TINJAUAN PUSTAKA Ekosistem Air Ekosistem air terdiri atas perairan pedalaman (inland water) yang terdapat di daratan, perairan lepas pantai (off shore water) dan perairan laut. Ekosistem air yang terdapat di daratan (inland water) secara umum dibagi atas 2 yaitu perairan lentik (lentic water), atau juga disebut sebagai perairan tenang, misalnya danau, rawa, waduk, situ, telaga dan sebagainya dan perairan lotik (lotic water) disebut juga sebagai perairan berarus deras, misalnya sungai, kali, kanal, parit dan sebagainya (Barus,2004). Ekosistem sungai dibagi menjadi beberapa zona dimulai dengan zona kranal (mata air) yang umumnya terdapat di hulu. Selanjutnya aliran air dari beberapa mata air akan membentuk aliran sungai di pegunungan yang disebut zona rithral ditandai dengan relief aliran sungai terjal. Zona Rithral dibagi menjadi 3 yaitu, epirithral (bagian yang paling hulu), metarithral (bagian tengah dari aliran sungai di zona rithral) dan hyporithral (bagian paling akhir dari zona rithral). Setelah melewati zona hyporithral, aliran sungai akan memasuki zona potamal, yaitu aliran sungai pada daerah-daerah yang lebih landai dibandingkan denga zona rithral (Barus, 2004). Pencemaran Pencemaran air diakibatkan oleh masuknya bahan pencemar (polutan) yang dapat berupa gas, bahan-bahan terlarut dan partikulat. Pencemar memasuki badan air dengan berbagai cara misalnya melalui atmosfer, limbah domestik dan perkotaan, pembuangan limbah industri dan lain-lain (Effendi,2003)
Pengolahan limbah industri khususnya limbah industri kimia melibatkan banyak unit dan proses operasi teknik kimia yang menghasilkan produk air bebas kontaminan. Konversi limbah cair menjadi produk baru menggunakan prinsip hukum termodinamika, reaktor pencampur dan alat industri kimia lainnya. Baku mutu limbah cair adalan batas maksimum limbah cair yang diperbolehkan untuk dibuang ke lingkungan. Limbah cair adalah limbah dalam wujud cair yang dihasilkan oleh kegiatan industri yang dibuang kelingkungan dan diduga dapat mencemari lingkungan (Suharto, 2011). Klasifikasi Limbah Cair Limbah cair dibedakan menurut asal limbah cair: 1. Limbah cair dari rumah tangga yang terdiri atas senyawa organik seperti sayur-mayur, buah-buahan dan senyawa anorganik seperti gelas dan kaleng. 2. Limbah cair dari industri dengan nilai BOD tinggi, rendah padatan terlarut, konsentrasi logam berat sangat tinggi atau senyawa organik sangat tinggi dalam limbah cair 3. Limbah cair dari industri dengan nilai COD tinggi namun nilai BOD rendah (Suharto,2011) Industri Tahu Industri Tahu merupakan salah satu industri yang menghasilkan limbah organik. Limbah industri tahu yang dihasilkan dapat berupa limbah padat dan cair, tetapi limbah cair memiliki tingkat pencemaran lebih besar dari pada limbah padat. Bahan utama pembuatan tahu adalah kedelai, dimana tahu adalah suatu olahan dari ekstrak kedelai yang dilakukan dengan penambahan asam cuka.
