Ekologi Industri pada Tahu Yun Yi
-
Upload
ryanramanda -
Category
Documents
-
view
329 -
download
47
description
Transcript of 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Laporan Penelitian Ekologi Industri
6. Membuang air dari gumpalan tahu.
7. Mencetak tahu.
Program Studi Teknik Industri 46Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012
Laporan Penelitian Ekologi Industri
8. Mengepres tahu yang telah dicetak.
Program Studi Teknik Industri 47Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012
Laporan Penelitian Ekologi Industri
9. Memasak tahu.
10. Melakukan pengepakan.
Program Studi Teknik Industri 48Fakultas Teknik Universitas Diponegoro2012
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
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
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
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
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
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
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
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
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