Teknologi Pembuatan Kulit Abad Petengahan

Jumat, 28 Agustus 2009

Perdagangan barang-barang terbuat dari kulit begitu meluas di pertengahan abad ke-13M


Selain dikenal sebagai produsen tekstil terkemuka, peradaban Islam di kekhalifahan juga sangat masyhur dengan aneka produk kulit. Sejatinya, manusia telah mengenal dan menggunakan kulit jauh sebelum industri tekstil berkembang. Tak heran jika proses pengubahan kulit mentah (skin) menjadi kulit (leather) pun berkembang di setiap peradaban.

''Sejak abad ke-5 H atau 11 M, para perajin Muslim telah berhasil meningkatkan teknik pabrikasi atau pembuatan kulit,'' ungkap Ahmad Y al-Hassan dan Donarld R Hill dalam bukunya bertajuk Islamic Technology: An Illustrated. Bahkan dari merekalah muncul sejumlah kumpulan praktik-praktik pengerjaan kulit yang sudah terbukti keandalannya.

Menurut al-Hassan dan Hill, teknologi pembuatan kulit yang dikuasai para perajin di kota-kota besar Islam telah ditransfer kepada peradaban Barat. Sejak abad ke-11 hingga 19 M, prinsip dasar produksi kulit masih menerapkan teknik-teknik yang dikembangkan masyarakat Muslim di era keemasan.

Industri kulit tumbuh sangat pesat di beberapa negeri Islam. ''Bahkan ada negeri Islam yang mampu mengekspor aneka produk kulit dalam jumlah yang sangat besar,'' tutur al-Hassan dan Hill. Menurut al-Hassan, sentra produksi pembuatan kulit yang paling penting di dunia Islam adalah Yaman. Selain itu, ada beberapa kota lainnya seperti al-Tha'if di Hijaz serta Kordoba dan Maroko.

Kairo juga tercatat sebagai sentra perdagangan dan pabrikasi kulit. Sebenarnya, kata al-Hassan, hampir seluruh kota di dunia Islam memiliki industri kulit. ''Sungguh perdagangan barang-barang terbuat dari kulit begitu meluas di pertengahan abad ke-13 M,'' imbuh al-Hassan, seorang sejarawan sains Arab pada Universitas Toronto.

Industri kulit menjadi sumber pendapatan bagi kota-kota Islam. Pada abad ke-13 M, pajak yang ditarik dari industri penyamakan kulit di kota Aleppo tercatat melebihi jumlah total pajak dari industri-industri yang lain. Menurut al-Hassan, dunia Islam di era kejayaannya telah mampu memproduksi aneka produk dari kulot seperti; garmen, sandal, sepatu dan boot, tas, kantung, wadah air, emper, saringan, instrumen musik serta banyak lagi.

Al-Hassan mengungkapkan, sebagian besar keahlian dan keterampilan membuat produk-produk kulit itu telah diklasifikasikan dalam manual para muhtasib yang mengontrol mutunya. Dalam kitab Ma'alim Al-Qurba (Tugas Muhtasib), dicontohkan, seorang muhtasib bertugas untuk memberi instruksi serta mengontrol kualitas alas kaki, dan spesifikasinya. Bahan kulit yang digunakan pun dipilih secara ketat, yakni kulit yang telah disamak dengan baik.

"Mereka akan memberi peringatan bila penyamakan kulit dilakukan secara tak sempurna. Selain itu, muhtasib juga akan menetapkan kualitas dan jenis benang hingga jarum yang akan dipakai,'' papar al-Hassan dan Hill. Tak heran, jika kulitas aneka produk kulib buatan peradaban Islam dikenal sangat berkualitas. Itu karena pembuatannya dilakukan secara profesional.

Menurut al-Hassan, salah satu produk penyamakan Arab yang paling terkenal adalah selempang kulit dari Cordoba, Andalusia. Menurut al-Hassan, popularitas selempang dari Cordoba sangat dikagumi dan dikenal di seluruh benua Eropa. Selempang itu sudah mulai diproduksi sejak abad ke-5 H atau ke-11 M. Pengrajin kulit Muslim menggunakan kulit mouflon sebagai bahan dasarnya.

