Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

82
Laporan Penelitian Ekologi Industri BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada dewasa ini yang menjadi bahan perdebatan adalah bagaimana menyusun suatu pembangunan yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. Semakin meningkatnya populasi manusia mengakibatkan tingkat konsumsi produk dan energi meningkat juga. Permasalahan ini ditambah dengan ketergantungan penggunaan energi dan bahan baku yang tidak dapat diperbarui. Pada awal perkembangan pembangunan, industri dibangun sebagai suatu unit proses yang tersendiri, terpisah dengan industri lain dan lingkungan. Proses industri ini menghasilkan produk, produk samping dan limbah yang dibuang ke lingkungan. Salah satu yang melatar belakangi permasalahan ini adalah limbah dari pabrik tahu yang menggunakan kedelai sebagai bahan baku utama. Kedelai merupakan komoditas strategis di Indonesia karena kedelai merupakan salah satu tanamn pangan penting di Indonesia setelah beras Program Studi Teknik Industri 1 Fakultas Teknik Universitas Diponegoro 2012

description

Ekologi Industri

Transcript of Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Page 1: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada dewasa ini yang menjadi bahan perdebatan adalah

bagaimana menyusun suatu pembangunan yang berkelanjutan dan

berwawasan lingkungan. Semakin meningkatnya populasi manusia

mengakibatkan tingkat konsumsi produk dan energi meningkat juga.

Permasalahan ini ditambah dengan ketergantungan penggunaan energi

dan bahan baku yang tidak dapat diperbarui. Pada awal perkembangan

pembangunan, industri dibangun sebagai suatu unit proses yang

tersendiri, terpisah dengan industri lain dan lingkungan. Proses industri

ini menghasilkan produk, produk samping dan limbah yang dibuang ke

lingkungan. Salah satu yang melatar belakangi permasalahan ini adalah

limbah dari pabrik tahu yang menggunakan kedelai sebagai bahan baku

utama.

Kedelai merupakan komoditas strategis di Indonesia karena

kedelai merupakan salah satu tanamn pangan penting di Indonesia setelah

beras dan jagung. Tanaman kedelai dapat digunakan sebagai bahan baku

berbagai industri makan, minuman, pupuk hijau dan pakan ternak serta

untuk di ambil minyaknya. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS),

produksi kedelai pada periode 1978-2008 meningkat rata-rata sebesar

2,08% per tahun. Peningkatan produksi kedelai disebabkan karena

meningkatnya produktivitas kedelai rata-rata sebesar 1,49% per tahun,

serta meningkatnya luas areal panen kedelai rata-rata sebesar 0,56% per

tahun. Permintaan produk-produk berbahan dasar kedelai masih terus

meningkat baik untuk ekspor maupun pasar dalam negeri .

Program Studi Teknik Industri 1Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 2: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Pada kajian ini membahas penerapan ekologi industri tahu yang

dapat dimaksimalkan pengolahannya dengan prinsip integrasi. Dengan

pertimbangan di atas, diputuskan untuk melakukan telaah pada integrasi

tahu dimana dapat dimaksimalkan pengolahannya sehingga dapat

menghasilkan produksi yang efisien. Yang di manfaatkan dalam produksi

ini adalah kedelai. Kedelai ini di olah menjadi tahu dimana dalam

pengolahannya akan menghasilkan limbah berupa ampas tahu . yang

kemudian di manfaatkan menjadi pakan ternak. Selain itu, produk yang

dapat di hasilkan dari pengolahan kedelai adalah susu kedelai yang

memiliki protein tinggi. Produk yang dihasilkan dari industri ini bukanlah

produk asing bagi masyarakat. Sehingga untuk penjualannya pun, dapat

dilakukan dengan mudah tanpa perlu dilakukan promosi yang terlalu

gencar karena produk-produk yang dihasilkan dari industri ini sudah

memiliki konsumen sendiri.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa saja input material dari industri Yun Yi ?

2. Berapa jumlah material input yang dibutuhkan dalam 1 kali produksi ?

3. Produk apa saja yang dihasilkan oleh Yun Yi ?

4. Bagaimana proses produksinya untuk setiap produk ?

5. Berapa jumlah hari efektif dalam proses produksi ?

6. Apa saja limbah yang di hasilkan ?

7. Limbah apa saja yang dihasilkan oleh Yun Yi ?

8. Bagaimana aliran pembuangan limbah yang dilakukan oleh Yun Yi ?

9. Berapa volume ( jumlah ) limbah yang dihasilkan dalam 1 kali

produksi ?

10.Bagaimana cara pengolahan limbah tersebut ?

11. Berapa harga per kg untuk penjualan masing-masing limbah ?

1.3 Tujuan Penelitian

Program Studi Teknik Industri 2Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 3: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

1. Untuk menentukan industri yang termasuk dalam sistem close-loop.

2. Untuk mengetahui konsep Eco Industrial Park

3. Untuk mengetahui input material yang masuk ke dalam Yun Yi ini.

4. Untuk mengetahui besar volume (jumlah) material input yang diperlukan

untuk proses produksi pada Yun Yi.

5. Untuk mengetahui proses produksi dalam industri Tahu

6. Untuk mengetahui volume limbah industri yang dapat dimanfaatkan.

7. Untuk mengetahui jenis limbah yang dihasilkan dalam proses produksi di

Yun Yi

1.4 Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian ini, diharapkan dapat menjadi bahan masukan bagi

pabrik Yun Yi dalam melakukan proses produksi tahu yang tepat.

Khususnya untuk mendapatkan gambaran mengenai faktor-faktor apa saja

yang dapat mempengaruhi lingkungan sekitar pabrik Yun Yi. Serta dapat

menjadi solusi dalam pengolahan limbah yang dihasilkan oleh Pabrik tahu

Yun Yi. sehingga nantinya diharapkan limbah yang dihasilkan adalah zero

waste sesuai dengan konsep ekologi industri.

1.5 Hipotesis Penelitian

Hipotesi yang di duga pada penelitian ini adalah :

1. Jumlah bahan baku produksi berpengaruh pada jumlah produksi yang

dihasilkan

2. Hari produktif pabrik Yun Yi berpengaruh pada jumlah limbah yang di

keluarkan

Program Studi Teknik Industri 3Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 4: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

3. Harga limbah ampas tahu berpengaruh pada pendapatan pabrik Yun

Yi

4. Sistem close loop atau open loop berpengaruh pada lingkungan sekitar

pabrik

1.6 Ruang Lingkup Penelitian

Beberapa hal yang menjadi ruang lingkup dan batasan dalam penelitian ini

adalah :

1. Analisis faktor-faktor yang mempengaruhi peningkatan volume

limbah

2. Analisis pengklasifikasian jenis-jenis limbah

3. Analisis faktor-faktor yang dapat mencemari lingkungan

4. Analisis perbedaan sistem open loop maupun close loop

1.7 Sistematika Pembahasan

Sistematika pembahasan merupakan isi penjabaran dari penelitian yang akan

dibuat, yakni suatu gambaran tentang isi makalah penelitian secara keseluruhan . Secara

berurutan dalam sistematika pembahasan ini adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Dalam bab pendahuluan ini dikemukakan tentang latar belakang masalah, rumusan

masalah, tujuan penelitian, kegunaan penelitian, hipotesis penelitian, ruang lingkup dan

keterbatasan penelitian, dan sistematika pembahasan.

BAB II KAJIAN PUSTAKA

Dalam bab kajian pustaka ini dikemukakan tentang kajian tentang Peranan Clean

Technology, sistem Close-Loop dan peranan eco-industrial park bagi perusahaan.

Dalam bab ini juga dibahas tentang cara menanggulangi limbah pembuangan dari suatu

industri hingga limbah tersebut dapat bermanfaat dan digunakan bagi industri sekitar

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Program Studi Teknik Industri 4Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 5: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Berisi tentang metode pengumpulan data dan alur penelitian yang digunakan dalam

penelitian pabrik Yun Yimaupun lingkungan masyarakat sekitarnya.

BAB III HASIL PENELITIAN

Bab ini menjelaskan tentang deskripsi data yang terdiri dari limbah yang dihasilkan,

cara pengolahannya, hingga perhitungan data limbah yang dihasikan oleh Industri

Mebel Cambium Furniture di Jepara. Selanjutnya akan dijelaskan tentang penyajian

data, analisis data dan terakhir diskusi dan interpretasi.

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab terakhir ini akan disajikan tentang kesimpulan sebagai hasil dari penelitian

dan dilanjutkan dengan saran-saran yang sekiranya dapat dijadikan bahan pemikiran

bagi peneliti, industri yang terkait, serta yang pembaca makalah ini.

Program Studi Teknik Industri 5Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 6: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Ekologi Industri

Ekologi Industri adalah bidang ilmu yang difokuskan pada dua tujuan yaitu

peningkatan ekonomi dan peningkatan kualitas lingkungan. Pada konsep ekologi

industri, sistem industri dipandang bukan sebagai suatu sistem yang terisolasi dari

sistem dan lingkungan disekelilingnya, melainkan merupakan satu kesatuan. Didalam

sistem ini dioptimalkan siklus material, dari mulai bahan mentah hingga menjadi bahan

jadi, komponen, produksi dan pembuangan akhir. Faktor-faktor yang dioptimalkan

termasuk sumber daya, energi dan modal.

Konsep dalam Ekologi Industri mengadaptasi analogi ekosistem alam kedalam

sistem industri. Tingkatan-tingkatan organisme dalam ekosistem saling berinteraksi,

saling mempengaruhi membentuk suatu sistem yang menunjukkan kesatuan. Tingkatan

organisasi dalam dunia industri adalah industri tunggal, industri kawasan, industri

global dan ekosistem industri. Antara komunitas industri dan lingkungannya selalu

terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan kesatuan ekologi yang disebut ekosistem.

Komponen penyusun ekosistem adalah produsen, konsumen, dandekomposer/pengurai.

Ekologi industri adalah suatu yang ditandai dengan banyak ragam kelompok hubungan

antar produksi dan konsumsi. Dari perspektif suatu institusi, keragaman ini dapat

dikelompokkan berdasarkan batasan sistem. Salah satu bagian dari ekologi industri

adalah simbiosis industri. Pada prinsipnya ekologi industri berhubungan dengan aliran

bahan / material dan energi pada sistem dalam skala berbeda, mulai dari produksi ke

pabrik hingga ke tingkat masional dan tingkat global. Simbiosis (hubungan yang saling

menguntungkan / mutually benefial relationship) industri difokuskan pada aliran-aliran

jaringan bisnis dengan organisasi lainnya baik dalam peta ekonomi local maupun

regional sebagai suatu pendekatan ekologi dari pembangunan industri yang

berkelanjutan.

Program Studi Teknik Industri 6Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 7: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

2.2 Pengertian Simbiosis Industri

Simbiosis industri merupakan suatu bentuk kerja sama diantara industri-industri

yang berbeda. Bentuk kerja sama ini dapat meningkatkan keuntungan masing-masing

industri dan pada akhirnya berdampak positif pada lingkungan. Dalam proses simbiosis

ini limbah suatu industri diolah menjadi bahan baku industri lain. Proses simbiosis ini

akan sangat efektif jika komponen-komponen industri tersebut tertata dalam suatu

kawasan industri terpadu (eco-industrial park).

