KATA PENGANTAR

Tiada kata yang lebih indah, yang penyusun dapat sampaikan saat ini selain rasa

syukur dan hormat yang sebesar-besarnya hanya kepada Tuhan kita Yang Maha Esa yang

terus menuntun dan menyertai kita, sehingga penyusun dapat menyelesaikan penyusunan

karya ilmiah ini.

Tidak lupa juga, Penyusun berterima kasih kepada Dosen Pengelolaan Limbah

Industri Program Studi Lingkungan Universitas Hasanuddin Makassar yaitu Bpk. Ir. Achmad

Zubair, M.Sc. atas bimbingan selama ini dalam proses pembelajaran mata kuliah ini,

sehingga kami dapat memahami materi-materi yang diberikan selama ini. Selain itu,

Penyusun juga berterima kasih kepada rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil Program

Studi Teknik Lingkungan yang telah memberi motivasi dan inspirasi selama kami menyusun

makalah ini.

Melalui tugas ini, diharapkan dapat menjadi sarana tolak ukur dan titik acuan dalam

mengembangkan potensi dalam diri masing-masing. Oleh sebab itu, besar harapan kami, agar

karya ilmiah ini dapat dipakai dan berguna dalam proses pembelajaran selanjutnya.

Akhir kata, Penyusun meminta saran dan kritik dari rekan-rekan sekalian sebagai

bahan koreksi untuk selanjutnya. Terima Kasih.

Makassar, April 2012

PENYUSUN

1

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .......................................................................................... 1

DAFTAR ISI ........................................................................................................ 2

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 3

A. Latar Belakang .............................................................................. 3

B. Tujuan ............................................................................................ 4

BAB II PEMBAHASAN ................................................................................. 5

A. Penjelasan Monosodium Glutamat..................................................5

B. Industri Monosodium Glutamat .................................................... 6

C. Masalah Pencemaran ..................................................................... 9

D. Solusi Pencemaran ......................................................................... 9

BAB III PENUTUP .......................................................................................... 13

A. Kesimpulan .................................................................................... 13

B. Saran-Saran .................................................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 14

2

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pencemaran lingkungan merupakan masalah serius yang harus diselesaikan, karena

menyangkut kesehatan, keselamatan, dan kehidupan manusia. Permasalahan pencemaran

lingkungan yang harus segera diatasi seperti pemanasan global, hujan asam, kerusakan

lubang ozon, kepunahan keanekaragaman hayati, banjir, longsor, dan lain-lain.

Manusia pun berperan pencegahan dan penyebab pencemaran lingkungan. Peranan

manusia itu sendiri sebagai pembentuk ekosistem. Sehingga erat kaitannya antara pencemar

dengan manusia. Memang sumber pencemar berasal dari bahan kimia, gas-gas berbahaya,

dan bahan-bahan cair, namun sumber-sumber tersebut tercipta dari aktivitas manusia itu

sendiri. Penggunaan air conditioner, kendaraan yang tidak ramah lingkungan, pembakaran

sampah, dan lain-lain.

Salah satu kegiatan manusia yang dapat mencemari lingkungan adalah kegiatan

industri. Dampak dari pencemaran yang ditimbulkan adalah dapat mencemari air, udara, dan

tanah, tergantung bagaimana pengelolaan limbah industri yang dilakukan. Pencemaran yang

ditimbulkan industri karena ada limbah keluar pabrik mengandung bahan beracun dan

berbahaya. Bahan pencemar keluar bersama bahan buangan melalui media udara, air dan

bahan padatan, bahan buangan yang keluar dari pabrik masuk dalam lingkungan dapat

diidentifikasi sebagai sumber pencemar. Sebagai sumber pencemar perlu diketahui jenis

bahan pencemar yang keluar, jumlah dan jangkauannya. Antara pabrik satu dengan yang lain

berbeda jenis, dan jumlahnya tergantung pada penggunaan bahan baku, sistem proses, dan

cara kerja karyawan dalam pabrik.

Pembahasan makalah ini yaitu pencemaran dari industri monosodium glutamat.

Pencemaran yang dihasilkan umumnya berupa limbah cair yang masuk ke lingkungan.

Monosodium glutamat, juga dikenal sebagai sodium glutamat atau MSG, merupakan garam

natrium dari asam glutamat.

3

B. Tujuan

1. Mengetahui sumber pencemar dari industri monosodium glutamat.

2. Dampak pencemaran dari industri monosodium glutamat.

3. Solusi yang dapat diberikan untuk menangani pencemaran monosodium glutamat.

4

BAB II

PEMBAHASAN

A. Penjelasan Monosodium Glutamat

Monosodium glutamat, juga dikenal sebagai sodium glutamat atau MSG, merupakan

garam natrium dari asam glutamat yang merupakan salah satu asam amino non-esensial

paling berlimpah yang terbentuk secara alami. MSG diklasifikasikan sebagai zat tambahan

makanan. MSG memiliki Kode HS 29224220 dan Nomor E E621. Glutamat dalam MSG

memberi rasa umami yang sama seperti glutamat dari makanan lain. Keduanya secara kimia

identik. Produsen makanan industri memasarkan dan menggunakan MSG sebagai penguat

cita rasa karena zat ini mampu menyeimbangkan, menyatukan, dan menyempurnakan

persepsi total rasa lainnya.

Nama IUPAC Sodium 2- Aminopentanedioate

Identifikasi

Nomor CAS [142-47-2]

Pubchem 85314

Nomor EC 205-538-1

SMILES C(CC(=O)O)C(C(=O)[O-])N.[Na+]

Sifat

Rumus Molekul C5H8NNaO4

Massa Molar 169,111 g/mol

Penampilan Serbuk kristal putih

Kelarutan dalam air 74g/100mL

Bahaya LD50 16600 mg/kg (oral,rat)

MSG ditemukan oleh Kikunae Ikeda pada tahun 1908 dari ganggang laut Laminaria

Japonica, kombu, dengan ekstrasi air dan kristalisasi, dan menamai rasa itu dengan nama

umami.

MSG murni sendiri tidak mempunyai rasa yang enak jika tidak dikombinasikan

dengan bau gurih yang sesuai. Sebagai pemberi cita rasa dan dalam jumlah yang tepat, MSG

memiliki kemampuan untuk memperkuat senyawa aktif rasa lainnya, menyeimbangkan, dan

menyempurnakan rasa keseluruhan pada masakan tertentu.

5

B. Industri Monosodium Glutamat

Sejak ditemukan monosodium glutamat (MSG) sebagai penambah rasa alami pada

awal abad 20 (dari Ikeda di Jepang), pemakaian dunia dapat menumbuhkan perbandingan

yang fenomenal. Pada tahun 1962-1972, pemakaian dunia mencapai tingkat 3 kali pada 440

juta pounds. Tuntutan pertumbuhan mengharapkan untuk terus menerus pada perbandingan

6-8% per tahun, jadi di tahun 1980 pemakaiannya diperkirakan mendekati 700 juta pounds

(318.000 metrik ton). Setelah ditemukan metode fermentasi produksi monosodium glutamat

semakin berkembang dengan kenaikan 4,8% per tahun, diperkirakan pada tahun 2009 EUR

13,6 milyar. Produksi monosodium glutamat dunia pada tahun 2010 mencapai 2.100.000 MT.

Industri asam glutamat di Indonesia kebanyakan dibuat dari fermentasi molasses dan

dari hidrolisis gluten jagung dan gandum. Asam glutamat digunakan untuk bahan baku

monosodium glutamat (MSG), dimana monosodium glutamat digunakan sebagai bumbu

masak atau penyedap rasa.

Di dalam industri pabrik asam glutamat dalam proses pembuatanya terdiri dari tiga

proses, yaitu :

• Proses hidrolisis

• Proses sintesis

• Proses fermentasi

1. Proses Hidrolisis

Proses hidrolisis yaitu proses hidrolisis protein dengan asam sulfat, yang diperoleh

dari kacang-kacangan, jagung atau padi-padian. Bahan baku biji jagung yang sudah digiling

terlebih dahulu terlebih dahulu dimasak dengan menggunakan steam dengan menambah SO2

untuk dijadikan larutan gluten yang mengandung 70% protein. Selanjutnya dilakukan

pemisahan antara filtrat (gluten) dengan ampas jagung (pati, serat, abu, dan minyak)

menggunakan filter press. Kemudian gluten tersebut dihirolisis pada suhu 110°C dan tekanan

1 atm dengan penambahan H2SO4, sehingga terurai menjadi asam amino.

Reaksi hidrolisis :

C5H7NO3 + H2O C5H9NO4

Hasil dari hidrolisis didinginkan dan dinetralkan dengan NaOH. Sebelumnya NaOH

padat dilarutkan dengan air pada mixer dan diumpankan menuju netralizer.

6

Reaksi penetralan :

H2SO4 + 2NaOH Na 2SO4 + 2H2O

Kemudian dilakukan pemisahan filtrat antara filtrat dan endapan Na2SO4 dengan

menggunakan rotary drum vacuum filter pertama. Filtrat hasil penyaringan dipekatkan dalam

evaporator triple effect forward feed yang dilengkapi dengan barometric condensor.

Kemudian produk yang telah dipekatkan, diumpankan menuju Kristalizer untuk

mengkristalkan asam glutamat, leusin dan tyrosin. Setelah asam glutamat, leusin dan tyrosin

dikristalkan ditambahkan HCl sebanyak 30% berat untuk menetralkan larutan yang

mengandung sodium hidroksida.

Reaksi :

NaOH+ HCl NaCl+ H2O

Produk akan dipisahkan dengan centrifuge, sehingga padatan asam glutamat dengan

liquor yang berupa air dan NaCl akan terpisah. Padatan asam glutamat yang masih

mengandung sedikit air dikeringkan dengan menggunakan rotary dryer untuk mendapatkan

produk asam glutamat kering.

2. Proses Sintesis

Proses sintesis yang mengubah acrylonitrile menjadi cyanopropianaldehide yang

terdiri dari hidroformitasi olefin dengan hidrogen dan karbon monoksida pada temperatur

sedang dan tekanan tinggi.

NCCHCH 2 + CO H2NCCH2CH2CHO

Setelah itu dengan menggunakan reaksi steeker, cyanopropianaldehide direaksika

dengan amina sianida yang diperoleh dari pembakaran partial methane dan ammonia

sehingga dihasilkan amino glutarrodinitrite.

Reaksi :

NCCH2CH2 + NH4CN NCCH2CH2CH(NH2)CN+ H2O

Hidrolisis amino glutaronitrite dengan menambah NaOH sehingga dihasilkan asam

glutamat, yang selanjutnya dikristalkan dengan cara menetralkan larutan alkali dan

merecyecle larutan asam glutamat yang mengandung asam sulfat pada titik isolektrik dengan

pH 3,2 dari asam amino tersebut. Selanjutnya dilakukan optical resolution, yaitu proses

7

pemutaran campuran nomer-nomer optical dari asam glutamat yang menggandung leburan

recemic dari asam glutamat pada konsentrasi tertentu, sehingga kristal L dan D akan keluar

secara bergantian dengan masing-masing isomer aktifnya. Selanjutnya di centrifuge dan

dikeringkan sehingga diperoleh asam glutamat.