Al-Hassan dan Hill mengungkapkan, mouflon adalah kulit sejenis domba berbulu dengan tanduk seperti biri-biri dan kulit seperti rusa jantan -- kini hidup di Korsika dan Sardinia. Menurutnya, orang-orang Spanyol menggunakan prosedur yang berbeda untuk membuat barang-barang kulit.

Ada yang memproses penyamakan nabati dengan menggunakan sumac dan ada pula penyamakan mineral menggunakan tawas. Saat itu, produk kulit yang sangat berharga berwarna merah tua. Prosesnya didapat dari penyamakan dengan tawas, kemudian menyelupnya dengan bahan yang berasal dari genus Kermes.

Selain itu, industri alas kaki seperti sepatu dan sandal juga merupakan industri termasyhur saat itu. Misalnya dari Kordoba, teknik-teknik khusus yang mencakup penyamakan mineral, penyamakan dengan sumac atau kombinasi keduanya, dan proses akhir menggunakan minyak. Industri itu kemudian menyebar ke Maroko.

Dari kedua kota Islam itu, rahasia kerajinan kulit itu mulai tekuak dan menyebar hingga Eropa. "Tatahan 'cordovan' dan 'morocco' yang digunakan pada sebagian barang kulit Eropa menyimbolkan alih teknologi itu. Teknik itu masih tetap dipakai hingga abad ke-19," kata al-Hassan dan Hill. dessy susilawati

Proses Pembuatan Kulit

Mengolah kulit mentah menjadi kulit yang dikembangkan peradaban Islam memerlukan beberapa tahapan. Dalam manuskrip-manuskrip Arab tercatat ada tiga tahapan yang harus dilalui. Ketiga tahap pembuatan kulit itu antara lain, persiapan kulit mentah untuk disamak, setelah itu dilakukan penyamakan, terakhir proses finishing kulit yang telah disamak.

Persiapan Kulit
Kulit mentah atau jangat yang akan dibuat kulit harus dibusukkan. Namun proses pembusukan ini harus ditunda dulu dengan menggunakan garam yang kita kenal sebagai bahan pengawet. Garam ini kemudian ditaburi di atas jangat, setelah itu dijemur di bawah terik matahari. Setelah jangat tersebut kering lalu dibawa ke penyamak. Se telah itu, jangat direndam dengan air untuk menghilangkan kotoran hewan, tanah dan zat albumin.

"Lalu jangat tersebut direaksikan dengan kapur untuk membuka teksturnya dan melunakkan rambut-rambut yang menempel, kemudian rambut ini dihilangkan dengan kerokan khusus berbentuk cekung berujung tumpul," jelas al-Hassan dan Hill.

Sisa daging yang mungkin masih melekat pada jangat tersebut, harus dibersihkan dengan pisau daging bergagang dua yang dirancang khusus. "Penghilangan daging ini ada kalanya memerlukan aplikasi perlakukan khusus yang disebut 'swelling' (pembengkakan),'' ungkap al-Hassan dan Hill.

Seperti dijelaskan di atas, teknik persiapan ini sangat bervariasi tergantung tipe jangat yang digunakan. Persiapan yang dilakukan akan berbeda dan ada ciri khas dari masing-masing bahan yang digunakan.

Penyamakan

Setelah jangat dikeringkan dan bersih dari kotoran, rambut maupun daging sisa, barulah dilakukan proses penyamakan. Proses ini bertujuan untuk mengubah jangat menjadi kulit. Penyamakan ini akan mengubah zat-zat kimia yang ada pada jangat. Tentu saja ini bertujuan untuk mencegah penguraian dan membuatnya tahan air, namun tetap mempertahankan strukturnya yang berserat.

"Proses penyamakan dibagi menjadi tiga bagian, pertama proses minyak atau 'chamoising', kedua proses mineral atau 'tawing', dan terakhir penyamakan nabati," papar Al-Hassan dan Hill. Menurut al-Hassanl, metode ini telah digunakan para penyamak Muslim sejak abad pertengahan. Biasanya mereka menggunakan secara terpisah ataupun mengkombinasi tiga metode tersebut.

