensi.
Penurunan kandungan Fe mungkin tidak sebesar penurunan Fe pada metode yang lain seperti aerasi. Hal itu disebabkan metode kaporit , kapur dan tawas pada dasarnya hanya mengikat zat Fe dan kotoran – kotoran yang ada di dalam air limbah.


BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN


DAFTAR PUSTAKA
1.    Ahring, B.K., 1995, Methanogenesis in the Thermophilic Biogas Reactors, dalam
MetCalf & Eddy, 2003, Wastewater Engineering : Treatment, Disposal and Reuse,
4th ed., McGraw Hill Book Co., New York
2.    Andrews, J.F., Cole, R.D., and Pearson, E.A., 1962, Kinetics and Characteristics of
Multistage Methane Fermentation, dalam Ramalho, A.S., 1983, Introduction to
Wastewater Treatment Process, 2nd ed., Academic Press, New York.
3.    APHA, 1992, Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 18th ed.,
American Public Health Assosiation, Washington.
4.    Archer, D.B., and Kirshop, B.H., 1990, Anaerobic Digetion : a Waste Treatment
Technology, dalam BPPT, 1997a, Teknologi Pengolahan Limbah Tahu-Tempe
Dengan Proses Biofilter Anaerob dan Aerob, http://www.enviro.bppt.go.id (tgl. 24
september 2008).
5.   Balch, W.E., Schoberlh, S., Tanner, R.S., and Wolfe, R.S., 1977, Acetobacterium, a NewGenus of Hydrogen Oxidizing, Carbon dioxide-Reducing, Anaerobic Bacteria,
dalam BPPT, 1997a, Teknologi Pengolahan Limbah Tahu-Tempe Dengan Proses
Biofilter Anaerob dan Aerob, http://www.enviro.bppt.go.id (tgl. 24 september
2008)
6.    Bappeda Medan, 1993, Penelitian Pencemaran Air Limbah Di Sentra Industri Kecil
Tahu/ Tempe di Kec. Medan Tuntungan Kotamadya Dati II Medan, Laporan
Penelitian, Bappeda TK II Medan, Medan.
7.   Bapedal, 1998, Teknologi Pengendalian Dampak Lingkungan Industri Pulp dan Kertas di Indonesia, BAPEDAL, Jakarta
8.   Bernard Enrico, 2009, Pemanfaatan Biji Asam Jawa Sebagai Koagulan Alternatif Untuk Proses Penjernihan Limbah Cair Industri Tahu, Tesis, Universitas Sumatera Utara,
Medan.
9.    BPPT, 1997a, Teknologi Pengolahan Limbah Tahu-Tempe Dengan Proses Biofilter
Anaerob dan Aerob, http://www.enviro.bppt.go.id (tgl. 24 september 2008)
Burhani Rahman, Biogas, Sumber Energi Alternatif, http://www.energi.lipi.go.id (tgl 17
januari 2009)
10.  Dhamayanthie, I., 2000, Pengolahan Limbah Cair Industri Textile dengan Proses
Anaerob, Thesis Master, Program Studi Teknik Kimia, Program Proses Sarjana ITB Bandung.


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar