Pengolahan Limbah Buah

1. BAGIAN 4
Teknologi Pengolahan Limbah
Cair Industri Makanan Dengan
Bahan Baku Buah Dan Sayuran
Oleh :
Dr. Joko Prayitno Susanto,
M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS

2. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
267
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Abstraksi
Buku panduan “Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makanan
dengan Buah dan Sayuran” ini disusun sebagai acuan dalam menerapkan
teknologi pengolahan limbah cair bagi industri industri pengolah makanan
yang berbahan baku hasil pertanian.
Dalam panduan ini diuraikan secara singkat masalah-masalah yang
berkaitan dengan pengolahan limbah cair yang meliputi gambaran umum
mengenai limbah cair, peralatan/teknologi pengolah limbah cair, contoh aplikasi
unit pengolah limbah cair pada industri pengolahan makanan berbahan baku
hasil pertanian. Sebagai acuan dalam membuat rancang bangun pengolahan
limbah cair, dalam panduan ini diuraikan kebutuhan informasi karakteristik
limbah cair dan kondisi lingkungan. Berdasarkan informasi ini, maka dapat
dipilih dan di rancang jenis teknologi pengolahan limbah cair yang paling tepat.
Penyusunan pedoman ini diharapkan bermanfaat bagi Pemerintah Daerah
dalam menentukan kebijakan untuk industri makanan yang berbahan baku hasil
pertanian yang ada di daerah, untuk terciptanya pembangunan yang
berkelanjutan (Sustainable Development).
1.2. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara agraris, menghasilkan berbagai macam produk
pertanian yang melimpah, sebagai bahan pangan yang dihasilkan secara periodik.
Produk pertanian akan mengalami kerusakan segera setelah panen. Beberapa
kerusakan yang terjadi sering disertai dengan pembentukan senyawa beracun, serta
B

3. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
268
kehilangan nilai gizi yang terdapat didalam bahan pangan dari hasil pertanian. Untuk
cadangan pangan dari hasil pertanian perlu dilakukan upaya pencegahan terjadinya
kerusakan.
Demikian halnya untuk produk pertanian yang berupa buah-buahan dan
sayuran, akan segera mengalami kerusakan dalam waktu cepat. Pada suhu 70o
F,
daya simpan buah-buahan antara 1 – 7 hari, sedangkan sayuran antara 1 – 2 hari
(Desrosier, 1988). Untuk mempertahankan nilai gizi buah-buahan dan sayuran, serta
mencegah terjadinya kerusakan / pembusukan, perlu teknologi pengawetan yang
tepat, sehingga selalu tersedia cadangan buah-buahan dan sayauran untuk
memenuhi kebutuhan hidup manusia.
Proses pengawetan buah dan sayuran dapat dilakukan dengan berbagai
macam metode antara lain pendinginan/pembekuan, pengeringan, fermentasi dan
pengasaman, serta pengalengan. Pada proses pengawetan menimbulkan hasil
samping berupa limbah padat maupun cair yang harus dilakukan pengolahan agar
tidak menjadi bahan pencemar bagi lingkungan.
Pengolahan limbah cair industri pengawetan buah dan sayuran dengan
menggunakan teknologi yang disesuaikan dengan karakteristik limbah yang
dihasilkan. Limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran pada umumnya
mengandung bahan organik yang tinggi, sehingga mengakibatkan kandungan BOD
dan TSS tinggi pula. Bila tidak dilakukan pengolahan dan dibuang di perairan bebas,
maka akan mengganggu ekosistem perairan.
Kualitas limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran dipengaruhi pula
oleh beberapa faktor antara lain jumlah air yang digunakan dalam proses produksi,
jumlah bahan asing dari ladang / kebun dan bahan tambahan makanan (BTM), Cara
pengupasan menggunakan kostik secara manual atau secara mekanik, besarnya
buah atau sayuran hasil pemetongan yang terbuang, kondisi buah atau sayuran,
serta proses produksi yang ada (EMDI-BAPEDAL, 1994).

4. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
269
Proses dihasilkannya limbah cair pada industri pengolahan buah dan sayuran
berasal dari proses penyiapan dan proses pengolahan. Pada tahap persiapan,
limbah cair berasal dari pencucian bahan dan pencusian kaleng. Sedangkan pada
proses pengolahan berasal dari pengupasan, pendinginan dan penguapan.
1.3. Tujuan, Sasaran dan Manfaat
Tujuan dalam penulisan Teknologi pengolahan limbah cair industri
perkerkebunan buah dan sayur ini adalah menyusun pedoman dalam pengelolaan
limbah cair pada industri pengolahan buah dan sayuran yang ada di daerah,
sehingga dampak negatif limbah cair dapat diminimalkan untuk menjaga kelestarian
lingkungan hidup. Peningkatan kualitas limbah cair ini ini pada era globalisasi juga
sangat diperlukan untuk mempersiapkan produksi bersih.
Sasaran dari buku pedoman ini adalah agar dapat digunakan untuk semua
jenis industri pengolahan buah dan sayuran yang ada di daerah, baik dalam sekala
kecil (industri rumah tangga / tradisional), maupun dalam sekala besar. Sedangkan
manfaat yang dapat diperoleh dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Bagi Pemerintah Daerah
Sebagai bahan masukan dalam menetukan kebijakan untuk industri pengolahan
buah dan sayuran yang ada di daerah, sehingga pencemaran lingkungan dapat
diminimalkan.
2. Bagi Pengusaha
Sebagai pedoman dalam pembanguan instalasi pengelolaan limbah cair industri
pengolahan buah dan sayuran.
3. Bagi masyarakat
Hasil pengolahan limbah cair hasil sampingnya adalah berupa pupuk organik
yang bermanfaat untuk tanaman, sehingga masyarakat mendapatkan manfaat
dengan adanya industri tersebut.

5. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
270
BAB 2
LIMBAH CAIR INDUSTRI
BUAH DAN SAYURAN
2.1. Proses Pengolahan Secara Umum
Pengolahan buah dan sayuran dilakukan secara periodik (musiman), sangat
tergantung pada musim buah dan sayur yang ada. Penjualan buah dan
sayuran di pasaran biasanya hanya dilakukan dengan pencucian,
penyortiran, penghilangan tangkai, daun dan akar. Sebagian buah dan sayuran yang
tidak terjual atau rusak biasanya hanya di buang sebagai limbah padat. Proses
pengolahan buah dan sayuran bertujuan untuk persediaan bahan pangan dan
meningkatkan variasi hasil olahan.
Beberapa jenis buah-buahan dan sayuran, serta produknya seperti irisan
buah, saus, sari buah dan irisan buah yang dikalengkan/dibekukan, pada prinsipnya
proses pengolahannya sama. Kegiatannya meliputi pencucian buah atau sayuran
dari kebun, pemilahan sesuai dengan kualitasnya dan penyimpanan dalam
kelembaban dan temperatur yang dikendalikan.
Produk pengawetan buah dan sayuran antara lain berupa pengeringan,
pembekuan, penggorengan, pembuatan saus, pengalengan dan pembuatan sari
buah. Limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran berasal dari proses
pencucian bahan mentah dan pencucian bahan setelah dilakukan pengupasan/
pemotongan. Untuk lebih memperjelas alur proses pengolahan buah dan sayuran
dan penghasilan limbah cair dapat dilihat pada gambar 2.1.
P

6. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
271
Gambar2.1.BaganPeosesPengolahanBuahdanSayuran

7. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
272
2.2. Sumber Limbah Cair
Limbah Cair dari proses pengolahan buah dan sayuran mempunyai kadar
bahan organik yang tinggi, sehingga mudah terurai oleh mikroorganisme (secara
biologis) dalam bentuk terlarut maupun tersuspensi. Menurut EMDI-BAPEDAL
(1994), sumber limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran berasal dari :
a. Pencucian buah dan sayuran yang berasal dari ladang / kebun, kegiatan ini
dilakukan sebelum buah atau sayuran dilakukan penyimpanan dan dipilah sesuai
dengan kwalitasnya.
b. Air pendingin dan pengaliran uap.
c. Saluran drainase air
d. Pencucian produk sebelum proses pengeringan, pembekuan dan pengemasan.
Pencucian dilakukan pada sebagian jenis buah dan sayuran setelah dilakukan
pengupasan.
e. Pecucian peralatan, seperti filter / saringan, sentrifugal, dan alat-alat lainnya.
f. Pengupasan dengan larutan kostik.
g. Pencucian botol atau kaleng sebelum digunakan untuk proses pengemasan.
2.3. Karakteristik Limbah Cair
Limbah cair pengolahan buah-buahan meliputi : sitrun, apel, pear, nanas,
persik labu, pepaya dan melon, serta sayuran meliputi : terong, kacang wortel,
jagung, jamur, kentang, tomat dan bayam, mempunyai karakteristik kadar bahan
organik yang tinggi, sehingga dapat dengan cepat diurai oleh bakteri menjadi bahan
yang terlarut maupun dan tersuspensi. Kadar dan volume rata-rata limbah cair dapat
dilihat pada tabel 2.1.

8. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
273
Tabel 2.1. Kadar dan Debit Limbah Cair Industri Pengolahan Buah dan Sayuran
No Pengolahan Debit (m3
/ton) BOD (kg/ton) TSS (kg/ton)
1 Buah-buahan
a. Kisaran
b. Rata-rata
12,0 – 30,0
18,3
4,8 – 25,0
14,4
1,8 – 34,0
8,1
2 Sayuran
a. Kisaran
b. Rata-rata
8,0 – 44,0
22,1
3,5 – 46,0
18,2
3,1 – 64,0
17,0
Sumber : EMDI-BAPEDAL, 1994.

9. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
274
BAB 3
TEKNOLOGI PENGELOLAAN
LIMBAH CAIR INDUSTRI PENGOLAHAN
BUAH DAN SAYURAN
3.1. Teknologi Pengelolaan Limbah Cair
ujuan utama pengelolaan limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran
adalah untuk mengurangi kadar BOD, TSS dan membunuh kuman penyakit /
organisme patogen dalam limbah cair. Kegiatan yang dapat dilakukan dalam
pengolahan limbah cair antara lain sebagai berikut (Depkes RI, 1992) :
Penyaringan, bertujuan untuk menangkap / menghilangkan bahan padat yang
ada pada limbah cair.
Penangkap pasir, bertujuan untuk menghilangkan pasir dan koral yang terbawa
oleh limbah cair.
Penangkap lemak, bertujuan untuk memisahkan benda-benda terapung / lemak
dari limbah cair.
Equalisasi, bertujuan untuk melunakan limbah cair, agar lebih mudah dalam
pengelolaan selanjutnya.
Netralisasi, bertujuan untuk menetralkan limbah cair yang bersifat asam atau
basa.
Pengendapan / pengapungan, bertujuan untuk mengghilangkan benda-benda
yang tercampur dalam air limbah,
Reaktor lumpur aktif, bertujuan untuk menghilangkan bahan organik.
Nitrififaki dan denitrifikasi, bertujuan untuk menghilangkan lemak secara biologi.
Saringan pasir, bertujuan untuk menghilangkan partikel padat yang lebih kecil.
Desinfeksi, bertujuan untuk menghilangkan mikroorganisme yang ada dalam
limbah cair.
T

10. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
275
Pengolahan limbah cair pada prisipnya dapat dikelompokkan menjadi
6 (enam) fase atau tahapan, disesuaikan dengan karakteristik limbah cair yang akan
dilakukan pengelolaan. Setiap fase / tahapan terdapat beberapa jenis pengolahan,
yang dapat dipilih salah satu, yang diperkiorakan memberikan manfaat yang terbaik.
Fase / tahapan pengelolaan limbah cair dapat dijabarkan sebagai berikut :
3.2. Proses Pengolahan Limbah Cair
3.2.1. Pengolahan Pendahuluan (Pre Treatement)
Dilaksanakan sebelum proses pengolahan, dengan kegiatan pembersihan-
pembersihan yang bertujuan untuk mempercepat dan memperlancar kegiatan
selanjutnya. Kegiatan-kegiatan tersebut dapat berupa:
a. Pengambilan benda-benda terapung
Dilakukan dengan jalan limbah cair dilewatkan para-para atau saringan kasar
atau menggunakan alat pencacah (comminutor) untuk memotong zat padat yang
ada dalam limbah cair.
b. Pengambilan benda mengendap (pasir)
Bak penangkap pasir dibuat secara horizontal dengan kecepatan aliran berkisar
0,3 m/det, pasir yang dapat diendapkan berdiameter antara 0,15 – 0,21 mm.
Pengambilan pasir pada bak penangkap pasir dilakukan dengan penyedotan
menggunakan alat penyedot pasir (grit dragger).

11. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
276
3.2.2. Pengolahan Pertama (Primary Treatement)
Pengolahan primer bertujuan untuk menghilangkan bahan padat tersuspensi
dengan cara pengendapan atau pengapungan. Sedimentasi merupakan cara
pengolahan primer yang banyak digunakan, partikel-partikel bahan tersuspensi
dalam bak ini diberi kesempatan untuk mengendap ke dasar tangki dalam kondisi
tenang, dengan jalan pengaturan waktu tinggal limbah cair dalam bak pengendapan
(sedimentasi).
3.2.3. Pengolahan Tingkat Kedua (Secondary Treatement)
Fase ini merupakan proses biologis yang berfungsi untuk menghilangkan
bahan organik di dalam limbah cair melalui oksidasi biokhemis. Metode yang sering
digunakan pada fase ini adalah lumpur aktif (Activated sludge) dan “Trickling Filter.”
Skema pengolahan menggunakan lumpur aktif dapat dilihat pada gambar 3.1.
Gambar 3.1. Skema Proses Kerja Pengolahan Activated Sludge
Bar racs Grit chamber sedimentasi
Activated sludge
reactor
ThikenerChlorine
Contacto
r
Solids Grit Primary Sludge
Waste
water
Clarified
Effluen Waste Recycle
Sludge Sludge

12. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
277
3.2.4. Pengolahan Tingkat Ketiga (Tertiry Treatement)
Pengolahan tingkat ini biasanya diperlukan untuk menghilangkan kontaminan
tertentu agar limbah cair dapat digunakan kembali. Limbah cair yang keluar dari
pengolahan tahap ketiga (Effluen) sebelum dibuang ke tanah atau badan air
dilakukan pengolahan dengan chlorine atau ozon untuk menghancurkan
mikroorganisme phatogen. Beberapa metode pengolahan tertier adalah :
a. Penghilangan senyawa fosfor dengan koagulasi menggunakan bahan kimia,
seperti tawas dan kapor.
b. Penghilangan senyawa-senyawa nitrogen menggunakan “Amonia Stripping”
dengan udara atau “Nitrifikasi-denitrifikasi” dalam reaktor biologi.
c. Penghilangan sisa bahan organik dan senyawa-senyawa yang menimbulkan
warna menggunakan absorben “Activated carbon.”
d. Menghilangkan bahan padat terlarut menggunakan “Membrane Proces.”
3.2.5. Pengolahan Fisika Kimiawi
Pada fase ini merupakan alternatif lain dari proses biologis, proses yang
utama adalah : koagulasi kimiawi, adsorbsi dengn karbon dan penyaringan (Filtrasi).
Pengendapan bahan padat dan fosfat yang tersuspensi bersama-sama pada saluran
sedimentasi setelah ditambahkab bahan kimia sepeerti : alumunium, ferri chlorida
atau kapur.
Carbon pada fase ini memerankan 2 fungsi yaitu adsorbsi bahan organik
terlarut dan filtrasi bahan padat. Pengolahan Fisico Kimiawi biasanya digunakan
untuk limbah cair yang mengandung senyawa-senyawa toksis atau senyawa-
senyawa non biodegradeble yang tidak dapat diatasi dengan proses biologi. Untuk
memperjelas proses kerja fisik kimiawi dapat dilihat pada gambar 3.2.

13. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
278
Gambar 3.2. Skema Proses Kerja Pengolahan Fisika Kimiawi
3.2.6. Pembuangan Lumpur (Sludge Disposal)
Proses pengolahan limbah cair industri menghasilkan lumpur dari bahan padat
tersuspensi dalam effluen, biomass yang dihasilkan pada proses biologis dan
presipitat yang dihasilkan dari penggunaan bahan kimia.. Beberapa cara penangan
lumpur bertujuan untuk mengurangi volume, menurunkan mikroorganisme phatogen,
menurunkan kandungan air, membentuk lempengan lumpur lembab, membentuk
lempengan lumpur kering, mengurangi bau dan penggunaan / pembuangan lumpur
padat untuk penutupan lahan.
Bar racks
Floculation +
Sedimentation
Packed-bed
Filtration
Carbon
Adsorbtion
Carbon
Regeneratin
Chlorination
Treated
Effuent
Chemicals
Waste Watter
Sludge

14. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
279
Penanganan lumpur dengan atau pemanasan akan mempercepat proses
pengurangan kadar air. Proses kerja dalam pembuangan lumpur dapat dilihat pada
gambar 3.3.
Gambar 3.3. Skema Proses Kerja Pembuangan Lumpur
3.3. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Buah dan
Sayuran
Pengolahan limbah cair industri pada umumnya terdiri dari pengolahan fisik
dan pengolahan biologi, demikian pula untuk industri pengolahan buah dan sayuran.
Limbah cair yang dihasilkan dengan kadar bahan organik yang tinggi, tidak banyak
mengandung bahan kimia, serta mudah diolah dengan cara biologi. Pengolahan
limbah cair yang dapat dilakukan :
a. Secara fisik : penyaringan dan penangkapan lemak
b. Secara fisika kimiawi : ekualisasi dan netralisasi (bila pencucian menggunakan
larutan kostik)
c. Secara biologik : biofilter anaerobik, sedimentasi, Aerasi dan Filtrasi.
3.3.1. Pengolahan Limbah Cair Dengan Penyaringan dan
Penangkapan Lemak
Pengolahan awal ini dilakukan untuk menyaring dan mengambil benda
terapung (lemak / minyak) yang terbawa oleh limbah cair. Bahan-bahan kasar yang
terbawa pada limbah cair seperti : biji-bijian, batang, daun, potongan buah / sauran
Gravity
Thickener
Anaerobic
Digester
Vacuum
Filtration
Landfill or
Inceneratio
Waste
Sludge
Chemical

15. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
280
yang terbuang, serta pasir / tanah. Lemak yang terdapat pada limbah cair industri
pengolahan buah dan sayuran berasal dari proses penggorengan, seperti
pengawetan kentang dan pengalengan terong.
Pengambilan bahan-bahan bahan-bahan kasar dan lemak bertujuan untuk
mencegah terjadinya kerusakan alat pengolah limbah lainnya akibat pengkikisan dan
penyumbatan saluran, serta untuk mengurangi frekwesi pembersihan pada tangki
pencerna. Pengambilan pasir (bahan terendap) dilakukan dengan menggunakan
pompa sentrifugal.
Bak penangkap pasir dibuat dengan mengatur kecepatan aliran limbah cair
(antara 0,3 m/detik). Panjang bak dipengaruhi oleh kedalaman dan kecepatan aliran,
sedangkan lebar ditentukan oleh rata-rata aliran dan banyaknya bak yang dibuat.
Penyaringan benda kasar (sampah) yang terbawa dalam limbah cair melalui
trali besi menggunakan pembersih secara mekanik dengan demensi :
Q b + s
B = --------- -- ----------
V x D s
Dimana :
B : lebar saluran segi empat (m)
Q : Debit aliran maksimum (m3
/det)
V : Kecepatan aliran (m/det)
D : Kedalaman air maksimum (m)
s : Spacing trali (mm)
b : Tebal trali (mm)
Benda endapan kasar (pasir) diendapkan pada bangunan kolam kricak (Grit
chamber). Bangunan berbentuk kerucut, dengan bangunan bawah berbentuk persegi
untuk pengendapan pasir/kricak.

16. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
281
3.3.2. Pengolahan Limbah Cair Dengan Equalisasi Dan Netralisasi
Pembangunan bak equalisasi bertujuan untuk pengaturan debit limbah cair,
agar limbah cair menjadi homogen/kondisi limbah menjadi stabil, sedangkan
netralisasi berfungsi mengatur derajat keasaman (pH) limbah dengan menambahan
bahan kimia tertentu agar menjadi netral. Proses penetralan diperlukan berkaitan
dengan kehidupan mikroorganisme pengurai dalam limbah cair pada pengolahan
secara biologi.
Mikroorganisme aerobik akan hidup dan berkembang secara obtimal pada
pH netral (pH = 6,5 – 9) . Pada pH netral mikroorganisme aerobik akan mengalami
aktifitas yang tinggi, keadaan ini akan mempercepat proses pengolahan limbah cair
secara biologis. Industri pengolahan buah dan sayuran dalam proses pengupasan
bahan mentah sebagian menggunakan bahan kostik yang bersifat basa, sehingga
diperlukan bahan kimia yang bersifat asam (HCl) untuk proses penetralan.
3.3.3. Pengolahan Limbah Cair Dengan Biofilter Anaerobik
Pengolahan limbah cair secara biofilter anaerobik merupakan proses
pengolahan secara biologi, dengan bantuan mikroorganisme anaerobik. Berupa
bangunan/bak tertutup yang berisi lumpur aktif (Activated Sludge) dan biofilter,
dengan proses secara anaerobik. Pembuatan lumpur aktif antara lain dengan
mencampur mencampur tinja dari septic tank dan air limbah dengan perbandingan 1
: 3, diproses selama 7 hari. Pembuatan biofilter dengan cara memotong pipa PVC
diameter 1 inc, panjang 50 cm dengan permukaan dibuat kasar dan dilubangi
dengan gergaji, panjang lubang 0,5 diameter pipa dan jarak antara lubang sebear 5
cm, pelubangan secara bolak balik (Santjoko, 2000).
Pebuatan biofilter dapat juga menggunakan bekas botol air mineral yang
berlubang-lubang, potongan pipa PVC diameter 1 inc dipotong-potong dengan
panjang 5 – 10 cm dengan permukaan dibuat kasar, diaktifkan dengan mengalirkan
limbah cair ke dalam bak dan dioksidasi dengan aerasi selama minimal 7 hari.

17. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
282
Pengolahan limbah cair industri buah dan sayuran menggunakan biofiolter ini
bertujuan untuk mendegradari bahan organik oleh bakteri anaerobik, sehingga
kualitas limbah cair ditingkatkan dengan perameter terjadinya penurunan BOD dan
TSS yang terdapat pada limbah cair setelah diolah dalam bak biofilter. Penurunan
BOD terjadi akibat penurunan bahan organik yang ada. Bahan organik di dalam bak
biofilter diurai oleh bakteri anaerobik gas-gas dan senyawa-senyawa lain yang lebih
sederhana. Penurunan TSS pada proses pengolahan limbah cair menggunakan
biofilter akibat terjadinya proses pengendapan dalam bak biofilter.
3.3.4. Pengolahan Limbah Cair Dengan Sedimentasi
Proses pengolahan limbah secara sedimentasi bertujuan untuk memberi
kesempatan partikel-partikel bahan padat untuk mengendap dalam kondisi yang
tenang. Kualitas limbah cair dapat ditingkatkan yaitu turunnya bahan organik dan
bahan lain yang berbentuk padat. Penurunan bahan organik dalam limbah cair dapat
dilihat dengan penurunan parameter BOD dan TSS.
Pengurangan bahan padat pada proses sedimentasi berkaitan dengan
keperluan oksigen pada proses biologi berikutnya, dan mengurangi pula beban
pengolahan pada proses selanjutnya. Pada proses pengendapan juga terjadi proses
peruraian oleh bakteri. Operasional pengolahan pada bak sedimentasi secara
sederhana dan tidak memerlukan peralatan mekanik.
3.3.5. Pengolahan Limbah Cair Dengan Aerasi
Proses pengolahan limbah cair dengan aerasi bertujuan untuk
menambahkan oksigen kedalam limbah. Adanya oksigen yang cukup,
mengakibatkan bakteri dapat tumbuh dan berkembang biak dengan baik, sehingga
proses peruraian bahan organik dalam limbah akan berjalan dengan cepat.
Kecukupan oksigen akan memperkepat peningkatan kualitas limbah cair.

18. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
283
Metode yang digunakan dalam proses aerasi antara lain : meniupkan udara
ke dalam tangki/bak penampung limbah cair dengan menggunakan aerator,
menjatuhkan air limbah dari atas secara bertingkat/trap dan mengalirkan air limbah
melalui parit yang panjang. Pada proses ini memerlukan biaya yang tinggi, terutama
bila aerasi menggunakan aerator mekanik, baik untuk keperluan penyediaan fasilitas
maupun untuk operasional.
3.3.6. Pengolahan Limbah Cair Dengan Filtrasi
Filtrasi atau penyaringan merupakan proses lewatnya limbah cair pada
media seperti pasir, ijuk atau koral, yang bertujuan untuk menghilangkan zat padat
tersuspensi atau koloidal yang ada pada limbah cair. Saringan biasanya terdiri dari
granular (butiran) yang lebih kasar dan susunannya lebih dalam. Saringan yang baik
menggunakan 2 atau 3 macam bahan yang berbeda dengan ukuran yang berbeda
pula, misalnya : arang, pasir ijuk, dengan susunan bahan semakin kebawah semakin
halus ukurannya. Pemilihan bahan saringan disesuaikan dengan karakteristik limbah
cair yang akan disaring.
Pemakaian saringan mempunyai batas waktu pemakaian, hal ini dipengaruhi
oleh efisiensi proses pengolahan sebelumnya dan jenis bahan yang digunakan.
Semakin efisien proses pengolahan sebelumnya dan semakin baik kualitas bahan
penyaring, maka semakin lama pula waktu pemakaiannya. Penyaringan juga
berfungsi untuk memperlancar proses pengolahan selanjutnya, terutama gangguan
proses dekomposisi oleh bakteri pengurai.

19. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
284
3.4. Pengolahan Limbah Cair Industri Buah dan Sayuran
Pada pengendalian limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran
parameter utamanya adalah pH, BOD dan TSS, tetapi pada beberapa produk
menghasilkan bahan pencemar lainnya berupa minyak dan lemak, nitrogen dan
phospor. Pengolahan yang efektif dalam pengendalian parameter BOD dan TSS
adalah pengolahan secara biologis. Imbah cair industri pengolahan buah dengan
kadar BOD = 4,8 kg/ton (BML BOD = 1,2) dan TSS = 1,8 (BML TSS = 0,84), untuk
industri pengolahan sayuran dengan kadar BOD = 3,5 kg/ton (BML BOD = 0,72
kg/ton) dan TSS = 17,0 (BML TSS = 0,54). Dibanding dengan baku mutu lingkungan
untuk industri pengolahan buah dan sayuran untuk parameter BOD dan TSS masih
melampaui BML, sehingga limbah cair perlu dilakukan pengolahan. Pengolahan
terutama diperuntukkan penurunan kadar BOD dan TSS. Dengan adanya penurunan
paramater BOD dan TSS, maka akan terjadi pula penurunan bahan pencemar lain
seperti COD dan Amoniak.
Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Pengolahan Buah dan sayuran
dengan Sistem Biofilter Anaerobik, Aerasi, Sedimentasi dan Filtrasi sangat
memungkinkan. Hasil penelitian Santjoko (2000) dan Mantariputra (1998),
menyatakan bahwa teknologi ini berhasil dengan baik dalam menurunkan BOD dan
TSS dalam mengolah limbah cair industri tepung tapioka dan industri tahu.
Karakteristik limbah cair industri tapioka dan industri tahu, bila dibanding
dengan karakteristik limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran sama-sama
memiliki parameter pencemaran BOD dan TSS tinggi. Industri pengolahan buah dan
sayuran, dibandingkan dengan industri tepung tapioka dan industri tahu mempunyai
kesamaan yaitu pengolahan bahan organik, sehingga limbah cair yang dihasilkan
mengandung paremeter utama BOD dan TSS yang tinggi.
Adanya karakteristik limbah cair yang sama, maka teknologi pengolahan
limbah cair pada industri tepung tapioka dan industri tahu dapat diterapkan pada
pengolahan limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran. Prinsip
pengolahannya adalah peruraian bahan organik oleh mikro organisme secara
anaerobik dan aerobik atau proses secara biologis.

20. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
285
Proses pengolahan dilakukan melalui 2 tahap yaitu tahap pre treatement dan
tahap treatement. Pada tahap pre treatement dilakukan kegiatan penyaringan bahan
kasar dan penangkapan lemak. Setelah melalui bak penyaringan kasar dan bak
penangkap lemak, limbah cair masuk pada tahap treatement, melalui bak-bak
pengolah (1) ekualisasi dan netralisasi dengan penambahan HCl, dengan tujuan
untuk membuat limbah cair dalam keadaan stabil/homogen serta pH menjadi netral;
(2) Biofilter anaerobik, pada bangunan ini dibuat secara tertutup yang bertujuan
untuk proses peruraian bahan organik oleh bakteri anaerobik; (3) Aerasi berfungsi
untuk menambah oksigen pada air limbah, agar bakteri aerobik dapat bekerja
melakukan peruraian bahan organik yang masih ada dalam limbah cair; (4)
Sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan lumpur yang terbentuk dari proses
sebelumnya dan proses peruraian bahan organik yang tersisa oleh mikroorganisme
dan (5) Filtrasi berfungsi untuk menyaring padatan bahan yang tersisa.
Teknologi pengolahan limbah cair industri pengolahan buah dan sayuran
dengan sistem Biofilter anaerobik, aerasi, sedimentasi dan filtrasi, dapat dipastikan
secara efektif menurunkan BOD dan TSS pada limbah cair. Di dalam limbah cair
industri pengolahan buah dan sayuran tidak menggunakan bahan kimia yang bersifat
toksik, sehingga limbah cair yang ditimbulkan juga tidak memerlukan pengolahan
secara fisiko kimia, cukup menggunakan sistem pengolahan secara biologi.

21. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
286
BAB 4
RANCANG BANGUN UNIT PENGOLAHAN
LIMBAH CAIR INDUSTRI PENGOLAHAN
BUAH DAN SAYURAN
4.1. Langkah-Langkah Pembuatan IPAL
4.1.1. Survai Lapangan
Penentuan teknologi pengelolaan limbah cair industri pengolahan buah dan
sayuran di suatu daerah pelu dilakukan survei lapangan untuk mendapatkan data
mengenai jumlah industri yang ada, jenis (karakteristik) limbah cair yang dihasilkan di
tiap-tiap industri, debit limbah cair masing-masing industri dan rata-rata volume
limbah cair yang dihasilkan per hari pada masing-masing industri. Data tersebut akan
digunakan dalam perencanaan pembangunan Instalasi Pengalolaan Air Limbah
(IPAL).
Data lain yang perlu didapatkan yaitu data mengenai letak geografi, jenis
tanah, kedalaman air tanah, jarak dengan sungai / danau, jarak dengan pemukiman
penduduk dan data mengenai karakteristik penduduk di sekitar industri. Data
tersebut digunakan untuk menentukan lokasi pembangunan Instalasi Pengolahan Air
Limbah (IPAL). Lokasi pembanguan IPAL sangat menentukan keberhasilan program
pengendalian dampak pencemaran lingkungan.

22. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
287
PENGGUNAAN
LAHAN
ACUAN DISAIN
KUALITAS
LIMBAH CAIR
STANDAR
KUALITAS AIR
BADAN
PENERIMA
STANDAR
KUALITAS AIR
PERETURAN
PEMBUANGAN
LIMBAH CAIR
TATALETAK
KOMPONEN
LAHAN
KETERSEDIAAN
LAHAN
LUAS LAHAN
YANG TERSEDIA
KONDISI
LINGKUNGAN
LOKASI BADAN
AIR PENERIMA
ANALISIS KONDISI LINGKUNGAN
INFORMASI LINGKUNGAN
BENTUK BADAN
AIR PENERIMA
Gambar : 4.1. Skema Kondisi Lingkungan
KAPASITAS
BADAN AIR
PENERIMA

23. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
288
PEMERIKSAAN
KARAKTERISTIK
LIMBAH CAIR
- FISIK
- KIMIA
- BIOLOGI
KUANTITAS
LIMBAH CAIR
ANALISA HASIL
PEMERIKSAAN
KUANTITAS
LIMBAH CAIR
HASIL
PEMERIKSAAKUA
NTITAS LIMBAH
CAIR
PEMERIKSAAKUA
NTITAS LIMBAH
CAIR (DEBIT
LIMBAH)
HASIL
PEMERIKSAAN
KARAKTERISTIK
LIMBAH CAIR
ANALISA HASIL
PEMERIKSAAN
KARAKTERISTIK
LIMBAH CAIR
KUALITAS
LIMBAH CAIR
SUMBER
LIMBAH
KARAKTERISTIK
SUMBER
INFORMASI KUALITAS DAN KUANTITAS LIMBAH
INFORMASI LIMBAH CAIR YANG DIBUTUHKAN
KAREKTERISTIK
PENGGUNAAN
AIR BERSIH
Gambar : 4.2. Skema Penentuan Karakteristik Limbah

24. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
289
4.1.2. Penentuan Lokasi
Dalam penentuan lokasi pembangunan IPAL di industri pengolahan buah
dan sayur harus memperhatikan segi kesehatan lingkungan, bila limbah cair setelah
dilakukan treatement kemudian dibuang ke sungai, maka jarak dengan sungai
minimal 100 meter dan apabila akan dresapkan ke dalam tanah, maka kedalaman air
tanah 3 meter, juga perlu dilihat jenis tanah apakah tanah liat ataukah tanah
berpasir. Apa bila jenis tanahnya berpasir, maka kedalaman air tanah harus lebih
dari 3 meter. Janis tanah berpasir akan mempercepat perjalanan limbah cair ke
dalam tanah. Keadaan ini berhubungan dengan perjalanan pencemar kimia dan
mikrobiologi secara horizontal dan vertikal.
Perjalanan pencemar kimia dan mikrobiologi. Secara horizontal dalam jarak
95 meter dan secara vertikal pada jarak 3 meter, bahan kimia dan mikrobiologi sudah
tidak berbahaya bagi lingkungan. Disamping itu lokasi IPAL diupayakan jauh dari
pemukiman penduduk untuk mencegah timbulnya permasalahan sosial di kemudian
hari. Permasalahan sosial yang terjadi timbul bila masyarakat merasakan dampak
negatif dari limbah cair yang dihasilkan oleh industri, terutama mengenai bau dan
dampak pada kesehatan masyarakat.
4.1.3. Rancang Bangun
Pembangunan IPAL dirancang untuk mengelola seluruh limbah cair yang
dikeluarakan oleh industri pengolahan buah dan sayuran agar kualitas limbah dapat
ditingkatkan, sehingga bila dibuang tidak mencemari lingkungan. Rancangan IPAL
meliputi : daya tampung limbah cair, debit limbah dan waktu tinggal limbah.
Mengingat bahaya limbah cair dari industri pengolahan buah dan sayuran
terhadap lingkungan, maka konstruksi IPAL harus dibuat dengan kekuatan yang
baik, serta mempunyai jangka waktu penggunaan yang lama. Perhitungan konstruksi
harus dikonsultasikan dengan ahli bangunan untuk mendapatkan hasil yang
maksimal.

25. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
290
Rancangan konstruksi dibuat berdasarkan debit limbah cair dan waktu
tinggal limbah cair dalam IPAL. Menurut EMDI-BAPEDAL (1994), bahwa untuk
industri pengolahan sayuran debit limbah cair maksimum 15 meter kubik tiap 1 ton
bahan baku, industri pengolahan nenas debit maksimum 18 meter kubik tiap 1 ton
bahan baku, dan industri pengolahan jenis buah lainnya debit maksimum 12 meter
kubit tiap 1 ton bahan baku.
4.2. Prosedur Pemilihan Teknologi
Kesesuaian antara teknologi pengolahan limbah dengan karakteristik limbah
merupakan faktor utama yang perlu diperhatikan pada pemilihan teknologi
pengolahan limbah yang akan digunakan. Pemilihan teknologi pengolahan limbah
cair didasarkan pada :
a. Keandalan Kerja Peralatan
Pemilihan teknologi terutama didasarkan pada Keandalan kerja peralatan dan sistem
secara keseluruhan , efisiensi dan alternatif penanganan apabila terjadi masalah
saat dioperasikan. Selain itu penentuan sistim transportasi / pemindahan limbah cair
perlu di tentukan berdasarkan geografi dan tataletak.
b. Murah
Teknologi pengolahan limbah terpilih hendaknya murah baik dari biaya investasi
maupun biaya operasi dan pemeliharaannya.

26. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
291
ASPEK
TEKNIS
PEMILIHAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR
Gambar 4.3. Skema Pemilihan Teknologi Pengolahan Limbah Cair
DATA LIMBAH
CAIR KUALITAS
LIMBAH CAIR
KUANTITAS
LIMBAH CAIR
KARAKTERISTIK
DAN DEBIT
LIMBAH CAIR
PILIHAN SISTIM
PENYALURAN LIMBAH
PILIHAN TEKNOLOGI
PENGOLAHAN
LIMBAH CAIR
PROSEDUR
PEMILIHAN
ASPEK NON
TEKNIS
KEANDALAN SISTEM :
- PENGOLAHAN
- PENYALURAN
- OPERASIONAL
- FLEKSIBEL
KETERSEDIAAN
LAHAN
KETERSEDIAAN
BIAYA
SISTEM
PENGOLAHAN
LIMBAH CAIR
TERPILIH

27. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
292
4.3. Contoh Perancangan IPAL Pengolahan Buah dan Sayuran
Jika dilihat dari tabel 2.1 karakteristik dari limbah cair industri Pengolahan Buah dan
Sayuran mempunyai kadar BOD rata-rata untuk buah-buahan 14,4 kg/ton, untuk
sayuran rata-rata 18,2 kg/ton. Dari data tersebut perkiraan COD adalah 2.000 ppm ,
sebelum dibuang ke sungai limbah tersebut harus diturunkan dulu COD nya menjadi
200 ppm atau disesuaikan dengan ambang batas. Untuk menurunkan COD tersebut
dibutuhkan peralatan pengolahan sebagai berikut:
a. Penyaringan
Penyaringan ini dibutuhkan untuk memisahkan padatan yang terbawa oleh
limbah cair, penyaringan ini dipasang sesuai dengan kebutuhan misalnya
saringan kasar, sedang dan halus.
b. Bak / Tangki Ekualisasi
Tangki ekualisasi ini berfungsi untuk menampung limbah yang keluar sebelum
diolah sehingga kualitas limbah menjadi homogen. Besarnya bak / tangki
ekualisasi ini diperlirakan sama dengan junlah limbah cair yang dihasilkan tiap
hari.
c. Trikling Filter
Trikling Filter merupakan peralatan proses biologi aerob dan anaerob yang biasa
digunakan untuk mengolah limbah dengan COD sampai dengan 4000 ppm.
Trikling Filter banyak digunakan karena konstruksinya sederhana, dan biaya
operasinya relatif murah. Efisiensi Trikling Filter bisa mencapai 80 %.
d. Aerasi
Bak aerasi ini di perlukan selain untuk menambah oksigen kedalam limbah yang
sudah diolah juga untuk memberi kesempatan pada partikelyang ada pada
limbah olahan tersebut untuk mengendap yang juga akan berfungsi untuk
menurunkan COD.
e. Instalasi dan Pompa
Instalasi dan pompa merupakan peralatan penunjang biasanya dibutuhkan untuk
memindahkan limbah sebelum dan sesudah diolah.

28. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
293
Gambar 4.4. Skema Peralatan Pengolah Limbah Cair Industri Pengolahan
Buah Dan Sayuran
Gambar 4.5. Contoh Unit Pengolahan Limbah Dengan Trikling Filter Tepat Guna
Dengan Menggunakan Bambu Sebagai Media (model ini telah dioperasikan untuk
mengolah limbah pabrik alkohol di Palimanan Jawa Barat)

29. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
294
Gambar 4.6. Detail Anyaman Bambu Yang Disusun Sebagai Media
Pada Trikling Filter
Gambar 4.7. Pabrik Alkohol dan Spiritus Palimanan – Cirebon – Jawa Barat
Telah Memanfaatkan Limbahnya Menjadi Energi Melalui Pengolahan

30. Dr. Joko Prayitno Susanto, M.Sc, Ir. Wiharja, dan Ir. Sri Puji Ganefati, MS.
295
BAB V
PENUTUP
alam rangka mendukung program pembangunan yang berkesinambungan
(sustainable Development), pencegahan dan pengendalian dampak
lingkungan menjadi salah satu hal yang harus mendapat perhatian kita
bersama.
Untuk mendukung program pembanguna ini tersebut, telah banyak teknologi
yang dikembangkan sebagai upaya pencegahan terjadinya pencemaran lingkungan
melalui pengolahan limbah, yang dikenal sebagai metoda end of pipe. Namun
demikian, metode end of pipe dipandang tidak dapat menyelesaikan permasalahan
lingkungan. Pencemaran dan kerusakan tetap terjadi dan cenderung meningkat.
Atas dasar kenyataan ini, maka saat ini telah dikembangkan konsep
Produksi Bersih, yang merupakan suatu strategi pengelolaan lingkungan yang
preventif dan diterapkan secara terus menerus pada proses produksi, daur hidup
produk dan jasa untuk meningkatkan eko-efisiensi dengan tujuan mengurangi resiko
terhadap manusia dan lingkungan.
Dengan memperhatikan hal-hal di atas, maka penyusunan buku “Panduan
Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makanan Dengan bahan Baku Buah dan
Sayutran” ini disusun sebagai upaya jangka pendek untuk mengelola limbah.
Diharapkan di masa mendatang, pelaku industri-industri lebih menekankan pada
penerapan prinsip-prinsip produksi bersih didalam upaya pengelolaan lingkungan.
D

31. Teknologi Pengolahan Limbah Industri Makanan Dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran
296
DAFTAR PUSTAKA
1. Desrosier, Norman W, 1992, Teknologi Pengawatan Pangan, UI Press, Jakarta
2. Djabu Udin, dkk, Pedoman Bidang Studi Pembuangan Tinja dan Air Limbah
Padat institusi Pendidikan Sanitasi dan Kesehatan Lingkungan, Pusdiknakes
Depkes, Jakarta
3. EMDI Bapedal, 1994, Limbah Cair Berbagai Industri di Indonesia, Sumber,
Pengendalian dan Baku Mutu, Bapedal, Jakarta
4. Mahida UN, 1986, Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri, CV.
Rajawali Jakarta
5. Rahman, Ansori, 1992, Teknologi Fermentasi Sayuran dan Buah-buahan,
Dikdikbud-PAU Pangan dan Giji IPB, Bogor
6. Santjoko, H, 2000, Pengolahan Limbah Cair Industri Tapioka dan Tahu dengan
sistem Biofilter Anaerobik, Aerasi, Sedimentasi, dan Filtrasi untuk mengurangi
Pencemaran dan Pembuatan Biogas, Riset Pembina Tenaga Kesehatan,
Pusdiknakes Depkes, Yogyakarta