Proses minyak atau 'chamoising'. Pada proses ini jangat dilunakkan menggunakan bahan-bahan berlemak. Hasil dari pelunakan tersebut disebut 'chamoising'. Kata 'chamoising' ini berasal dari bahasa Prancis 'chamois' yang berarti kambing gunung dari pegunungan Alpen. "Jenis kambing bisa jadi sangat tidak dikenal atau sukar diperoleh," jelas al-Hassan dan Hill.

Al-Hassan memperkirakan asal kata 'chamois' itu dari bahasa Arab yakni shahm, yang berarti lemak. Penyamakan mineral atau 'tawing', dilakukan dengan tawas. Penyamakan mineral merupakan tahapan penting dalam teknologi pembuatan kulit di dunia Islam. Teknik-tekniknya telah tertuang dalam manuskrip-manuskrip Arab.

Dalam manuskrip Arab itu dijelaskan cara penggunaan tawas dan garam. Selain itu juga dipaparkan berbagai penambahan bahan-bahan lain seperti barley atau gerst (jenis gandum yang dipakai untuk membuat bir), tepung dan yoghurt. "Beberapa sumber Arab juga menjelaskan penyamakan menggunakan tawas yang diikuti pembaceman (impregnation) dengan lemak," kata al-Hassan dan Hill.

Namun, manuskrip-manuskrip Arab tersebut menyebutkan proses penyamakan yang terpenting adalah penyamakan nabati. Dalam beberapa manual untuk para muhtasib -- pengawas perdagangan era abad pertengahan -- dijelaskan bahwa untuk penyamakan kulit kambing, masyarakat pada era itu lebih menyukai menggunakan tanaman qanat (Mimosa Nilotica) yang berasal dari Yaman dibanding berbagai jenis biji-bijian. Namun, sejumlah bahan nabati lain juga digunakan untuk penyamkan nabati, seperti tanaman sumac (genus Rhus dari suku Anarcadiaceae).

Proses Akhir
Agar kulit tampak cantik dan menarik dilakukanlah tahap finshing (tahap akhir). Selain untuk memperbaki penampilan, proses akhir ini juga berfungsi untuk memberikan sifat khusus. "Metode yang dipilih bergantung pada produk akhir dan termasuk juga penyelupan, sehingga didapatkan barang-barang dalam rentang warna yang luas, meliputi merah, coklat, biru, hijau zaitun, kuning, dan hitam" ungkap al-Hassan dan Hill. she/taq

By Republika Newsroom

Pre Treatment Limbah Lingkungan Industri Kulit (LIK) Magetan Belum Maksimal

MAGETAN– Guna menanggulangi limbah, industri penyamakan kulit di kawasan Lingkungan Industri Kulit (LIK) Magetan memakai proses pre treatment. Cara ini menjadi andalan utama IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) guna menanggulangi timbulnya bau tak sedap yang banyak dikeluhkan oleh masyarakat sekitar, meski belum maksimal.

Kepala BPTIK LIK Magetan, Sutarman, mengatakan, penggunaan proses pre treatment telah disepakati bersama oleh para pengusaha penyamak kulit.

“Dalam rapat bersama tanggal 28 Oktober kemarin, pengusaha LIK Magetan telah berkomitmen akan membuat pre treatment,” ujarnya kepada wartawan, Kamis (30/10).

Menurutnya, sejauh ini penggunaan pre treatment oleh pengusaha penyamakan kulit di LIK Magetan telah mencapai 70 persen. Namun meski demikian, Sutarman mengakui jika limbah yang masuk ke IPAL setelah proses pre treatment masih mengandung banyak lumpur. Karena itu, pihaknya dalam waktu dekat akan menerjunkan Badan Pengolahan Kulit Karet dan Plastik (BPKKP) dari Yogyakarta .

”Minggu depan tim dari Jogjakarta akan datang mengadakan sosialisasi dengan membawa contoh desain untuk pre treatment,” terangnya.

Ditambahkan, usaha untuk menanggulangi limbah berbau tak sedap selain dengan cara pre treatment, BPTIK LIK Magetan juga akan menambah armada IPAL.

”Nantinya kami akan mengusulkan untuk dibangun satu lagi,” tuturnya. Untuk itu, pihak BPTIK LIK Magetan akan menggandeng Pemkab Magetan dan Pemprov Jatim guna mewujudkan penambahan IPAL II tahun depan.

Visibility Study untuk LIK II telah dianggarkan di tahun 2008. ”kemarin lusa kami telah mengadakan Visibility Study,” ungkapnya. Sedangkan rencana untuk pembangunan LIK II dianggarkan tahun 2009.

Sementara itu, salah satu staf industri penyamakan kulit, Sumarno, mengatakan, jika pihaknya telah mengikuti prosedur yang benar tentang proses pre treatment. Industri kulitnya sudah membuang limbahnya ke proses pre treatment terlebih dahulu sebelum akhirnya ke IPAL. ”Kami sudah membuangnya disini dulu (pre treatment) baru ke IPAL. Selain itu, kami juga rutin membersihkan endapan limbah seminggu sekali,” tandasnya.

Seperti diketahui, warga di sekitar kawasan Lingkungan Industri Kulit (LIK) Magetan dan Kali Gandong sempat mengeluhkan bau limbah kulit. Bau limbah pembuangan lingkungan industri kecil ini dinilai menggangu kenyamanan warga. Pasalnya, aroma tak sedap yang ditimbulkan limbah itu mengganggu pernafasan. Warga meminta pengusaha dan pemda setempat untuk segera mencari solusi, termasuk kemungkinan membangun IPAL baru. Sehingga tidak terjadi over capacity yang menyebabkan pengusaha LIK membuang limbah ke kali.

http://moderatofm.com

ENZIM AKTIF MULTIGUNA EXOLITE BAHAN PENYAMAK KULIT RAMAH LINGKUNGAN

Kamis, 27 Agustus 2009

Exolite merupakan cairan enzim aktif hasil riset bioteknologi Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT).

Exolite diproduksi berdasarkan kerjasama BPPT, Balai Besar Kulit, Karet dan Plastik (BBKKP) Yogyakarta dan PT Essindo. Exolite merupakan bahan pengganti penyamakan kulit yang ramah lingkungan produk dalam negeri dengan harga kompetitif. Penggunaan Exolite akan menyederhanakan proses penyamakan (tanpa proses bating). Exolite mudah didapat karena merupakan produk dalam negeri dan didapat berupa kemasan 2 liter, 20 liter dan 30 liter. Keunggulan Exolite dibandingkan dengan produk impor:

Exolite

• Lebih mudah diperoleh karena produk dalam negeri.
• Harga kompetitif dan tidak tergantung nilai tukar rupiah.
• Produk ramah lingkungan.
• Didukung oleh teknisi yang siap memberikan pelayanan purna jual dan pelatihan.
• Langsung dapat digunakan pada proses soaking atau unhairing tanpa melalui proses bating sehingga mengurangi penggunaan bahan kimia lain serta bisa digunakan sebagai bating agent.
• Bulu yang lepas dalam keadaan utuh sehingga ada peluang untuk dimanfaatkan menjadi produk samping yang dapat meningkatkan nilai tambah.

Produk impor

• Pengadaan produk memerlukan waktu yang cukup lama.
• Harga sangat tergantung dengan nilai tukar rupiah.
• Menghasilkan limbah yang dapat menimbulkan kenaikan tingkat pencemaran.
• Tidak selalu dan bahkan tidak pernah ada pelayanan purna jual.
• Harus melalui proses bating sehingga masih banyak diperlukan bahan kimia lain, limbahnya dapat meningkatkan pencemaran.
• Bulu yang lepas dari kulit pada umumnya menjadi bubur bersama sebagian lapisan kulit bagian luar sehingga tidak dapat dimanfaatkan.