Limbah tahu banyak mengandung protein dan karbohidrat tinggi sehingga pembusukan oleh mikroorganisme pembusuk sangat mudah terjadi (Witana dan Agung, 2010). Selama ini teknologi yang sudah ada untuk pengolahan air limbah tahu yaitu pengolahan menggunakan metode secara kimia, dan biologi. Pada umumnya Pengolahan secara kimia, dan biologi masih mempunyai kekurangan untuk mengolah air limbah. Pengolahan air limbah secara kimia mengakibatkan pencemaran baru yang berasal dari bahan kimia, selain itu bahan baku proses pengolahan secara kimia lebih mahal, sedangkan pengolahan yang menggunakan proses secara biologi dibutuhkan lahan yang cukup luas dan waktu yang cukup lama untuk mendegradasi air limbah (Witana dan Agung, 2010). Sebagian besar industri tahu mengalirkan langsung air limbahnya ke saluran-saluran pembuangan, sungai ataupun badan air penerima lainnya tanpa diolah terlebih dahulu, sehingga limbah cair yang dikeluarkan seringkali menjadi masalah bagi lingkungan sekitarnya. Kondisi ini diduga akibat masih banyaknya pengrajin tahu yang belum mengerti akan kebersihan lingkungan sehingga pengolahan limbah masih menjadi beban yang cukup berat. Namun keberadaan industri tahu selalu didukung baik oleh pemerintah maupun oleh masyarakat karena tahu merupakan makanan yang digemari oleh hampir seluruh lapisan masyarakat Indonesia, disamping nilai gizinya tinggi harganya pun terjangkau. Selain itu, industri tahu merupakan industri rumah tangga yang merupakan sektor potensial dalam upaya penyerapan tenaga kerja, terutama di daerah yang padat jumlah penduduknya (Rossiana, 2006).
Proses produksi tahu secara rinci dapat dilihat pada diagram alir proses produksi tahu (Kaswirani, 2007) pada Lampiran 7. Limbah Cair Industri Tahu Limbah industri tahu pada umumnya dibagi menjadi 2 (dua) bentuk limbah, yaitu limbah padat dan limbah cair. Limbah padat pabrik pengolahan tahu berupa kotoran hasil pembersihan kedelai (batu, tanah, kulit kedelai, dan benda padat lain yang menempel pada kedelai) dan sisa saringan bubur kedelai yang disebut dengan ampas tahu. Limbah padat yang berupa kotoran berasal dari proses awal (pencucian) bahan baku kedelai dan umumnya limbah padat yang terjadi tidak begitu banyak (0,3% dari bahan baku kedelai). Sedangkan limbah padat yang berupa ampas tahu terjadi pada proses penyaringan bubur kedelai. Ampas tahu yang terbentuk besarannya berkisar antara 25-35% dari produk tahu yang dihasilkan dan selengkapanya dapat dilihat pada Lampiran 7 (Kaswirani,2007). Limbah tahu adalah limbah yang dihasilkan dalam proses pembuatan tahu maupun pada saat pencucian kedelai. Limbah yang dihasilkan berupa limbah padat dan cair. Limbah padat industri tahu belum dirasakan dampaknya karena limbah padat industri tahu bisa dimanfaatkan sebagai pakan ternak (Witana dan Agung, 2010) Limbah cair pada proses produksi tahu berasal dari proses perendaman, pencucian kedelai, pencucian peralatan proses produksi tahu, penyaringan dan pengepresan/pencetakan tahu. Sebagian besar limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu adalah cairan kental yang terpisah dari gumpalan tahu yang disebut dengan air dadih (whey). Cairan ini mengandung kadar protein yang tinggi dan dapat segera terurai. Limbah ini sering dibuang secara langsung tanpa
pengolahan terlebih dahulu sehingga menghasilkan bau busuk dan mencemari lingkungan (Kaswirani,2007). Limbah cair industri tahu dapat menimbulkan pencemaran yang cukup berat karena mengandung polutan organik yang cukup tinggi. Beberapa hasil penelitian, konsentrasi COD (Chemical Oxygen Demand) di dalam air limbah industri tahu cukup tinggi yakni berkisar antara 7.000-10.000 mg/l, serta mempunyai keasaman 4 yang rendah yakni ph 4-5. Jika ditinjau dari Kep- 03/MENKLH/11/1991 tentang baku mutu limbah cair, maka industri tahu memerlukan pengolahan limbah (Rossiana, 2006) Karakteristik Limbah Cair Tahu Secara umum karakteristik air buangan dapat digolongkan atas sifat fisika, kimia, dan biologi. Akan tetapi, air buangan industri biasanya hanya terdiri