3. Proses Fermentasi

Secara umum tahapan pembuatan MSG dengan menggunakan proses fermentasi dalah

sebagai berikut:

- Seeding

Tangki seeding ini mirip tangki fermentor tapi lebih kecil volumenya. Di tangki ini

bakteri tersebut dibiarkan berkembangbiak dengan baik, dilengkapi dengan penganduk, alat

pendingin, pemasukan udara dan lain-lain.

- Fermentasi

Setelah dari tangki seeding, bakteri tersebut dipindahkan ke tangki fermentor. Di

tangki ini mulailah proses fermentasi yang sebenarnya berjalan. Pengawasan proses

merupakan pekerjaan yang sangat penting. Pengaturan pH dengan pemberian NH3,

pemberian udara, jumlah gula, jumlah bakteri harus selalu diamati.

- Pengambilan asam glutamat

Setelah fermentasi selesai ± 30-40 jam cairan hasil fermentasi yaitu TB (Thin Broth)

dipekatkan untuk mengurangi kadar airnya kemudian ditambahkan HCl untuk mencapai titik

isoelektrik pada pH ± 3,2.

- Netralisasi atau refining, pada tahapan ini dilakukan pencampuran NaOH.

- Kristalisasi asam glutamat.

- Tahap lanjutan pereaksian asam glutamat dengan NaOH sehingga terbentuk

monosodium glutamat liquor.

- Decolorisasi atau penjernihan warna menggunakan karbon aktif.

- Kristalisasi monosodium glutamat, menghasilkan kristal monosodium glutamat yang

masih mengandung liquor.

- Pengeringan kristal monosodium glutamat dengan menggunakan Rotary dryer

sehingga didapatkan kristal Monosodium glutamat yang mempunyai kemurnian tinggi ± 99,7

%.

8

C. Masalah Pencemaran

Masalah yang ditimbulkan oleh industri Monosodium Glutamat adalah berupa limbah

cair yang dibuang ke badan air, sehingga badan air tersebut menjadi tercemar. Air limbah

yang dihasilkan dari industri ini dapat mencapai COD hinga 300.000 mg/L – 400.000 mg/L.

COD atau Chemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang diperlukan untuk

mengurai seluruh bahan organik yang terkandung dalam air. Hal ini karena bahan organik

yang ada sengaja diurai secara kimia dengan menggunakan oksidator kuat kalium bikromat

pada kondisi asam dan panas dengan katalisator perak sulfat.

Secara umum, konsentrasi COD yang tinggi dalam air menunjukkan adanya bahan

pencemar organik dalam jumlah yang banyak. Sejalan dengan hal ini jumlah

mikroorganisme, baik yang merupakan patogen maupun tidak patogen juga banyak. Adapun

mikroorganisme patogen dapat menimbulkan berbagai macam penyakit bagi manusia.

Konsentrasi COD yang tinggi menyebabkan kandungan oksigen terlarut di dalam air

menjadi rendah, bahkan habis sama sekali. Akibatnya oksigen sebagai sumber kehidupan

bagi makhluk air (hewan dan tumbuh-tumbuhan) tidak dapat terpenuhi sehingga makhluk air

tersebut manjadi mati.

D. Solusi Pencemaran

Melihat besarnya COD yang dihasilkan oleh limbah dari industri ini, maka teknologi

yang dapat digunakan adalah proses anaerobik. Sama dengan penggunaan proses anaerobik

buat industri-industri lain yang memiliki kandungan COD tinggi seperti : pulp & paper,

sloughter house, petrochemical, dll, maka air dari limbah industri MSG dapat diterima untuk

dioalah secara anaerobik.

Dari berbagai sistem pengolahan anaerobik yang ada, maka sistem yang dapat

digunakan adalah Anaerobic Fludizied Bed, Fix Bed Anaerobic Filter, dan Upflow Anaerobic

Sludge Blanket.

1. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

Untuk mengolah limbah dari pabrik MSG maka tidak hanya dibutuhkan proses

anaerobik tetapi juga harus didahului dengan pre-treatment dan proses aerobik.