Simbiosis industri terdiri dari pertukaran antar entitas yang berbeda yang

menghasilkan keuntungan kolektif yang lebih besar dibandingkan keuntungan yang

diperoleh dari kegiatan tunggal. Kolaborasi ini juga dapat meningkatkan kesejahteraan

masyarakat (social capital) yang berpartisipasi. Simbiosis itu sendiri tidak harus berada

di dalam batasan kompleks kawasan industri, sebaliknya menggambarkan semua

organisasi yang terlibat dalam pertukaran. Kunci dari simbiosis industri adalah

kolaborasi dan semua kemungkinan sinergis yang dimungkinkan dalam suatu areal

kawasan industri. Secara bersamaan, perhatian juga mulai dikembangkan pada

simbiosis industri dan kawasan eko-industri, sejumlah kawasan eko-industri lain yang

mungkin terbentuk secara lebih luas, yang merupakan pembangunan hijau (green

development), termasuk di dalamnya pemukiman, perniagaan, dan pembangunan

komunitas yang ditangkap dalam terminology semisal arsitektur berkelanjutan,

bangunan hijau, komunitas berkelanjutan dan pertumbuhan cerdas (smart growth).

Pembangunan eko-industri atau pembangunan industri yang berkelanjutan

mempersempit kemungkinan dominasi industri dan aktifitas komersial; tetapi

meningkatkan pertanian. Kerjasama bisnis yang melibatkan pertukaran material/ bahan/

air/ energi atau sharing komponen meningkatkan kualitas kegiatan sebagai simbiosis

industri. Terdapat 3 peluang utama untuk saling tukar sumber daya yaitu:

1. Penggunaan ulang produk – pertukaran material khusus perusahaan antara dua atau

lebih perusahaan / kelompok untuk digunakan sebagai substitusi untuk produk

komersil atau bahan baku. Saling tukar komponen material juga merujuk kepada

pertukaran sebagian produk, sinergi, atau pertukaran limbah dan dapat juga sebagai

jaringan daur ulang industri.

Program Studi Teknik Industri 7Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 8: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

2. Penggunaan bersama (sharing) utilitas/infrastruktur seperti penggunaan tempat

mencuci alat2 dan pengelolaan sumber daya yang umum seperti energi, air dan

limbah cair.

3. Penggabungan pengadaan jasa / service yaitu menghasilkan kebutuhan umum

perusahaan untuk aktifitas yang lebih kecil misalnya transportasi, supply makanan

dan pencegahan kebakaran.

Pemahaman tentang jaringan eko-industri dapat juga menjadi luas sebagai

daerah lingkungan dan aktifitas ekonomi diantara kegiatan bisnis. Hanya sebagai

kluster ekonomi yang berupa kelompok dalam sektor bisnis yang sama yang

berhubungan dengan produk yang dihasilkan dan digunakan misalnya kelompok bisnis

furniture – disebut juga eco-industrial-cluster- adakalanya digunakan untuk

menggambarkan interaksi antara perusahaan dalam industri yang sejenis.

Ekologi industri merujuk kepada pertukaran / saling bertukar antara sektor

industri dimana pembuangan dari satu industri menjadi sumber bahan baku dari

industri lainnya. Sebagai contoh : uap panas yang dihasilkan dari pembangkit tenaga

listrik dapat digunakan sebagai sumber panas untuk pabrik bahan kimia disekitarnya.

Debu terbang dari pembakaran batu bara pada stasiun pembangkit dapat digunakan

sebagai bahan untuk industri semen.

Ekosistem alam tidak menghasilkan ‘sisa’ atau ‘limbah’, karena ‘limbah’ dari

suatu organisme merupakan makanan bagi organisme lainnya. Sistem alam tidak

menghasilkan kandungan persitensi toxic yang tidak dapat dimanfaatkan organisme

lain dalam sistem. Hipotesisnya adalah dalam memfungsikan efisiensi ekonomi yang

harmonis dengan ekosistem, tidak akan ada limbah atau sisa yang tidak terpakai.

Ekologi industri melibatkan antara lain analisis siklus, lingkaran suatu proses,

pemanfaatan kembali (reusing) dan daur ulang (recycling), rancangan untuk

lingkungan dan pertukaran / saling menukar ‘sisa’ atau ‘limbah’ (waste exchange).

Sedangkan teknologi dan proses yang memaksimumkan efisiensi ekonomi dan

lingkungan merupakan eco-efisien’

Program Studi Teknik Industri 8Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 9: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Pada eco-industri berlaku 4 ciri yang analog dengan ciri dalam ekosistem, yaitu adanya

siklus material, keragaman, kawasan, serta perubahan secara perlahan-lahan.

Siklus material dan bahan baku

Dalam ekosistem, limbah/sisa dari suatu organisme merupakan makanan bagi

organisme lain; daur ulang terjadi dan energi mengalir dalam rantai makanan.

Analog dalam sistem industri, terdapat rantai operasi dalam arah keseluruhan,

misalnya dari bahan mentah diproses, kemudian menghasilkan produk, selanjutnya

proses produksi menhasilkan limbah / sisa. Tujuan utama dalam ekologi industri

selanjutnya adalah mempelajari rantai ‘bahan’ atau ‘material’ bagi suatu produk,

untuk menghasilkan tingkat ketergantungan yang besar pada material sisa / limbah

Program Studi Teknik Industri 9Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 10: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

yang dapat di daur ulang dan pengaliran energi pada setiap tahapan; yaitu

mengadopsi sistem industri atau subsistem industri kedalam suatu ekosistem.

Keragaman

Biodiversity atau keragaman species, baik itu dalam konteks organisme,

informasi, dan semua komponen dalam ekosistem yang mempunyai ketergantungan

atau kerjasama satu sama lain merupakan faktor penting dalam keberlanjutan dan

ketahahan ekosistem.

Dalam ekosistem industri, keragaman dapat dipahami sebagai keragaman pelaku

atau keragaman dalam kebergantungan, dan dalam kerjasama dalam suatu industri.

Pemanfaatan limbah kemungkinan terjadi jika terdapat kerjasama antara beberapa

pelaku, misalnya inter perusahaan dan antar industri.

Keragaman metafora dalam masalah produk output dari aktivitas industri dapat

juga menguntungkan jenis kegiatan ekologi industri. Dalam ekosistem industri,

untuk memampukan kerjasama beragam yang berdasarkan pemanfaatan material

dan aliran energi antar pelaku yang terlibat, keragaman output dapat berarti bahwa

limbah dari suatu perusahaan, misalnya limbah energi atau panas dari tanaman,

dipahami sebagai produk yang bernilai. Disini supply output dipahami dari berbagai

sudut pandang, sehingga limbah diinterpretasikan sebagai sesuatu yang berharga dan

dapat dimanfaatkan, daripada dibuang ke udara atau ke air.

Kawasan

Ekosistem global harus mempertimbangkan factor keterbatasan alam suatu

kawasan. Dalam ekosistem, suatu organisme harus menyesuaikan diri dengan

lingkungannya dan ‘bekerjasama’ dengan organisme lain dalam kawasannya. Dalam

industri, bahan baku bisa di import dari daerah lain, bahkan dari negara lain.

Ekosistem kawasan industri dengan usaha mengurangi bahan dasar / virgin material

dan input energi, demikian juga dengan output limbah dan emisi dari sistem

kawasan industri, adalah visi yang dijalankan untuk mengontrol atau mengurangi

Footprint Ekologi kawasan (Wackenagel dan Rees, 1997 dalam [10]). Kawasan

dalam pengembangan sistem ekologi industri adalah pemanfaatan material dan

sumber energi, limbah dan energi kawasan, menghargai factor keterbatasan alam

Program Studi Teknik Industri 10Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 11: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

kawasan dengan mengontrol skala beban aktifitas industri pada lingkungan, dan

merupakan kegiatan kerjasama antara para pelaku dalam areal yang berdekatan satu

sama lain.

Perubahan secara perlahan-lahan / gradual change

Proses alam dicirikan oleh perubahan secara perlahan-lahan. Misalnya, generasi

dan regenerasi minyak bumi dan air tanah berlangsung setelah ratusan bahkan

ribuan tahun. Demikian juga dengan evolusi biologi dan genetic terjadi secara

perlahan. Kenyataan bahwa evolusi industri terjadi lebih cepat maka media

penyimpan informasi seperti budaya, buku, film, internet, cellular phone dan

advertisement dinyatakan sebagai factor yang mempercepat kerusakan lingkungan.

Sebagai contoh, bahan mentah diperlukan untuk memproduksi suatu produk dimana

permintaan berkembang pesat, dapat menjadi sesuatu yang mengkhawatirkan dalam

konteks masa tersedianya bahan baku. Tambahan pula, alam bergantung pada aliran

sumber yang dapat diperbaharui (renewable flow resource), misalnya energi

matahari, sementara kegiatan industri berdasarkan pada cadangan alam yang tak

terbaharui (non renewable), misalnya dari fosil sehingga tidak mempetimbangkan

waktu reproduksi / renewable sumber daya alam yang terjadi secara sangat

perlahan-lahan.

Metafora perubahan perlahan-lahan dapat membantu kita dalam memahami

ekosistem kawasan industri. Setiap sistem industri, misalnya sistem kawasan

industri merupakan sistem yang unik. Ekonomi, social, budaya dan dimensi ekologi

termasuk dalam keragaman sistem. Perubahan keragaman sistem dan peningkatan

kebergantungan pada sumber yang dapat diperbaharui / renewable source, material

sisa, limbah dan energi, jika dapat bergerak perlahan mengikuti waktu / masa siklus

alam, akan mengurangi beban lingkungan.

Hardin Tibbs dalam artikelnya yang berjudul ”Industrial Ecology : An Agenda for

Industry“ menekankan 6 komponen prinsip dalam ekologi industri, yaitu :

1. Ekosistem Industri : merupakan kerjasama antara beragam industri dimana

limbah darisuatu industri merupakan bahan material bagi industri lainnya

Program Studi Teknik Industri 11Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 12: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

2. Keseimbangan input dan output industri yang mengacu pada keterbatasan

system alam.

3. Pengurangan intensitas material dan energi dalam produksi

4. Peningkatan efisiensi dalam proses industri

5. Pengembangan supply energi yang dapat diperbaharui untuk keperluan industri

6. Adopsi kebijaksanaan baru, baik kebijakan nasional maupun internasional dalam

pengembangan ekonomi.

Simbiosis industri mempekerjasamakan antar banyak komponen yang

penekanannya pada siklus dan penggunaan ulang dari material dalam perpektif sistem

yang lebih luas. Komponen ini termasuk energi dan material yang solid, perpective

siklus hidup, pengaliran, lingkaran tertutup dari aliran-aliran material. Masing-masing

pertukaran dikembangkan sebagai pengelolaan bisnis yang menarik secara ekonomi

antara perusahaan yang berpartisipasi melalui kontrak bilateral. Hal ini menunjukkan

bahwa simbiosis tidak bergantung pada proses perencanaan dan secara kontinu akan

berkembang. Regulasi / kebijakan berperan secara tidak langsung selama bertahun-

tahun.

