INTEGRASI PRODUKSI BERSIH DAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI KECIL TAHU MENJADI BIOGAS SEBAGAI ENERGI TERBARUKAN DENGAN MENGGUNAKAN ANAEROBIC SEQUENCING BATCH REACTOR (AnSBR)

Abstract

Energi merupakan salah satu faktor yang sangat penting bagi terwujudnya kesejahtaraan manusia secara global. Oleh sebab itu pengembangan teknologi produksi biogas menjadi energi terbarukan dari limbah tahu dalam upaya diversifikasi energi merupakan upaya yang perlu dikembangkan. Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mengembangkan sistem baru untuk produksi energi terbarukan dari pengolahan limbah cair tahu dengan reaktor AnSBR dengan memanfaatkan lumpur selokan sebagai inokulum. Penelitian dilakukan dalam 3 (tiga) tahap penelitian. Penelitian tahap 1 studi mengenai potensi dan karakteristik limbah cair tahu untuk produksibiogas sebagai energi terbarukan. Penelitian Tahap 2 yang merupakan penelitian eksperimental untuk mempelajari berbagai pengaruh faktor konsentrasi lumpur selokan, TSS (Total Suspended Solid), COD (Chemical Oxigen Demand), HRT (Hidrolyc Retention Time) terhadap produksi biogas sebagai energi terbarukan. Penelitian dilakukan dalam sistem batch dengan menggunakan reaktor, AnSBR berisi inokulum lumpur selokan dengan perbandingan air limbah banding lumpur selokan 5:1. Tahapan pengoperasian AnSBR adalah Pengisian (Fill), Reaksi (React), Pengendapan (Settle), Pengurasan (Decant/Draw) dan Stabilisasi (Idle)dibandingkan dengan sistem konvensional yang menggunakan filter botol plastik yougurt dan anyaman bambu sebagai media pertumbuhan mikroba dan dilanjutkan uji eksperimental jangka panjang. Penelitian Tahap 3 merupakan tahap evaluasi tekno-ekonomi untuk efisiensi air dan energi dalam strategi pengelolaan lingkungan dengan penerapan produksi bersih pada industri tahu.Hasil penelitian menunjukkan bahwa limbah cair tahu sangat potensial diolah secaraanaerobik untuk produksi biogas yang merupakan energi terbarukan. Lumpur selokan, TSS (Total Suspended Solid), COD (Chemical Oxigen Demand), HRT (Hidrolyc Retention Time) dan temperatur berpengaruh secara signifikan terhadap produksi biogas sebagai energi terbarukan. Produksi biogas menggunakan reaktor AnSBR dengan lumpur selokan sebagai inokulum 2,14 kali lebih besar dibandingkan dengan sistem konvensional. Sistem AnSBR menampilkan pH stabil 7yang merupakan pH optimum untuk produksi biogas sebagai energi terbarukan. Kondisi optimum untuk produksi biogas, dengan HRT 16 hari, efisiensi penurunan TSS 76,87%, efisiensi penurunan COD 87,51 % dan konsentrasi lumpur selokan 20 %,. Efisiensi penggunaan air dalam penerapan produksi bersih mencapai 18.5 % - 35,41%, efisiensi energi 84,5 % - 100 %, keuntungan ekonomi rata-rata mencapai Rp19,864,584.00 untuk setiap industri kecil tahu. Unit produksi biogas sebagai energi terbarukan dengan sistem AnSBR layak didirikan baik ditinjau dari segi teknis maupun ekonomi. Kata kunci : lumpur selokan, sistem AnSBR, biogas, energi terbarukan limbah cair industri tahu This study had a fundamental objective of developing a new system for producing renewable energy derived from tofu wastewater treatment using AnSBR reactor and sludge as inoculum. The study performed three research stages. The initial stage (Stage 2) consisted of a study of potential and characteristic of tofu wastewater for biogas production as renewable energy. The experimental stage (Stage 2) consisted of an examination of effects of sludge, Total Suspended Solid, Chemical Oxygen Demand, Hydrolic Retention Time and temperature on biogas production as renewable energy. The experimental was performed in either batch or continued systems compared to conventional system and long-term experimental test. The techno-economic stage (Stage 3) was done for finding out water and energy efficiency in the application of cleaner production in the tofu industry. Results of the study revealed that tofu wastewater had a promising potential to be processed anaerobically for the biogas production as the renewable energy. The sludge, TSS, COD, HRT, and temperature had signficant effects on the biogas production as the renewable energy. The biogas production using AnSBR with slidge as unoculum resulted in output of 2.14 times bigger than that of using conventional reactor without sludge as the inoculum. The AnSBR system proved a stable pH 7 as the optimum rate or the biogas production as renewable energy. The optimum condition for producing biogas was obtained at the temperature of 30 oC, 16-day HRT, TSS decrease efficiency of 76.87%, COD decrease efficiency of 87.51%, and sludge concentration of 20%. The efficiency of the water use in cleaner production application resulted ranged from 18.5% to 35.41%, energy efficiency 84.5%-100%, average economic benefit Rp19,864,584.00 for each tofu industry. The biogas production as the renewable energy using AnSBR is reliable to be developer from technical and economic aspects point of view. Keywords: biogas with AnSBR system, renewable energy, sludge, tofu industria wastewater.