9

Sebagai contoh maka proses flow diagramnya adalah sebagai berikut :

Dari proses flow diagram di atas maka dapat dilihat bahwa air limbah sebelum dan

sesudah pengolahan anaerobik memiliki tahapan-tahapan pengolahan.

Air limbah yang baru keluar dari pabrik perlu diambil padatan-padatan kasarnya

dengan menggunakan coarse screen dan fine screen dan kemudian dilanjutkan dengan

menggunakan bak sedimentasi. Bak sedimentasi ini berfungsi untuk mengambil padatan

tersuspensi dan padatan terlarut bila memang diperlukan. Untuk itu maka perlu ditambahkan

bahan kimia atau tidak, tergantung hasil analisa dari efisiensinya dengan menggunakan jar

test. Lumpur yang dihasilkan dari bak pengendapan ini dikirimkan ke thickener untuk diolah

lebih lanjut agar konsentrasinya meningkat. Sedangkan air hasil olahannya dimasukkan ke

dalam bak asidifikasi atau conditioning tank.

Pada conditioning tank maka dilakukan pengaturan pH dan penambahan nutrient agar

bakteri anaerobik tetap hidup. Dalam conditioning tank ini, maka zat-zat organik rantai

panjang akan diuraikan menjadi zat-zat organik dengan rantai yang lebih sederhana dengan

menggunakan bakteri asidogenesis. Hal ini akan sangat membantu bakteri methanogenesis

10

Coarse & Fine Screen

UASB or AnaerobicFilter

Sedimentation

Acidification

Sedimentation

Aeration

Anaerobic Sludge Tank

Thickener Sludge Dewatering

Dry Sludge

yang ada pada bak anaerobik. Pada bak anaerobik maka COD akan diuraikan menjadi CH4,

CO2, dan SO4, dan bakteri-bakteri anaerobik lainnya. Tanpa menggunakan energi maka COD

dapat terurai menjadi CH4 yaitu gas metan yang dapat dibakar.

Dengan menggunakan proses anaerobik maka di samping terjadi penghematan listrik,

juga akan terjadi penghematan biaya pengolahan lumpur. Lumpur yang dihasilkan dari

pengolahan anaerobik dapat mencapai sepersepuluh dari pengolahan aerobik. Maka

pemakaian bahan-bahan kimia dan biaya pemindahan lumpur menjadi berkurang.

2. Upflow Anaerobic Sludge Blanket

Pada proses dengan menggunakan Upflow Anaerobic Sludge Blanket, maka air

limbah dimasukkan ke dalam reaktor melalui dasar bak anaerobik dengan menggunakan

pompa. Untuk mencapai terjadinya distribusi yang merata dari air limbah maka perlu

direncanakan suatu distribution sistem yang sempurna.

Air limbah yang mengandung COD akan melalui lapisan anaerobik granular sludge

yang dapat mencapai konsentrasi antara 60 – 100 kg/m3. Maka air limbah akan terurai dan

akan menghasilkan biogas yang mengandung metan.

Sehingga air limbah yang ada akan terdiri dari 3 fase, yaitu air, gas ,dan padatan.

Untuk itu maka perlu direncanakan suatu alat pemisah 3 fase atu sering disebut 3 fase

separator yang berfungsi untuk memisahkan air gas atau padatan.

Air hasil olahan akan dilewatkan oleh 3 fase separator yang kemudian diolah dalam

bak aerasi. Sedangkan gas akan dikumpulkan pada gas storage tank yang kemudian dapat

dibakar dan dapat digunakan dalam boiler. Sedangkan padatan yang dalam hal ini adalah

anaerobik sludge, harus tetap tertinggal dalam reaktor.

3. Anaerobic Filter

Pada anaerobic filter, maka lumpur tidak bergerak bebas seperti dalam UASB.