Sumber daya digunakan untuk menghasilkan material, transportasi, pabrikasi

primer dan sekunder serta distribusi. Jumlah total energi dan material yang digunakan

adalah yang bersatu dalam produk. Dengan menggunakan ulang (reusing) bagian dari

produk, simbiosis industri dapat menjaga kelangsungan material dan energi yang

bersatu itu, untuk jangka waktu yang lebih panjang didalam sistem industri. Misalnya

menggunakan energi panas yang terbuang untuk menghasilkan energi listrik; atau

menggunakan uap dari pembangkit listrik tenaga uap sebagai sumber panas.

Simbiosis Industri, yaitu hubungan antar utilitas, produk sisa dan/atau limbah

penggunaan bahan dan energi eksternal, serta diagram alir input, proses dan output

dalam suatu kawasan industri dapat dilihat pada gambar berikut :

Program Studi Teknik Industri 12Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 13: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

1. Sistem Kontrol Open Loop

Open loop control atau kontrol lup terbuka adalah suatu sistem yang keluarannya tidak

mempunyai pengaruh terhadap aksi kontrol. Artinya, sistem kontro terbuka keluarannya

tidak dapat digunakan sebagai umpan balik dalam masukan

Dari gambar 1 di atas dapat diketahui persamaan untuk sistem lup terbuka :

Dalam suatu sistem kontrol terbuka, keluaran tidak dapat dibandingkan dengan

masukan acuan. Jadi, untuk setiap masukan acuan berhubungan dengan operasi tertentu,

sebagai akibat ketetapan dari sistem tergantung kalibrasi. Dengan adanya gangguan,

system control open loop tidak dapat melaksanakan tugas sesuai yang diharapkan.

System control open loop dapat digunakan hanya jika hubungan antara masukan dan

keluaran diketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupun eksternal.

Contoh Aplikasi Loop terbuka

Program Studi Teknik Industri 13Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 14: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

- pengontrol lalu lintas berbasis waktu

- mesin cuci

- oven listrik

- Tangga berjalan

- Rolling detektor pada Bandara

2 Sistem kontrol lup tertutup (Close Loop)

Sistem kontrol lup tertutup adalah sistem kontrol yang sinyal keluarannya

mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan, sistem kontrol lup tertutup juga

merupakan sistem kontrol berumpan balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang

merupakan selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (yang dapat berupa

sinyal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau turunannya, diumpankan ke

kontroler untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran sistem mendekati

harga yang diinginkan. Dengan kata lain, istilah “lup tertutup” berarti menggunakan

aksi umpan – balik untuk memperkecil kesalahan sistem.

Dari gambar 2 di atas dapat diketahui persamaan yang digunakan dalam close

loop sistem:

Pada Gambar 2 menunjukkan hubungan masukan dan keluaran dari sistem

kontrol lup tertutup. Jika dalam hal ini manusia bekerja sebagai operator, maka manusia

ini akan menjaga sistem agar tetap pada keadaan yang diinginkan, ketika terjadi

perubahan pada sistem maka manusia akan melakukan langkah – langkah awal

pengaturan sehingga sistem kembali bekerja pada keadaan yang diinginkan.

Program Studi Teknik Industri 14Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 15: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Dalam hal lain jika kontroler otomatik digunakan untuk menggantikan operator

manusia, sistem kontrol tersebut menjadi otomatik, yang biasa disebut sistem kontrol

otomatik berumpan balik atau sistem kontrol lup tertutup, sebagai contoh adalah

pengaturan temperatur.

Sistem kontrol manual berumpan-balik dalam hal ini manusia bekerja dengan

cara yang sama dengan sistem kontrol otomatik. Mata operator adalah analog dengan

alat ukur kesalahan, otak analog dengan kontroler otomatik dan otot – ototnya analog

dengan akuator. Hal inilah yang membedakan dengan sistem kontrol lup terbuka yang

keluarannya tidak berpengaruh pada aksi pengontrolan, dimana keluaran tidak diukur

atau diumpan–balikkan untuk dibandingkan dengan masukan.

Sistem kontrol lup tertutup mempunyai kelebihan dari sistem kontrol lup terbuka

yaitu penggunaan umpan–balik yang membuat respon sistem relatif kurang peka

terhadap gangguan eksternal dan perubahan internal pada parameter sistem dan mudah

untuk mendapatkan pengontrolan “Plant” dengan teliti, meskipun sistem lup terbuka

mempunyai kelebihan yaitu kestabilan yang tak dimiliki pada sistem lup tertutup,

kombinasi keduanya dapat memberikan performansi yang sempurna pada sistem.

2.3 Pengertian Teknologi Bersih

Memahami teknologi rancang bangun yang berwawasan lingkungan sebagai

suatu konsep harus didahului dengan pemahaman tentang wawasan lingkungan itu

sendiri. Artinya bahwa sistem pendekatannya harus didasarkan pada masalah

lingkungan yang ada sebab tujuannya adalah untuk meminimalkan dampak yang

ditimbulkan sebagai akibat dari aktivitas penggunaan teknologi tersebut. Dengan

demikian, orientasi teknologi yang dimaksud menjadi selaras dengan sistem lingkungan

dalam proses pembangunan secara menyeluruh. Karena itulah, perlu kembali ditinjau

kembali falsafah yang melatarbelakangi timbulnya konsep teknologi yang berwawasan

lingkungan ini dengan melihatnya dalam perpektif pembangunan secara umum:

Menurut Emil Salim (1993), terdapat empat pendekatan masalah lingkungan

yang dapat dilaksanakan dalam proses pembangunan, yaitu:

Program Studi Teknik Industri 15Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 16: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

1. Pendekatan masalah lingkungan dari sudut kependudukan. Pertambahan penduduk

Indonesia memberi pengaruh negatif besar kepada lingkungan terutama terhadap

lingkungan pemukiman.

2. Pendekatan masalah lingkungan dari sudut sektoral. Pendekatan ini dilakukan dengan

mengendalikan efek negatif pengembangan sektoral terhadap lingkungan. Misalnya,

pembangunan sektor pertanian dengan penggunaan pupuk dan pestisida menimbulkan

pengaruh sampingan yang perlu dikendalikan.

3. Pendekatan masalah lingkungan dari sudut media lingkungan seperti tanah, air,

ruang, pesisir dan lautan. Perencanaan tata guna media ini secara tepat dengan

mengindahkan kelestarian sumber alam dalam proses pemanfaatannya merupakan inti

dari pendekatan ini.

4. Pendekatan masalah lingkungan dari sudut unsur-unsur penunjang, seperti

pendidikan, pengembangan ilmu dan teknologi, pembinaan hukum dan aparatur serta

pengaturan biaya pembangunan lingkungan hidup. Dalam sistem pendidikan maka

lingkungan hidup ingin dimasukkan dalam pendekatan pengajaran ilmu, ilmu alam,

sosial dan lain-lain tanpa menambah kurikulum.

Berpangkal pada pendekatan tersebut maka Garis-garis Besar Haluan

Negara

menggariskan pokok-pokok pengarahan kebijaksanaan pembangunan dengan

pengembangan lingkungan bagi pengelolaan sumber alam dan lingkungan hidup

Program Studi Teknik Industri 16Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 17: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

sebagai berikut:

a. Kegiatan inventarisasi dan evaluasi sumber alam perlu lebih ditingkatkan dengan

tujuan lebih mengenal sumber alam hutan, tanah, air dan energi yang diperlukan bagi

pembangunan;

b. Dalam penggalian, pengolahan dan pemanfaatan sumber-sumber alam dan

pembinaan lingkungan hidup perlu digunakan teknologi yang sesuai sehingga mutu dan

kelestarian sumber alam dan lingkungan hidup dapat dipertahankan;

c. Dalam pelaksanaan pembangunan perlu diadakan penilaian seksama terhadap

pengaruhnya bagi lingkungan hidup, sehingga pengamanan terhadap pelaksanaan

pembangunan dan lingkungan hidupnya dapat dilakukan sebaik-baiknya. Penilaian ini

perlu dilakukan secara sektoral dan regional. Untuk ini perlu dikembangkan kriteria

mutu baku lingkungan hidup;

d. Rehabilitasi sumber alam berupa tanah dan air yang rusak perlu lebih ditingkatkan

melalui pendekatan terpadu daerah aliran sungai dan wilayah. Sehingga program

penyelamatan hutan, tanah dan air perlu lebih disempurnakan dan ditingkatkan;

e. Pendayagunaan daerah pantai dan laut perlu ditingkatkan tanpa merusak mutu dan

kelestarian lingkungan hidup;

f. Dalam pembangunan pemukiman diberi prioritas kepada perhatian lingkungan hidup

bagi masyarakat berpenghasilan rendah. Demikianlah enam pokok garis kebijaksanaan

pokok pengelolaan sumber alam dan lingkungan hidup, mencakup pertama, pengenalan

garis awal (base line) lingkungan; kedua, pilihan teknologi yang sesuai dan tidak

merusak; ketiga, penerapan analisa-dampak-lingkungan dalam proses pembangunan;

keempat, pendekatan

terpadu untuk mengatasi atau mencegah kerusakan lingkungan; kelima, perhatian

khusus kepada pendayagunaan daerah pantai dan laut; keenam, orientasi perbaikan

lingkungan hidup bagi masyarakat berpenghasilan rendah.

2.4 Perkembangan Teknologi Dan Dampaknya Terhadap Lingkungan

Teknologi berkembangan pesat sejak Revolusi Industri dimulai sekitar abad ke

18 yang lalu. Hal ini ditandai dengan tingkat eksploitasi sumberdaya alam yang tinggi

Program Studi Teknik Industri 17Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 18: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

sebagai upaya untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. Dalam proses

perkembangannya revolusi ini juga membawa dampak yang besar terhadap lingkungan.

Kerusakan yang ditimbulkan kemudian terhadap sistem biologis, estetika maupun

terhadap sistem planet secara global dapat dilihat pada Tabel berikut ini:

Dampak kerusakan lingkungan akibat aplikasi sistem teknologi ditinjau dari

beberapa dimensi

Adanya dampak lingkungan ini tidak lepas dari sifat teknologi saat itu yang

cenderung lebih bersifat reaktif terhadap pemenuhan kebutuhan yang sesaat sehingga

tidak memperkirakan dampak yang timbul kemudian. Sebagai contoh, beberapa

masalah lingkungan yang timbul saat ini adalah merupakan respon dari kebutuhan saat

lalu yang diatasi dengan solusi yang tidak diperkirakan dampaknya (Tabel 3.2).

Timbulnya berbagai masalah lingkungan menyebabkan reaksi yang berbeda-beda dalam

menyikapi teknologi. Berbagai pendekatan dilakukan sebagai upaya untuk

menyelamatkan lingkungan dari kehancuran. Analisis terhadap pendekatan yang

Program Studi Teknik Industri 18Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 19: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

berbeda ini beserta implikasinya, seperti tampak pada Tabel 3.3 memaksa kita untuk

menentukan pilihan yang tepat dalam merancang maupun menggunakan teknologi bagi

pembangunan. Masalah Lingkungan saat ini sebagai dampak dari respons

kebutuhan saat yang lalu

2.5 Trend Teknologi

Dalam perkembangan selanjutnya, teknologi sendiri berkembang dengan

kecenderungan yang dapat dikategorikan, menurut Graedel dan Allenby (1995),

adalah sebagai berikut:

1. Dematerialisasi,

yaitu teknologi yang berupaya memanfaatkan lebih sedikit bahan baku untuk

menghasilkan kegunaan atau fungsi yang sama bahkan lebih baik,

2. Substitusi,

penggunaan bahan baku yang cenderung lebih bersahabat dengan lingkungan untuk

mengganti bahan baku yang kurang bersahabat.

3. Dekarbonisasi,

yaitu perubahan dalam pola penggunaan energi yang lebih efisien. Di negara maju,

intensitas energi telah berhasil dikurangi lebih dari setengahnya, sehingga hal ini akan

mengurangi tingkat polusi terhadap lingkungan.

4. Komputerisasi,

Program Studi Teknik Industri 19Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 20: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

sistem ini mencegah berkembangnya hal-hal yang berada diluar kontrol manusia,

sehingga pengendalian proses dapat terjamin dengan baik. Berbagai pendekatan ekologi

dalam menyikapi dampak lingkungan yang ditimbulkan teknologi

Walaupun begitu, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan karena dapat

menentukan perkembangan kencenderungan teknologi di atas, yaitu:

1. Laju perkembangan teknologi sendiri yang tidak dapat diduga dan sangat tak teratur

2. Proses difusi teknologi yang sangat ditentukan pelaksanaannya oleh adanya kehendak

politik pemerintah maupun masyarakat

3. Tingkat kesulitan dalam penetapan kebijakan untuk teknologi ramah lingkungan yang

harus dipilih padahal sangat tidak mungkin memprediksi teknologi mana yang terbaik

dan paling kecil dampak lingkungannya.

Kontradiksi Negara Maju vs. Negara Berkembang

Perkembangan teknologi yang didasarkan pada negara maju ini, memang

disebabkan oleh adanya perbedaan dalam status kondisi pembangunan yang berbeda

dengan negara berkembang, sehingga hal ini menyebabkan pola penggunaan

sumberdaya alam yang berbeda pula. Pada negara maju, laju penggunaan sumberdaya

alam sudah pada tahap endogenous atau penurunan. Sedangkan pada negara-negara

Program Studi Teknik Industri 20Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 21: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

berkembang justru pada tahap yang meningkat seperti negara maju saat dimulainya

revolusi industri beberapa abad yang lalu.

Melesatnya penggunaan sumberdaya alam pada negara berkembang adalah

karena dalam abad terakhir ini, pertumbuhan kesadaran akan hak hidup dan hak azasi

telah berkembang sedemikian cepatnya sehingga bisa dihitung ada hampir 200 negara di

dunia yang menyatakan merdeka menjelang abad 21 ini. Kesadaran akan kebutuhan

persamaan hak sebagai bangsa ini kemudian dibarengi dengan upaya peningkatan

taraf hidup dengan mengeksploitasi sumberdaya alam.

Dengan fakta semakin menipisnya sumberdaya alam dibandingkan dengan

lajupertumbuhan ekonomi dan pembangunan, manusia di muka bumi semakin kritis

terhadap satu sama lain untuk mempertahankan eksistensinya. Negara maju yang sudah

berkecukupan dengan taraf hidup yang dicapai, merasa perlu untuk berkonsentrasi pada

pemulihan kondisi lingkungan dengan integritas preservasi lingkungan. Sedangkan

negara berkembang, yang baru memulai aktivitas pembangunan industrinya, merasa

bahwa prioritas utama adalah peningkatan taraf hidup dari batas kemiskinan sehingga

masalah pencemaran lingkungan menjadi prioritas yang kesekian. Lagipula, selama ini

mereka merasa bahwa kualitas lingkungan yang memburuk adalah akibat aktivitas

industri negara maju yang telah “mengekspor” industri dan teknologinya di negara

berkembang yang relatif lebih rendah standar peraturan lingkungannya. Adanya

perbedaan persepsi dalam pendekatan terhadap masalah lingkungan ini menyebabkan

perdebatan yang panjang dalam penetapan konsep penyelamatan lingkungan melalui

teknologi dan pembangunan yang berwawasan lingkungan tersebut.

2.6 Hubungan Antara Teknologi Dan Lingkungan

Program Studi Teknik Industri 21Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 22: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Pembakaran biomassa

Pembakaran sumber biomassa merupakan sumber utama pencemaran atmosfir.

Spesies yang diemisikan adalah karbondioksida, karbon monoksida, nitrogen

oksida, methana, methyl klorida, beberapa jenis hidrokarbon dan partikulat. Tingkat

komposisi gas bergantung pada jenis material dan proses yang digunakan.

Sumbernya dapat berasal dari proses alami (seperti kebakaran hutan) maupun

kegiatan manusia (anthropogenic). Saat ini perkiraan pembakaran biomassa adalah

sekitar 2 - 5 x 1015 gC/tahun, yang terutama berasal kawasan tropis.

Produksi Crop/Benih

Produksi benih berhubungan dengan perubahan tataguna lahan dan kimia tanah,

sehingga berpotensi untuk mempengaruhi atmosfir. Yang paling banyak

berpengaruh adalah karbondioksida saat terjadi oksidasi bahan organik dalam tanah.

Sedangkan padi, misalnya, tumbuh dalam kondisi anaerobik sehingga menghasilkan

gas methana yang cukup besar. Apalagi dengan adanya program intensifikasi

maupun ekstensifikasi produksi padi. Hal ini menyebabkan sawah menjadi salah

satu kontributor gas methan yang besar. Dilain pihak transformasi lahan subur

menjadi lahan kering juga menjadi hal yang serius. Setidaknya selama kurun waktu

45 tahun terakhir, telah terjadi degradasi lahan subur sekitar 2000 juta hektar.

Penyebabnya adalah proses degradasi kimia (kehilangan nutrien, salinisasi, polusi)

dan kerusakan fisik (kompaksi, genangan air, dan larian air hujan). Luas area lahan

yang digunakan per penduduk untuk produksi hasil pertanian menjadi turun akibat

kenaikan jumlah penduduk dan peningkatan efisiensi pertanian, namun penggunaan

pupuk dan energi per satuan produksi justru meningkat sangat tajam.

Binatang Ternak

Binatang ternak dapat menyebabkan timbulnya beberapa jenis gas ke atmosfir.

Gas methane merupakan hasil dari fermentasi dari pencernaan binatang ternak, yang

walaupun sulit diestimasi tetapi diperkirakan menyumbang 15% dari sumber

produksi methan total. Hal ini diperkirakan akan terus berlangsung sejalan dengan

tingginya kebutuhan akan konsumsi daging akibat pertumbuhan penduduk yang

tinggi.

Produksi dan Penggunaan Batubara

Program Studi Teknik Industri 22Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 23: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Batubara adalah sumber energi yang relatif murah dan banyak tersedia di alam

dibandingkan dengan cadangan minyak dan gas bumi. Namun di lain pihak,

batubara juga merupakan sumber emisi gas pencemar yang besar ke atmosfir.

Sehingga kondisi yang kontradiktif ini menyebabkan sulitnya menggunakan

batubara di masa yang akan datang sebagi alternatif energi yang dapat menunjang

pembangunan yang berkelanjutan. Pada saat proses penambangan, batubara dapat

mengeluarkan methan yang telah lama terperangkap. Pada saat proses pembakaran,

batubara menghasilkan gas-gas CO2, CO, HC, NOX, SO2, dan jelaga. Diduga pula

dapat mengemisikan HCl, NH3, dan beberapa jenis logam berat, seperi Hg. Secara

umum, kandungan energi persatuan beratnya lebih rendah daripada minyak atau gas

bumi, sedangkan jumlah emisi pencemarnya relatif lebih tinggi.

Penggunaan minyak bumi

Sejak awal abad ke 20, penggunaan minyak bumi sebagai energi meningkat

sangat pesat terutama untuk kendaraan bermotor. Bahkan pada tahun 1975, emisi

CO2 yang berasal dari sumber minyak bumi ini untuk pertama kali menyusul

sumber batubara. Hal ini diperkirakan akan terus berlanjut sampai abad ke 21 ini.

Ekstraksi minyak bumi menghasilkan emisi gas juga, namun bagian terbesar

dihasilkan saat pembakarannya. Berbagai jenis gas hidrokarbon dihasilkan

disamping CO2, atau dalam bentuk CO bila pembakaran terjadi secara tidak

sempurna.

Produksi Gas Alam dan Penggunaannya

Gas alam mempunyai kadar pencemaran yang lebih rendah dibandingkan

dengan minyak bumi. Kadar pencemar terbesar yang dihasilkan adalah dan sedikit

methan. Diperkirakan cadangan gas bumi ini tidak banyak sehingga sampai

pertengah abad mendatang, penggunaannya sudah akan dihentikan.

Residu Buangan

Pembuangan limbah secara tradisional dilakukan ke dalam tanah, yang

kemudian dikembangkan dengan menggunakan sistem penutup untuk mencegah

timbulnya bau dan penyebaran sampahnya. Di negara maju, problem leaching pun

dapat diatasi dengan menggunakan sistem lining, sehingga pencemaran terhadap air

tanah dapat dihindari. Namun kedua persoalan pencemaran tersebut, di Indonesia,

Program Studi Teknik Industri 23Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 24: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

belum dapat diatasi secara baik mengingat mahalnya biaya penutupan maupun

pelapisan liner, sehingga masalah pencemaran dari sektor ini masih merupakan hal

yang serius. Pencemaran atmosferik ditandai dengan produksi methan yang relatif

tinggi (diduga menyumbang 6-15% dari total emisi methan. Bentuk penanganan

alternatif untuk limbah pada ini adalah dengan menggunakan sistem pembakaran,

yaitu insinerator. Bentuk pencemaran yang utama adalah karbondioksida sehingga

mempunyai efek yang lebih rendah dibandingkan methan. Namun pada sistem

pencemaran yang tidak sempurna akan dihasilkan gas yang relatif berbahaya yaitu

dioksin, logam berat, HCl dan bahan kimia lainnya.

Proses Industri Manufaktur

Proses emisi pencemar juga berasal dari proses industri manufaktur yang

mempunyai polutan yang dapat berbahaya bagi badan air permukaan maupun air

tanah. Misalnya logam berat dari industri pelapisan logam, pestisida dan herbisida

dari industri pertanian, pelarut organik dari industri pembersih dan asam kuat dari

industri kimia, dan sebagainya. Berbahaya karena disamping kadar toksisitasnya

juga umur tinggalnya yang relatif lama. Sedangkan emisi polutan ke atmosfir, ada 3

ciri yaitu:

- Emisi yang sejenis dengan freon (CFC) dan turunannya

- Emisi yang berupa CO2

- Emisi yang berupa partikel atmosferik (termasuk trace metals)

2.7 Teknologi Rancang Bangun Yang Berwawasan Lingkungan

Teknologi rancang bangun yang berwawasan lingkungan, secara ideal harus

dapat mengantisipasi dampak yang ditimbulkan sebagai hasil interaksi dengan

lingkungan sebagaimana yang telah dijelaskan di atas. Strategi pemerintah kita dalam

mengantisipasi masalah lingkungan selama ini adalah dengan mengeluarkan

regulasi/kebijaksanaan yang diadaptasi dari negara maju. Misalnya dalam masalah

pengendalian pencemaran; teknis penyusunan dokumen Amdal, ambang batas air

limbah industri maupun badan air, telah diadaptasi dari peraturan-peraturan yang

berlaku di Canada dan Amerika Serikat. Konsekuensi dari kiat ini adalah bahwa bukan

tidak mungkin trend penerapan kebijakan dalam masalah pengendalian pencemaran

lingkungan hidup di Indonesia, juga akan mengikuti alur perubahan yang berlaku di

Program Studi Teknik Industri 24Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 25: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Amerika Utara tersebut. Kita mungkin mencatat bahwa pada tahun 80-an, di Amerika

Serikat dicanangkan target agar setiap industri dapat mengolah limbahnya sedemikian

rupa sehingga tidak dihasilkan limbah sama sekali yang dibuang ke lingkungan (zero

waste production growth). Pada dekade ini, perkembangan teknologi pengolahan

limbah menganut azas 4-R, yaitu recycle, reuse, recovery, dan recuperacy. Namun pada

awal tahun 90-an terbukti bahwa hal tersebut lebih merupakan sebuah utopia daripada

kenyataan; mengingat keterbatasan perkembangan teknologi pengolahan limbah sendiri

maupun semakin tingginya kualitas pencemaran. Strategi berikutnya - karena tidak atau

belum mungkinnya menghilangkan limbah sama sekali dari suatu proses industri -

adalah berusaha meminimalkan limbah, yang kemudian kita kenal dengan istilah waste

minimization. Secara teknis, aspek ini menitik beratkan pengendalian lingkungan pada

bagian hulunya bukan bagian hilir (the end-pipe technology). Hal ini dilandasi pada

assumsi bahwa pemilihan bahan baku yang tepat (environmentally friendly), akan

menghasilkan limbah yang seminimal mungkin, sehingga otomatis pengolahannya pun

relatif akan lebih mudah dan ekonomis. Perkembangan ini kemudian menghasilkan

pengklasifikasian produkproduk bahan baku industri yang bersahabat dan tidak

bersahabat terhadap lingkungan. Pihak industri dihimbau untuk menggunakan bahan-

bahan yang bersahabat lingkungan tersebut, dari pada harus memikirkan jenis teknologi

canggih apa lagi yang harus digunakan untuk mengolah limbahnya agar memenuhi baku

mutu yang ditetapkan. Hal yang kemudian kita adaptasi dari strategi tersebut adalah

'kembangnya' kiat di atas yaitu pemberian label warna kepada perusahaan dan industri

berdasarkan tingkat pencemarannya terhadap lingkungan, penyempurnaan dokumen

Amdal yang lebih bersifat teknis, dan yang masih hangat adalah penerapan Sistem

Manajemen Lingkungan ISO seri 14000 bagi perusahaan dan industri di Indonesia.

Program Studi Teknik Industri 25Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 26: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

2.8 Proses Pembuatan Tahu

Berdasarkan diagram alir di atas, dapat diuraiakan proses pembuatan tahu sebagai

berikut:

1. Merendam kedelai dalam air selama 3 jam untuk memudahkan penggilingan

2. Merendam kembali selama 30-45 menit untuk menghilangkan kulit dn kotoran

lainnya.

3. Melakukan pemecahan dan penggilingankedelai dengan penambahan air

selama 10 menit.

Program Studi Teknik Industri 26Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 27: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

4. Mendidihkan kedelai yang sudah halus selama 30-45 menit dan dilakukan

penambahan air secara bertahap sebanyak 8-10 kali volume kedelai.

5. Menyaring kedelai yang telah didihkan, ampasnya dibuat oncom atau makanan ternak

dan filtratnya dikoagulasi dengan asam cuka, dibungkus dengankain tipis dan diproses

untuk meniriskan air dan memadatkan tahu.

6. Setelah tiris dan padat, tahu dipotong-potong dan siap dipasarkan.

Berdasarkan proses pembuatan tahu di atas, dapat diketahui bahwa sumber-sumber air

limbah berasal dari perendaman, pengulitan dan air pembuatan tahu. Air bekas

pembuatan tahu suhunya cukup tinggi (30-40OC) dan warnanya keruh seperti putih

susu. Sedangkan karakteristik tahu dapat dilihat pada tabel berikut.

2.9 Pengertian Limbah

Limbah didefinisikan sebagai sisa atau buangan dari suatu usaha dan/atau

kegiatan manusia. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat

berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia. Tingkat

bahaya yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah itu

sendiri.

Karakteristik limbah:

1. Berukuran mikro

2. Dinamis

Program Studi Teknik Industri 27Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 28: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

3. Berdampak luas (penyebarannya)

4. Berdampak jangka panjang (antar generasi)

Faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah:

1. Volume limbah

2. Kandungan bahan pencemar

3. Frekuensi pembuangan limbah

Limbah dapat diklasifikasikan berdasarkan cara pengklasifikasiannya.

Berdasarkan jenisnya, limbah dapat dibagi menjadi lima, yaitu:

Limbah Beracun

Suatu limbah digolongkan sebagai limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun)

bila mengandung bahan berbahaya atau beracun yang sifat dan konsentrasinya, baik

langsung maupun tidak langsung, dapat merusak atau mencemarkan lingkungan

hidup atau membahayakan kesehatan manusia.Yang termasuk limbah B3 antara lain

adalah bahan baku yang berbahaya dan beracun yang tidak digunakan lagi karena

rusak, sisa kemasan, tumpahan, sisa proses, dan oli bekas kapal yang memerlukan

penanganan dan pengolahan khusus. Bahan-bahan ini termasuk limbah B3 bila

memiliki salah satu atau lebih karakteristik berikut: mudah meledak, mudah

terbakar, bersifat reaktif, beracun, menyebabkan infeksi, bersifat korosif, dan lain-

lain, yang bila diuji dengan toksikologi dapat diketahui termasuk limbah B3.

Limbah mudah meledak

Adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapat menghasilkan gas dengan suhu

dan tekanan tinggi yang dengan cepat dapat merusak lingkungan.

Limbah mudah terbakar

Adalah limbah yang bila berdekatan dengan api, percikan api, gesekan atau

sumber nyala lain akan mudah menyala atau terbakar dan bila telah menyala akan

terus terbakar hebat dalam waktu lama.

Limbah reaktif

Program Studi Teknik Industri 28Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 29: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karena melepaskan atau menerima

oksigen atau limbah organik peroksida yang tidak stabil dalam suhu tinggi. Limbah

beracun adalah limbah yang mengandung racun yang berbahaya bagi manusia dan

lingkungan. Limbah B3 dapat menimbulkan kematian atau sakit bila masuk ke

dalam tubuh melalui pernapasan, kulit atau mulut.

Limbah penyebab infeksi adalah limbah laboratorium yang terinfeksi penyakit

atau limbah yang mengandung kuman penyakit, seperti bagian tubuh manusia

yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang terkena infeksi.

Limbah yang bersifat korosif adalah limbah yang menyebabkan iritasi pada kulit

atau mengkorosikan baja, yaitu memiliki PH sama atau kurang dari 2,0 untuk

limbah yang bersifat asam dan lebih besar dari 12,5 untuk yang bersifat basa.

Limbah Hitam

Limbah hitam (bahasa Inggris: blackwater) adalah air limbah yang berasal dari

buangan biologis seperti kakus, berbentuk tinja manusia, maupun buangan lainnya

berupa cairan ataupun buangan biologis lainnya yang terbawa oleh air limbah rumah

tangga bekas cuci piring, maupun limbah cairan dari dapur.

Limbah Medis

Limbah medis adalah hasil buangan dari suatu aktivitas medis.

Menurut WHO (2005) klasifikasi limbah berbahaya yang berasal dari layanan

kesehatan meliputi, antra lain :

Limbah Infeksius: Limbah infeksius adalah limbah yang diduga mengandung

bahan patogen (bakteri, virus, parasit atau jamur) dalam konsentrasi atau jumlah

yang cukup untuk menyebabkan penyakit pada penjamu yang rentan. Kultur dan

persediaan agens infeksius, limbah dari otopsi, bangkai hewan dan limbah lain

yang terkontaminasi, terinfeksi atau terkena agens semacam itu disebut limbah

yang sangat infeksius. Dalam kategori ini antara lain tercakup :

1. Kultur dan stok agen infeksius dari aktivitas di laboratorium .

Program Studi Teknik Industri 29Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 30: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

2. Limbah buangan hasil operasi dan otopsi pasien yang menderita penyakit

menular (misalnya: jaringan dan materi atau peralatan yang terkena darah

atau cairan tubuh yang lain).

3. Limbah pasien yang menderita penyakit menular dari bangsal isolasi

(misalnya: ekskreta, pembalut luka bedah atau luka yang terinfeksi, pakaian

yang terkena darah pasien, atau cairan tubuh yang lain).

4. Limbah yang sudah tersentuh pasien yang menjalani hemodialisis (misalnya:

peralatan dialisi seperti selang dan filter, handuk, baju RS, apron, sarung

tangan sekali pakai dan baju laboratorium).

5. Hewan yang terinfeksi dari laboratorium.

6. Instrument atau materi lain yang tersentuh orang atau hewan sakit.

Limbah Patologis: Limbah patologis terdiri dari jaringan, organ, bagian tubuh,

janin manusia dan bangkai hewan, darah dan cairan tubuh (limbah anatomis) atau

subkategori dari limbah infeksius.

Limbah Benda Tajam: Benda tajam merupakan materi yang dapat menyebabkan

luka (baik iris atau luka tusuk), antara lain jarum, jarum suntik, scalpel dan jenis belati,

pisau, peralatan infuse, gergaji, pecahan kaca dan paku. Baik terkontaminasi maupun

tidak, benda semacam itu biasanya dipandang sebagai limbah layanan kesehatan yang

sangat berbahaya.

Limbah Farmasi: Limbah farmasi mencakup produk farmasi, obat-obatan,

vaksin dan serum yang sudah kedaluwarsa, tidak digunakan, tumpah, dan

terkontaminasi yang tidak diperlukan lagi dan harus dibuang dengan tepat. Kategori ini

juga mencakup barang yang akan dibuang setelah digunakan untuk menangani produk

farmasi, misalnya botol atau kotak yang berisi residu, sarung tangan, masker, selang

penghubung dan ampul obat.

Limbah Genotoksik: Limbah genotoksik sangat berbahaya dan bersifat

mutagenik, tetratogenik atau karsinogenik. Limbah ini menimbulkan persoalan pelik,

baik di dalam area instalasi kesehatan itu sendiri maupun setelah pembuangan sehingga

membutuhkan perhatian khusus. Limbah genotoksik dapat mencakup obat-obatan

Program Studi Teknik Industri 30Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 31: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

sitostatik tertentu, muntahan, urine atau tinja pasien yang diterapi dengan obat-obatan

sitostasik, zat kimia, maupun radioaktif.

Obat-obatan sitotoksik (atau antineoplastik), sebagai subtansi pokok di dalam

kategori ini, memiliki kemampuan untuk membunuh atau menghentikan pertumbuhan

sel tertentu dan digunakan dalam kemoterapi kanker. Selain memainkan peranan

penting di dalam terapi berbagai penyakit neoplastik, obat-obatan ini juga banyak

digunakan sebagai agens imunosupresif dalam transplantasi organ atau dalam

mengobati berbagai penyakit imunologis. Obat-obatan sitotoksik ini kebanyakan

digunakan di unit spesialisasi seperti unit kanker dan unit radioterapi, yang fungsi

pokoknya adalah mengobati kanker. Pada Rumah Sakit khusus kanker, limbah

genotoksik (yang mengandung zat sitostatik atau radioaktif) diperkirakan mencapai 1%

dari keseluruhan limbah pelayanan kesehatan.

Limbah yang Mengandung Logam Berat: Limbah yang mengandung logam

berat dalam konsentrasi tinggi termasuk dalam subkategori limbah kimia berbahaya dan

biasanya sangat toksik. Contohnya adalah limbah merkuri yang berasal dari bocoran

peralatan kedokteran yang rusak (misalnya, termometer, dan alat pengukur tekanan

darah). Dengan demikian, tetesan merkuri yang tertumpah itu sedapatnya ditutup.

Residu yang berasal dari ruang pemeriksaan gigi kemungkinan juga mengandung

merkuri dalam kadar yang tinggi. Limbah kadmium kebanyakan berasal dari baterai

bekas, panel kayu tertentu yang mengandung tmbal masih digunakan dalam pembatasan

radiasi sinar X dan di bagian diasnogtik. Serta sejumlah obatobatan yang mengandung

logam berat arsen, tetapi dikategorikan sebagai limbah farmasi.

Limbah Kemasan Bertekanan: Berbagai jenis gas digunakan dalam kegiatan di

instalasi kesehatan dan kerap dikemas dalam tabung, cartridge, dan kaleng aerosol.

Banyak di antaranya begitu kosong dan tidak terpakai lagi dapat dipergunakan kembali

tetapi ada beberapa jenis yang harus dibuang, misalnya kaleng aerosol. Baik gas mulia

maupun yang berpotensi membahayakan, pengunaan gas di dalam kontainer bertekanan

harus dilakukan dengan sangat hati-hati karena container dapat meledak jika terbakar

atau tanpa sengaja bocor.

Program Studi Teknik Industri 31Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 32: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Limbah Radioaktif: Limbah radioaktif mencakup benda padat, cair dan gas yang

terkontaminasi radionuklida. Limbah ini terbentuk akibat pelaksanaan prosedur seperti

analisis in-vitro pada jaringan dan cairan tubuh, pencitraan organ dan lokalisasi tumor

secara in-vivo, dan berbagai jenis metode investigasi dan terapi lainnya. Radionuklida

yang digunakan di dalam layanan kesehatan biasanya berada dalam sumber yang tidak

tersegel (terbuka) atau sumber yang tersegel (tertutup rapat). Sumber yang tidak tertutup

biasanya berupa cairan siap pakai dan tidak ditutup lagi selama penggunaannya; sumber

yang tertutup misalnya zat radioaktif yang terkandung dalam bagian perlengkapan atau

peralatan atau terbungkus dalam kemasan antipecah atau kedap air seperti seeds dan

jarum.

Limbah Minyak

Limbah minyak adalah buangan yang berasal dari hasil eksplorasi produksi minyak,

pemeliharaan fasilitas produksi, fasilitas penyimpanan, pemrosesan, dan tangki

penyimpanan minyak pada kapal laut. Limbah minyak bersifat mudah meledak, mudah

terbakar, bersifat reaktif, beracun, menyebabkan infeksi, dan bersifat korosif. Limbah

minyak merupakan bahan berbahaya dan beracun (B3), karena sifatnya, konsentrasi

maupun jumlahnya dapat mencemarkan dan membahayakan lingkungan hidup, serta

kelangsungan hidup manusia dan mahluk hidup lainnya.

Limbah Radioaktif

Limbah radioaktif adalah jenis limbah yang mengandung atau terkontaminasi

radionuklida pada konsentrasi atau aktivitas yang melebihi batas yang diijinkan

(Clearance level) yang ditetapkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir. Definisi

tersebut digunakan di dalam peraturan perundang-undangan. Pengertian limbah

radioaktif yang lain mendefinisikan sebagai zat radioaktif yang sudah tidak dapat

digunakan lagi, dan/atau bahan serta peralatan yang terkena zat radioaktif atau menjadi

radioaktif dan sudah tidak dapat difungsikan/dimanfaatkan. Bahan atau peralatan

tersebut terkena atau menjadi radioaktif kemungkinan karena pengoperasian instalasi

nuklir atau instalasi yang memanfaatkan radiasi pengion.

Berdasarkan sifatnya, limbah dibedakan menjadi dua golongan :

Program Studi Teknik Industri 32Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 33: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Limbah yang dapat mengalami perubahan secara alami (degradable waste =

mudah terurai). Yaitu limbah yang dapat mengalami dekomposisi oleh bakteri dan

jamur, seperti daun-daun, sisa makanan, kotoran, dan lain-lain.

Limbah yang tidak akan / sangat lambat mengalami perubahan secara alami

(nondegradable waste = tidak dapat terurai). Misalnya, plastik, kaca, kaleng, dan

sampah sejenisnya.

Berdasarkan karakteristiknya, limbah dapat digolongkan menjadi 4 macam, yaitu :

1. Limbah cair

2. Limbah padat

3. Limbah gas dan partikel

4. Limbah B3 (Bahan Brebahaya dan Beracun)

Jenis-jenis limbah cair dapat digolongkan berdasarkan pada :

1. Sifat fisika dan sifat agregat. Keasaman sebagai salah satu contoh sifat limbah

dapat diukur dengan menggunakan metoda Titrimetrik.

2.   Parameter logam. Contohnya, Arsenik (As) dengan metoda SSA

3.   anorganik dan metelik

Contohnya, Amonia (NH3-N) dengan metoda Biru Indofenol

4.   Organik Agregat.

Contohnya, Biological Oxygen Demand (BOD)

5.   Mikroorganisme contohnya E coli dengan metoda MPN

6.   Sifat khusus contohnya Asam Borat (H3BO3) dengan metoda Titrimetrik

7.   Air laut contohnya Tembaga (Cu) dengan metoda SPR-IDA-SSA

Berdasarkan sumbernya, limbah B3 dapat diklasifikasikan menjadi :

Primary sludge, yaitu limbah yang berasal dari tangki sedimentasi pada

pemisahan awal dan banyak mengandung biomassa senyawa organik yang stabil

dan mudah menguap.

Chemical sludge, yaitu limbah yang dihasilkan dari proses koagulasi dan

flokulasi.

Program Studi Teknik Industri 33Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 34: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Excess activated sludge, yaitu limbah yang berasal dari proses pengolahan

dengan lumpur aktif sehingga banyak mengandung padatan organik berupa lumpur

dari hasil proses tersebut.

Digested sludge, yaitu limbah yang berasal dari pengolahan biologi dengan

digested aerobicdi mana padatan/lumpur yang dihasilkan cukup stabil dan banyak

mengandung padatan organik.

Macam Macam Limbah Beracun

Limbah  mudah meledak, adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapat

menghasilkan gas dengan suhu dan tekanan tinggi yang dengan cepat dapat merusak

lingkungan.

Limbah mudah terbakar adalah limbah yang bila berdekatan dengan api,

percikan api, gesekan atau sumber nyala lain akan mudah menyala atau terbakar dan

bila telah menyala akan terus terbakar hebat dalam waktu lama.

Limbah reaktif, adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karena melepaskan

atau menerima oksigen atau limbah organik peroksida yang tidak stabil dalam suhu

tinggi.

Limbah beracun, adalah limbah yang mengandung racun yang berbahaya bagi

manusia dan lingkungan. Limbah B3 dapat menimbulkan kematian atau sakit bila

masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, kulit atau mulut.

Limbah yang menyebabkan infeksi adalah limbah laboratorium yang terinfeksi

penyakit atau limbah yang mengandung kuman penyakit, seperti bagian tubuh

manusia yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang terkena infeksi.

Limbah yang bersifat korosif adalah limbah yang menyebabkan iritasi pada kulit

atau mengkorosi baja, yaitu memiliki pH sama atau kurang dari 2,0 untuk limbah

yang bersifat asam dan lebih besar dari 12,5 untuk yang bersifat basa.

Sesuai dengan kriteria yang tercantum dalam peraturan pemerintah No.18 Tahun 1999

tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun, limbah B3 terbagi atas dua

macam yaitu yang spesifik dan yang tidak spesifik.

Program Studi Teknik Industri 34Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 35: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

2.10 Daur Ulang Limbah Dan Pemanfaatan Ulang Limbah

Daur ulang adalah penggunaan kembali material atau barang yang sudah tidak

digunakan, menjadi bentuk lain.

A.    Tujuan Daur Ulang dan Pemanfaatan Ulang

Daur  ulang dan pemanfatan ulang mempunyai beberapa tujuan, antara lain sebagai

berikut :

1. Mengurangi jumlah limbah untuk mengurangi pencemaran atau kerusakan

lingkungan.

2. Mengurangi penggunaan bahan atau sumber daya alam.

3. Mendapatkan penghasilan karena dapat dijual ke masyarakat .

4. Melestarikan kehidupan makhluk yang terdapat di suatu lingkungan tertentu.

5. Menjaga keseimbangan ekosistem makhluk hidup yang terdapat di dalam

lingkungan.

6. Mengurangi sampah anorganik karena sampah anorganik ada yang dapat

bertahan hingga 300 tahun ke depan.

B.    Langkah Daur Ulang atau Pemanfaatan Ulang

Untuk memudahkan proses daur ulang dan pemanfaatan ulang, langkah-langkah yang

dilakukan adalah sebagai berikut,

1.   Pemisahan

Limbah yang akan didaur ulang atau dimanfaatkan ulang dipisahkan dengan limbah

yang harus dibuang ke tempat pembuangan.

2.   Penyimpanan

Limbah yang sudah dipisahkan tadi disimpan dalam kotak yang tertutup. Usahakan

setiap kotak yang tertutup hanya berisi satu jenis material limbah tertentu, misalnya

kertas bekas atau botol bekas.

Program Studi Teknik Industri 35Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 36: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

3.   penjualan

Barang-barang yang sudah terkumpul dapat dijual ke pabrik yang membutuhkan

material bekas sebagai bahan baku atau dapat dijual atau diberikan ke pemulung.

C.    Macam-macam limbah yang dapat didaur ulang

Berikut adalah beberapa jenis limbah atau material yang dapat dimanfaatkan melalui

daur ulang.

1. Kertas. Semuajenis kertas dapat didaur ulang, seperti kertas koran dan kardus.

2. Gelas. Botol kecap, botol sirup, dan gelas / piring pecah dapat digunakan untuk

membuat botol, gelas, atau piring yang baru.

3. Aluminium. Kaleng bekas makanan dan minuman dapat dimanfaatkan kembali

sebagai kaleng pengemas.

4. Baja. Baja sisa kontruksi bangunan akan berguna sebagai bahan baku pembuatan

baja baru.

5. Plastik. Limbah plastik dapat dilarutkan dan diproses lagi menjadi bahan

pembungkus (pengepakan) untuk berbagai keperluan. Misalnya, dijadikan tas, botol

minyak pelumas, botol minuman, dan botol sampo.

D.    Macam-macam limbah yang dapat dimanfaatkan tanpa proses daur ulang

Beberapa jenis limbah ada yang dapat dimanfaatkan secara langsung atau pun dilakukan

melalui proses daur ulang. Berikut ini beberapa macam limbah yang dapat dirasakan

atau dimanfaatkan secara langsung.

  

1. ampas tahu

Ampas tahu bisa digunakan untuk bahan makanan ternak. Limbah tersebut biasanya

mengandung gizi tinggi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan hewan

ternak.

2. Eceng gondok

Program Studi Teknik Industri 36Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 37: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Eceng gondok dapat menjadi limbah perairan jika populasinya terlalu banyak. Eceng

gondok dapat dimanfaatkan untuk membuat barang kerajinan, seperti tas.

3. Sampah organik Contohnya daun-daunan dan kotoran ternak. Kedua jenis sampah itu

dapat dimanfaatkan sebagai pupuk alami bagi pertumbuhan dan perkembangan

tanaman. Keuntungan menggunakan pupuk organik yaitu tidak merusak kesuburan

tanah.

Program Studi Teknik Industri 37Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 38: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

BAB III

METODE PENELITIAN

Metode penelitian disusun untuk membuat sebuah kerangka penguraian dari

tahap-tahap penelitian yang telah dilakukan. Metode penelitian tersebut disusun dengan

sistematis, terstruktur dan sesuai dengan aliran objek penelitian yang diamati. Metode

penelitian tersebut nantinya akan membahas mengenai bagaimana penelitian dijalankan

serta pemecahan konsep untuk penyelesaian masalah yang diangkat dalam penelitian

ini. Diharapkan dengan pembahasan metode penelitian yang lebih lanjut akan

menghasilkan penyelesaian yang terbaik.

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian yang telah dilakukan telah diadakan di Pabrik tahu Yun Yi di

Ungaran, Jawa tengah. Waktu dari pelaksanaan penelitian ini adalah pada hari Senin 3

Desember 2012. Penelitian dilakukan pada pukul 9.00 WIB.

3.2 Desain Penelitian

Pada penelitian yang dilakukan ini, penulis akan melakukan studi literatur dan

studi pendahuluan untuk mengetahui proses kegiatan yang dilakukan pada Pabrik tahu

Yun Yi mengenai siklus limbah yang ada. Desain penelitian yang dirancang tersebut

mengikuti dengan permasalahan yang ada pada Pabrik tahu Yun Yi, dan beberapa

masalah yang ada adalah sebagai berikut:

Pabrik tahu Yun Yi memiliki beberapa jenis limbah yang dikeluarkan. Maka

bagaimana pengelolaan limbah yang baik agar tidak menjadikan kerugian pada

perusahaan taupun lingkungan.

Dari limbah yang dikeluarkan, Diperlukan jumlah yang pasti mengenai berapa

volume limbah yang dikeluarkan.

Bagaimana Pabrik tahu Yun Yi melakukan proese produksinya sesuai dengan

keberlangsungan lingkungan sekitar.

Program Studi Teknik Industri 38Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 39: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

3.3 Kerangka Pikir

Dari permasalahan yang telah diketahui maka tahapan yang dapat dilakukan

selanjutnya adalah melakukan pembahasan yang lebih lanjut. Seberapa besar peran

Pabrik tahu Yun Yiterhadap keberlangsungan lingkunngan. Hal ini dapat dilihat pada

proses produksi dan jenis limbah yang dihasilkan. Dari penelitian yang telah dilakukan

Pabrik tahu Yun Yisendiri telah melakukan inovasi-inovasi untuk penanggulangan

limbahnya. Maka diperlukan penggelolaan lanjut untuk limbah yang ada agar penambah

peningkatan pengelolaan.

3.4 Alur Penelitian

Alur penelitian yang dibuat adalah dengan penyusunan masalah yang akan

dibahas dalam penelitian. Kemudian penentuan objek dari penelitian yaitu Pabrik tahu

Yun Yi. Dari data-data yang didapatkan, kemudian dilakukan pengolahan data untuk

memecahkan masalah yang ada. Kemudian dilakukan penyimpulan dari pemecahan

masalah mengenai solusi yang dapat digunakan dan manfaat apa yang didapatkan dalam

penerapan metode pemecahan tersebut.

3.5 Studi Pendahuluan

Studi pendahuluan dilakukan untuk mengetahui bahasan-bahasan yang dapat

digunakan dalam melakukan pemecahan masalah pada tahap awal. Studi tersebut masih

bersifat pendahuluan karena hanya mencari hal-hal yang dapat diterapkan pada

permasalahan Pabrik tahu Yun Yi.

3.6 Studi Literatur

Pemberian dasar-dasar teori pada penelitian juga merupakan hal yang

terpenting untuk dilakukan. Penelitian tentu harus sesuai dengan konteks bahasan yang

akan diangkat. Eco industrial park tersebut meruapakan salah satu bahasan yang

menjadi pokok permasalahan. Dasar teori ter sebut digunakan juga untuk pedoman

dalam merancang pemecahan pengelolaan limbah ini. Sebagai awal studi litelatur

didapatkan dari buku-buku ekologi dan situs-situs web yang ada. Semakin banyaknya

Program Studi Teknik Industri 39Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 40: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

literatur yang dimuat dan di jadikan pedoman maka semakin kuat penelitian yang

dilakukan.

3.7 Studi Literatur Lanjutan

Dari adanya litetarur yang dipakai untuk sebagai landasan maka lanjutan untuk

tahap selanjutnya adalah dengan cara mengaplikasikannya ke masalah yang sedang

dihadapi oleh Pabrik tahu Yun Yi. Dari bahasan-bahasan yang ada kemudian dilakukan

proses penerapan disesuaikan dengan permasalahan yang paling cocok dan

mengahasilkan keuntungan dari masalah yang ada.

3.8 Model Penelitian

Model yang digunakan adalah penerapan model eco-industrial. Model eco-

industrial merupakan suatu sistem industri dimana terjadi pertukaran material dan energi

secara terencana dan berupaya untuk menurunkan penggunaan bahan baku dan energi,

menurunkan limbah dan membangun hubungan keberlajutan antara ekonomi, ekologi

dan sosial.

3.9 Model Pengembangan

Dari model yang telah ada di Pabrik tahu Yun Yi, model pengembangan yang

dilakukan adalah dengan melakukan pendekatan mengenai industri yang saling

memiliki keterkaitan satu dengan yang lain dalam segi bahan baku ataupun kebutuhan

produksi lainnya.

3.10 Identifikasi dan Hubungan antara Variabel

Ada beberapa variabel yang terdapat pada penelitian yang dilakukan ini.

Variabel yang digunakan adalah antara lainnya variabel bebas, tergantung dan

pengaruh. Untuk variabel bebas tersebut adalah produksi yang dilakukan oleh Pabrik

tahu Yun Yi. Produksi ini bebas karena tidak mempengaruhi atau tergantung pada

aspek-aspek lainnya. Sedangkan untuk variabel tergantung adalah pada limbah yang

dihasilkan. Dikatakan tergantung dikarenakan hasil limbah ini tergantung seberapa

besar produksi dilakuakn. Tentu semakin banyak maka limbah yang dihasilkan akan

Program Studi Teknik Industri 40Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 41: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

lebih banyak. Dan utnuk variabel pengaruh ini yaitu input dari industri lainnya yang

mengguankan bahan baku dari limbah Pabrik tahu Yun Yi.

3.10.1 Identifikasi Variabel

a. Variabel bebas : Produksi dari Pabrik tahu Yun Yi

b. Variabel tergantung : hasil limbah Pabrik tahu Yun Yi

3.10.2 Hubungan antara Variabel

Hubunagn antara variabel yang telah diterangkan sebelumnya menggambarkan

bahwa variabel bebas meruoakan faktor pemiicu utama untuk dapat terjadi variabel

yang lain. hasil limbah akan dapat tergantung dari proses produksi. Dan selanjutk=nya

input material industri lain akan pula dipengaruhi dari hasil limbah yang dihasilkan

sehingga perusahaan bisa mengestimasikan produksi yang akan dilakukan.

3.11 Metode Pengumpulan data

Metode pengumpulan yang dilakukan adalah dengan pengambilan data dari

narasumber dari Pabrik tahu Yun Yi. Pengambilan data ini sendiri digunakan dengan

cara melakukan wawancara langsung dengan narasumber. Wawancara ini dinilai adalah

metode yang terbaik yang dapat digunakan. Penelitian akan lebih bersifat valid

dikarenakan data yang diambil adalah berasal dari bagian pekerja dan pemilik Pabrik

tahu Yun Yi itu sendiri.

3.12 Pengolahan Data

Pengolahan data yang dilakukan adalah dengan cara mengelompokkan hasil

limbah yang ada pada Pabrik tahu Yun Yi. Dari pengelompkkan tersebut kemudian

dicari berapakah masing-masing limbah tersebut dapat diproduksi untuk tiap

periodenya. Darihasil yang didapatkan maka dapat diketahui berapa banyakkah limbah

yang menjadi bahan baku pada industri lain. sehingga dapat mengetahui apakah sudah

seimbang hubungan satu dengan yang lainnya. Pengalokasian jumlah limbah tersebut

juga perlu diseimbangkan dengan produksi yang terjadi. Pengolahan yang ada pula juga

Program Studi Teknik Industri 41Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 42: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

melakukan pemberian usulan untuk industri yang dapat digunakan agar terciptanya eco

industrial park yang saling menguntungkan.

3.13 Analisis Hasil

Dari analisis hasil yang didapatkan, bahwa diketahui berapa jumlah limbah

yang dikeluarkan pada tiap periode tertentu.hal ini akan berdsampak pada perusahaan

industri lain yang membtuhkan limbah sebagai bahan baku untuk dapat menyesuaikan

penggunakan bahan baku tersebut. Limbah dari Pabrik tahu Yun Yi tersebut bersifat

ramah lingkungan dan juga mampu memiliki manfaat secara ekonomi dan ekologi.

3.14 Kesimpulan dan Saran

Pemanfaatan dari limbah Pabrik tahu Yun Yi dapat digunakan dengan cara

pengelolaan bersama dengan industri lainnya. Dimana dengan volume limbah yang

dihasilkan untuk setiap jenisnya dapat diketahui sehingga akan membuat patokan baru

bagi perusahaan.

Program Studi Teknik Industri 42Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 43: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

BAB IV

HASIL PENELITIAN

4.1 Gambaran Umum Hasil Wawancara

Berdasarkan hasil wawancara yang telah dilakukan pada Ibu Aryadevi sebagai

pemilik dari Pabrik tahu Yun Yi Ungaran. Pabrik Tahu Yun Yi adalah pabrik dengan

produksi utamanya adalah tahu dan hasil produksinya di jual ke pasar-pasar yang ada di

Semarang dan Salatiga. Dengan bahan baku 250 kg kedelai per harinya, Pabrik Tahu

Yun Yi mampumenghasilkan sekitar 1000 tahu per harinya. Tahu yang dihasilkanpun

ada dua jenis yaitu tahu putih dan tahu kuning. Untuk tahu kuning mendapat tambahan

warna kunyit. Selain mengahasilkan tahu, Pabrik Tahu Yun Yi juga menghasilkan

produk sampingan yang berupa susu kedelai dan kembang tahu. Proses produksi

dilakukan pada hari Minggu hingga Jumat. Produk yang dihasilkan Pabrik Tahu Yun Yi

semuanya bebas pengawet dan pewarna.

Limbah yang dihasilkan berupa ampas tahu dan air tahu. Pabrik Tahu Yun Yi

sebenarnya sudah berusaha untuk menerapkan eco industrial park, yaitu dengan limbah

ampas tahu untuk menjadi makanan ternak tetapi belum dapat mengolah limbah air tahu

untuk menjadi biogas.