Industri Penyamakan Kulit dan UKM Penyamakan Kulit yang berminat menggunakan Exolite silakan menghubungi:

Tim Riset Bioindustri BPPT/Tim Enzim
DR. Siswa Setyahadi / Joni Prasetyo, ST
Gedung BPPT Lantai 15
Jl. MH Thamrin 8 Jakarta Pusat
Tel: (021) 3169520 / 3169528
Fax: (021) 31669510
e-mail : PRASETYO j2001@Yahoo.com

Mengeruk UNTUNG dari Asap Cair pada Bisnis Penyamakan Kulit

Industri penyemakan kulit merupakan industri yang cukup potensial sebagai penyumbang devisa Negara di Indonesia. Keberhasilan industri penyamakan kulit salah satunya sangat tergantung dari bahan baku kulit, baik kwalitas mapun kuantitas yang dihasilkan oleh ternak sapi, kerbau, domba, kambing dan ternak / hewan non konvensional lainnya seperti reptile, ikan, unggas, dll.

Kualitas kulit mentah sangat depengaruhi oleh beberapa factor antara lain yaitu cacat yang terdapat pada kulit, baik cacat biologis maupun mekanis. Cacat biologis disebabkan karena adanya cacat oleh bakteri, jamu, luka karena goresan sewaktu hewan digembala maupun diangkut. Sedang cacat meknis disebabkan adanya perlakuan terhadap kulit setelahhewan tersebut disembelih, yaitu terjadi goresan – goresan pisau dan lubang – lubang pada saat pengulitan hewan.

Tidak semuanya kulit mentah segar langsung dapat diproses oleh industri penyamakan kulit. Kulit tersebut biasanya dikumpulkan terlebih dahulu oleh para pengumpul kulit dengan perlakuan pengawetan agar kulit tersebut tidak busuk sebelum dibawa keindustri penyamakan kulit. Factor pengawetan kulit mentah pun menjadi sangat penting karena akan mempengaruhi kualitas kulit mentah. Kulit mentah yang diawetkan dengan cara yang benar dapat disimpan dalam waktu yang cukup lama tanpa mengalami perubahan yang berarti.

Tujuan pengawetan kulit mentah adalah untuk menghindari / mencegah agar kulit mentah tersebut tidak busuk karena terserang bakteri, tidak dimakan serangga serta tahan terhadap keadaan sekitarnya. Dasar dari pengawetan kulit adalah untuk mengurangi kadar air dalam kulit mentah sehingga mencapai batas minimum yang diperlukan oleh bakteri pembusuk untuk dapat hidup dan berkembang biak. Biasanya pengawetan kulit mentah dikerjakan dengan cara diracun kemudian dikeringkan, direndam dalam garam jenuh ( 20° – 24° Be ) selama kurang lebih 24 jam, dan ada pula dilakukan dengan ditaburi garam direndam dalam garam jenuh, dan dapat diawet degan cara diasamkan (pikel).

Perlakuan pengawetan kulit yang menggunakan asap cair sebagai pengganti racun berfungsi untuk mencegah adanya bakteri pembusuk, serangga dan jamur sehingga kulit tidak busuk dalam waktu yang lama. Dengan menggunakan asap cair diharapkan pengawetan ini tidak membahayakan bagi manusia dan lingkungan Karen tidak perlu menggunakann bahan kimia yang tidak ramah lingkungan.

Asap cair ynag digunakan sebagai bahan pengawt kulit diperoleh dari bahan kayu (tempurung kelapa) yang diproduksi dengan proses pirolisis pada suhu 400° C dan disertai kondensasi menggunakan air sebagai media pendingin. Proses ini akan menghasilkan asap cair yang mengandung senyawa asam, fenol dan karbonil yang merupakan senyawa fungsional dalam pengawetan bahan untuk menghambat pertumbuhan mikroba. Aktivitas anti mikrobia asap cair dari berbagai macam kayu sangat tinggi. Pengenceran asp cair sampai dengan 100 kali masih menunjukkan aktivitas penghambatan terhadap semua bakteri kecuali teradap pertumbuhan Salmonella Typhimoriu. Pada pH netral pengenceran asap cair sampai dengan 10 kali masih memperlihatkan penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri.