Anaerobic sludge akan melekat/tertahan pada filter media atau packing. Ketingian reaktor

bervariasi tergantung dari beban air limbah dan kelayakan secara teknis.

Air limbah dapat masuk dari atas atau dari bawah, sehingga ada dua jenis anaerobik

filter yaitu downflow dan upflow filter. Gas pada anaerobic filter akan melewati bagian atas

reaktor kemudian dibakar atau disimpan dalam gas holder untuk pemakaian selanjutnya.

11

Efisiensi dari kedua jenis pengolahan ini hampir sama tergantung dari pengawasan

parameter-parameter operasinya.

Namun sebelum melakukan solusi, ada baiknya dilakukan pencegahan sebelum terjadi

dampak pencemaran yang dihasilkan dari industri ini. Sebaiknya para pekerja dan pengusaha

industri mengerti baku mutu limbah cair dari industri monosodium glutamat agar tidak

melebihi dari batas ambang yang telah ditentukan.

Berikut baku mutu limbah cair dari industri monosodium glutamat.

BAKU MUTU LIMBAH CAIR

UNTUK INDUSTRI MONOSODIUM GLUTAMAT (MSG) DAN LYSINE

Kondensor digabung

Dengan buangan limbah cairKondensor dipisah dengan buangan limbah cair

Volume Limbah Cair

Maksimum persatuan produkVolume Limbah Cair Maksimum per satuan produk

MSG : 120 m3/ton MSG

Lysine : 180 m3/ton MSG

Limbah cair : 15 m3/ton MSG

Kondensor : 105 m3/ton MSG

Limbah cair : 75 m3/ton lysine

kondensor : 105 m3/ton lysine

ParameterKadar max

(mg/L)

Kadar Maksimum (mg/L) Kadar Maksimum (mg/L)

Limbah cair kondensor Limbah cair kondensor

BOD5 80 80 80 80 80

COD 150 200 140 175 130

TSS 60 60 60 60 60

NH3

(amonia total)5 5 5 5 5

pH 6 - 9 6 - 9 6 - 9 6 - 9 6 - 9

12

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Monosodium glutamat, juga dikenal sebagai sodium glutamat atau MSG,

merupakan garam natrium dari asam glutamat yang merupakan salah satu asam

amino non-esensial.

2. Limbah yang dihasilkan dari industri ini berupa limbah cair yang dapat

menyebabkan terjadinya pencemaran air berdasarkan kandungan COD yang tinggi

yang terdapat di dalam badan air.

3. Dampak pencemaran dari industri MSG adalah matinya makhluk air dan dapat

berdampak negatif terhadap kesehatan manusia.

4. Solusi yang dapat diberikan dalam menanggulangi pencemaran industri MSG

adalah dengan menggunakan proses anaerobik sebagai berikut Anaerobic

Fludizied Bed, Fix Bed Anaerobic Filter, dan Upflow Anaerobic Sludge Blanket.

B. Saran-saran

1. Sebaiknya para pekerja dan pengusaha industri mengerti baku mutu limbah cair

dari industri monosodium glutamat agar tidak melebihi dari batas ambang yang

telah ditentukan.

2. Ada pengawasan ketat oleh pemerintah dalam mengawasi industri monosodium

glutamat.

13

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pengendalian Lingkungan Hidup Kota Surabaya. (2002). Keputusan Gubernur bJawa

Timur Nomor 45 Tahun 2002 Tentang Baku Mutu Limbah Cair Industri Dan Kegiatan

Usaha Lainnya. Surabaya.

Mononatrium Glutamat. (2012). Diambil 8 April 2012 dari

id.wikipedia.org/wiki/Mononatrium_glutamat

Siregar, Sakti. (1999). Pengolahan Dari Limbah Fermentasi Monosodium Glutamate Dengan

Menggunakan Proses Anaerobik (versi elektronik). Water and wastewater treatment

specialist, 1-6.

14