dari karakteristik fisika dan kimia. Menurut Eckenfelder (1989). Parameter yang digunakan untuk menunujukkan karakter air buangan limbah adalah: a. Parameter fisika seperti kekeruhan, suhu, zat padat dan lain-lain. b. Parameter kimia dibedakan atas 1. Kimia Organik : kandungan organik (BOD, COD, TOC), oksigen terlarut (DO), minyak/lemak, nitrogen total (N-total), dan lain-lain 2. Kimia anorganik : ph, Ca, Pb, Fe, Cu, sulfur dan lain-lain. Beberapa karakteristik limbah cair industri tahu yang perlu diketahui antara lain: 1. Padatan tersuspensi, yaitu bahan-bahan yang melayang dan tidak terlarut dalam air. Padatan tersuspensi sangat berhubungan erat
dengan tingkat kekeruhan semakin tinggi kandungan bahan tersuspensi maka air akan semakin keruh 2. Biochemical Oxygen Demand (BOD) merupakan parameter untuk menilai jumlah zat organik yang terlarut serta menunjukkan jumlah oksigen yang diperlukan oleh aktivitas mikroba dalam menguraikan zat organik secara biologis di dalam limbah cair. Limbah cair industri tahu mengandung bahan-bahan organik tinggi. 3. Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimiawi merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh oksidator (misal kalium dikhromat) untuk mengoksidasi seluruh material baik organik maupun anorganik yang terdapat dalam air. Jika kandungn senyawa organik dan anorganik cukup besar, maka oksigen terlarut dalam air dapat mencapai nol sehingga tumbuhan air, ikan-ikan, dan hewan air lainnya yang membutuhkan oksigen tidak memungkinkan hidup. 4. Nitrogen Total (N-Total) yaitu fraksi bahan-bahan organik campuran senyawa kompleks antara lain asam amino, gula amino, dan protein (polimer asam amino). Dalam analisis limbah cair, N- Total terdiri dari campuran N-Organik, N-Amonia, nitrat dan nitrit. 5. Derajat Keasaman (ph) air limbah industri tahu cenderung asam(bppt,1997a). Pada keadaan asam ini akan terlepas zat-zat yang mudah menguap. Hal ini menyebabkan limbah cair tahu mengeluarkan bau busuk (Husin, 2008).
Suhu buangan indutri tahu berasal dari proses pemasakan kedelai. Suhu limbah cair tahu pada umumnya lebih tinggi dari air bakunya, yaitu 80 0 c sampai 100 0 c. Suhu yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan biologis, kelarutan oksigen, dan gas lain, kerapatan air, viskositas, dan tegangan permukaan (Pohan, 2008) Kualitas Air Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas air dan Pengendalian Pencemaran Air. Pengelolaan kualitas air adalah upaya pemeliharaan air sehingga tercapai kualitas air yang diinginkan sesuai peruntukannya untuk menjamin agar kualitas air tetap dalam kondisi alamiahnya. Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen yang harus ada atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya di dalam air. Kualitas air dinyatakan dengan beberapa parameter yaitu parameter fisika ( suhu, kekeruhan, kepadatan, padatan terlarut, dan sebagainya), parameter kimia (ph, oksigen terlarut, BOD, kadar logam, dan sebagainya), parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri, dan sebagainya) (Effendi 2003). Pengaruh Air Buangan Air buangan dari proes pembuatan tahu ini menghasilkan limbah cair yang menjadi sumber pencemaran bagi manusia dan lingkungan. Limbah tersebut, bila dibuang ke perairan tanpa pengolahan terlebih dahulu dapat mengakibatkan kematian makhluk hidup dalam air termasuk mikroorganisme yang berperan penting dalam mengatur keseimbangan biologis air (Husin, 2008).
Didaerah-daerah sekitar pemukiman, adanya sungai selain sebagai saluran alamiah, sering digunakan sebagai tempat pembuangan air limbah. Aktifitas rumah tangga, industri maupun fasilitas umum lainnya merupakan sumber buangan limbah, yang dilakukan secara langsung dan setelah melewati proses pengolahan terlebih dahulu. Pencemaran terjadi apabila air buangan yang diterima sungai memberikan dampak terhadap penurunan kualitas air. Air sungai tercemar dapat terlihat dari fisik airnya, yaitu semula jernih menjadi keruh atau kehitam-hitaman sering menimbulkan bau yang tidak enak (Sukadi, 1999).