4.2 Proses Pembuatan Tahu

Berikut adalah proses pembuatan Tahu Yun Yi:

1. Kacang kedelai direndam.

Program Studi Teknik Industri 43Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 44: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

2. Kacang kedelai yang telah direndam digiling dengan mesin penggiling dan dihaluskan.

3. Melakukan proses penyaringan untuk menghilangkan ampas tahu.

Program Studi Teknik Industri 44Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 45: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

4. Memasak air perasan sampai mendidih.

5. Mencampurkan bibit air tahu lalu didiamkan sampai mengendap. Kemudian diaduk agar tercampur rata.

Program Studi Teknik Industri 45Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 46: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

6. Membuang air dari gumpalan tahu.

7. Mencetak tahu.

Program Studi Teknik Industri 46Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 47: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

8. Mengepres tahu yang telah dicetak.

Program Studi Teknik Industri 47Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 48: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

9. Memasak tahu.

10. Melakukan pengepakan.

Program Studi Teknik Industri 48Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 49: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

4.3 Usulan Pengembangan Close Loop

Berikut adalah usulan pengembangan close loop pada Pabrik Tahu Yun Yi

Dengan Close Loop ini diharapkan agar limbah yang dibuang PT. Yun Yi dapat

digunakan oleh industri lain sehingga dapat meminimkan limbah dan pencemaran yang

disebabkan karena pembuangan limbah.

Berikut adalah input dan output untuk masing-masing industri:

Pabrik Tahu Yun Yi

Program Studi Teknik Industri 49Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 50: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Input :

o Kedelai = K

Output:

o Tahu , Susu Kedelai, Kembang Tahu = T

o Ampas Tahu = A

o Air Tahu = AR

Rumus : K = T + A + AR

Peternakan Sapi

Input:

o Sapi = S

o Rumput = R

o Konsentrat = K

Output:

o Daging sapi = DS

o Kotoran sapi padat = KP

o Kotoran sapi cair = KR

Rumus : S + R + K = DS + KP + KR

Pertanian Rumput Gajah

Input:

o Bibit rumput gajah = BR

o Pupuk = P

Output:

Tumput Gajah = RG

Rumus : BR + P = RG

Pengolahan Biogas

Program Studi Teknik Industri 50Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 51: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Input:

o Air Tahu = AR

o Kotoran sapi cair = KR

Output :

o Gas = G

Rumus : AR + KR = G

4.4 Perhitungan Keseimbangan

Pabrik Tahu Yun Yi

Input :

o Kedelai = K

o K = 250 kg

Output:

o Tahu , Susu Kedelai, Kembang Tahu = T

o Ampas Tahu = A

o Air Tahu = AR

o T = 1000 tahu

o A = 100 kg

o AR = 50 kg

Rumus : K = T + A + AR

Peternakan Sapi

Input:

o Sapi = S

o Rumput = R

o Konsentrat = K

o Ampas Tahu = A

o @sapi = 4 kg ampas tahu padat per hari

Program Studi Teknik Industri 51Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 52: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

o @sapi = 5 kg konsentrat

o @sapi = 0.00014 hektar rumput (1 hektar untuk 20 sapi dalam setahun)

Output:

o Daging sapi = DS

o Kotoran sapi padat = KP

o Kotoran sapi cair = KR

o KP = 25 kg per hari

o KR = 250 liter per hari

(http://nationalgeographic.co.id/berita/2012/10/biogas-dari-kotoran-sapi)

Kunci : Ampas Tahu

Ampas tahu per hari = 100 kg

S=1004

=25 sapi

Jadi, dengan ampas tahu 100 kg per hari dapat untuk pakan sapi sebanyak 25

ekor.

Dengan 25 ekor sapi maka dapat dihitung kebutuhan konsentrat

K=25× 5 kg=625 kg

Kebutuhan rumput gajah

R=0.00014 ×25=0.0035 hektar per hari

Karena rumput gajah dipanen tiap 50 hari sekali maka dalam setahun dengan

umur 55 hari tanam maka waktu total tanam sampai panen adalah 105 hari.

Dalam setahun 1 petak tanah dapat digunakan untuk 3 kali panen. Maka

dibutuhkan 0,3675 hektar rumput gajah.

R (untuk 105 hari )=105 × 0.0035=0.3675 hektar.

Namun jika digunakan asumsi kebutuhan rumput gajah adalah 0.0035 hektar per

hari, untuk kebutuhan pupuk pada rumput gajah tidak akan terpenuhi. Mka dari

itu asumsi dirubah menjadi, jumlah rumput gajah yang dikonsumsi perhari

ditentukan oleh kemampuan kotoran sapi padat yang digunakan untuk pupuk

rumput gajah. Yaitu 0.0001 hektar per hari per 1 ekor sapi. Perhitungan akan

dijelaskan pada point pertanian rumput gajah.

Program Studi Teknik Industri 52Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 53: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Rumus : R + K + A = DS + KP + KR

Maka :

0.0025 hektar rumput+100 kg ampastahu+125 kg konsentrat=DS+25 kg+250 liter

Dengan 25 ekor sapi.

Pertanian Rumput Gajah

Input:

o Bibit rumput gajah = BR

o Pupuk = P

Output:

Rumput Gajah = RG

Rumput gajah dihitung dalam satuan hektar beserta bibitnya. Karena dalam 1

tahun 1 hektar rumput gajah memerlukan 800 kwintal kotoran sapi padat, maka :

BR=KP(1tahun)

RG=228125

800000=0.28 hektar

Rumus : BR + P = RG

Pengolahan Biogas

Input:

o Air Tahu = AR

o Kotoran sapi cair = KR

Output :

o Gas = G

Rumus : AR + KR = G

Program Studi Teknik Industri 53Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 54: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

Asumsi 1 ekor sapi dapat memproduksi 2 meter kibik bio gas. Karena

terdapat 25 ekor sapi maka dapat memproduksi 50 meter kibik bio gas

per harinya.

Bio gas dengan air tahu

250 liter air tahu dapat menghasilkan 4.5 meter kibik per hari. Dengan 50

liter air tahu per hari maka bio gas yang dihasilkan adalah 0.9 meter

kibik per hari.

Program Studi Teknik Industri 54Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 55: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

BAB V

PENUTUP

Kesimpulan dari laporan penelitian PT Yun-yi antara lain:

1. Input dari Pabrik Tahu Yun Yi adalah Kedelai. Pabrik Tahu Yun Yi adalah

pabrik dengan produksi utamanya adalah tahu dan hasil produksinya di jual ke

pasar-pasar yang ada di Semarang dan Salatiga. Tahu yang dihasilkanpun ada

dua jenis yaitu tahu putih dan tahu kuning. Untuk tahu kuning mendapat

tambahan warna kunyit.

2. Dengan bahan baku 250 kg kedelai per harinya, Pabrik Tahu Yun Yi

mampumenghasilkan sekitar 1000 tahu per harinya.

3. Selain mengahasilkan tahu, Pabrik Tahu Yun Yi juga menghasilkan produk

sampingan yang berupa susu kedelai dan kembang tahu. Produk yang dihasilkan

Pabrik Tahu Yun Yi semuanya bebas pengawet dan pewarna.

4. Proses pembuatan tahu yun yi adalah:

a. Kacang kedelai direndam

b. Kacang kedelai yang telah direndam digiling dengan mesin penggiling dan dihaluskan.

c. Melakukan proses penyaringan untuk menghilangkan ampas tahu.

d. Memasak air perasan sampai mendidih

e. Mencampurkan bibit air tahu lalu didiamkan sampai mengendap.

Kemudian diaduk agar tercampur rata.

f. Membuang air dari gumpalan tahu.

g. Mencetak tahu.

h. Mengepres tahu yang telah dicetak.

i. Memasak tahu

j. Melakukan pengepakan.

5. Limbah yang dihasilkan berupa ampas tahu dan air tahu. Pabrik Tahu Yun Yi

sebenarnya sudah berusaha untuk menerapkan eco industrial park, yaitu dengan

Program Studi Teknik Industri 55Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 56: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

limbah ampas tahu untuk menjadi makanan ternak tetapi belum dapat mengolah

limbah air tahu untuk menjadi biogas.

6. Untuk mengatasi limbah yang dihasilkan oleh Pabrik Tahu Yun Yi adalah

seperti yang digambarkan dari usulan close loop dari Pabrik Tahu Yun Yi di

Bab 4 diatas yaitu:

Input dari Pabrik Tahu Yun Yi: Kedelai dan gas yg dihasilkan oleh biogas

dari hasil output Pabrik Tahu Yun Yi

Output dari Pabrik Tahu Yun Yi: memberikan produk hasil Tahu kepada

konsumen, mengolah limbah air tahu untuk menjadi biogas, ampas tahu yg

selanjutnyadiolah oleh peternak sapi.

Peternakan sapi mendapatkan input Konsentrat, Ampas tahu dari pabrik

Tahu Yun Yi dan Rumput dari Penanaman Rumput Gajah. Hasil dari

peternakan sapi yaitu kotoran sapi cair akan diolah oleh biogas dan kotoran

sapi padat akan diolah oleh Penanaman Rumput Gajah.

7. Berdasarkan perhitungan keseimbangan besar volume (jumlah) material input

yang diperlukan untuk proses produksi pada Yun Yi yaitu:

Ampas tahu per hari = 100 kg, dengan ampas tahu 100 kg per hari dapat

untuk pakan sapi sebanyak 25 ekor.

Dengan 25 ekor sapi maka dapat dihitung kebutuhan konsentrat sebanyak

625 kg

Kebutuhan rumput gajah

R=0.00014 ×25=0.0035 hektar per hari

Karena rumput gajah dipanen tiap 50 hari sekali maka dalam setahun

dengan umur 55 hari tanam maka waktu total tanam sampai panen adalah

105 hari. Dalam setahun 1 petak tanah dapat digunakan untuk 3 kali panen.

Maka dibutuhkan 0,3675 hektar rumput gajah.

R (untuk 105 hari )=105 × 0.0035=0.3675 hektar.

Namun jika digunakan asumsi kebutuhan rumput gajah adalah 0.0035 hektar

per hari, untuk kebutuhan pupuk pada rumput gajah tidak akan terpenuhi.

Maka dari itu asumsi dirubah menjadi, jumlah rumput gajah yang

dikonsumsi perhari ditentukan oleh kemampuan kotoran sapi padat yang

Program Studi Teknik Industri 56Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012

Page 57: Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi

Laporan Penelitian Ekologi Industri

digunakan untuk pupuk rumput gajah. Yaitu 0.0001 hektar per hari per 1

ekor sapi. Perhitungan akan dijelaskan pada point pertanian rumput gajah.

Rumput gajah dihitung dalam satuan hektar beserta bibitnya. Karena dalam 1

tahun 1 hektar rumput gajah memerlukan 800 kwintal kotoran sapi padat,

maka :

BR=KP(1tahun)

RG=228125

800000=0.28 hektar

Asumsi 1 ekor sapi dapat memproduksi 2 meter kibik bio gas. Karena

terdapat 25 ekor sapi maka dapat memproduksi 50 meter kibik bio gas per

harinya.

Bio gas dengan air tahu

250 liter air tahu dapat menghasilkan 4.5 meter kibik per hari. Dengan 50

liter air tahu per hari maka bio gas yang dihasilkan adalah 0.9 meter kibik

per hari.

Program Studi Teknik Industri 57Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012