Dari data yang ada menunjukkan bahwa asap cair dari tempurung kelapa mempunyai aktivitas anti mikrobia paling tinggai dibanding dengan kayu – kayu lainnya (Purnomo Darmaji, dkk,1997). Fenol dan asam asetat merupakan senyawa anti mikrobia dalam asap cair tempurung kelapa yang masing – masing mempunyai konsentrasi 1,28 % dan 9,60 % (tranggono, dkk, 1997). Aktivitas anti bakteri dari asap cair terutama disebabkan adanya kombinasi antara komponen fungsional fenol dan asam organik yang bekerja secara sinergis mencegah dan mengontrol pertumbuhan mikroba ( paszczola dan Astuti 2000). Adanya fenol dengan titik didih tinggi dalam asap cair juga merupakan zat anti bakteri yang tinggi ( Astuti, 2000 ). Asap cair merupakan hasil limbah dari tempurung kelapa yang mempunyai sifat – sifat antara lain sebagai bahan pengawet anti jamur, dan lain – lain merupakan bahan yang ramah lingkungan.

Beberapa Negara yang merupakan konsumen kulit dari Indonesia telah mulai mensyaratkan adanya perhatian terhadap lingkungan ( penerapan ISO 14001 ) pada industri penyamakan kulit. Guna mengatasi masalah tersebut salah satunya adalah dengan cara mencari pengganti bahan – bahan kimia yang ramah ligkungan sehingga tidak menimbulkan dampak negatif bagi manusia dan lingkungannya, yaitu antara dengan menggunakan asap cair. Karena penggunaan asap cair belum banyak diterapkan bahkan belum ada sama sekali, oleh para pengumpul kulit maupun industri penyamakan kulit untuk pengawetan kulit, maka penelitian terhadap asap cair perlu dilaksanakan sebagai pengganti bahan pengawet kimia. Keberhasilan penelitian ini diharapkan dapat membantu meringankan permasalahan yang dihadapi oleh para pengumpul kulit dan industri penyamakan kulit terutama dalam efisiensi produksi pengolahan lingkungan.

Dari percobaan yang telah dilakukan pada penyamakan kulit menggunakan asap cair dapat dilihat dari daftar berikut ini :

hasil pengamatan kurang dari 1 minggudengan menggunakan konsntrasi asap cari 5 %, 10% dan 15%

A. Konsentrasi 5%

1. Bulu sedikit rontok pada bagian pinggir perut
2. Bulu mudah dicabut pada pinggir bagian perut dan bagian kulit yang tipis
3. Sedikit ada jamur pada bagian kulit yang belum kering

B. Konsentrasi 10%

1. Bulu tidak ada yang rontok
2. Bulu sulit dicabut
3. Tidak ada kutu / ulat dibagian daging dan bulu pada kulit

C. Konsentrasi 15%

1. Bulu tidak ada yang rontok
2. Bulu sulut dicabut
3. Tidak ada kutu / ulat dibagian daging dan bulu pada kulit

bahkan sampai usia 3 bulan, hasil yang diperoleh seperti di bawah ini :

A. Konsentrasi 5%

1.

Bulu hampir disemua bagian mudah dicabut dan rontok
2.

Beberapa kutu yang sudah mulai ada diseluruh bagian kulit baik dibagian daging maupun bulu
3.

Bulu tidak ada yang rontok

B. Konsentrasi 10%

1.

Bulu sulit dicabut
2.

Tidak ada kutu dibagian daging dan bulu pada kulit
3.

Bulu tidak ada yang rontok

C. Konsentrasi 15%

1.

Bulu sulit dicabut
2.

Tidak ada kutu dibagian daging dan bulu pada kulit

Melihat hasil yang ada, penggunaan asap cair pada penyamakan kulit bisa disimpulkan sebagai berikut. Dan tentunya banyak keuntungan yang akan diperoleh antara lain:

1.

Asap cair dari bahan limbah tempurung kelapa dapat digunakan proses pengawetan kulit mentah.
2.

Asap cair dapat menggantikan obat – obatan kimia sebagai sebagai anti bakteri / jamur.
3.

Pemberian obat anti bakteri / jamur dapat digantikan dengan pemberian asap cair.
4.

Dengan menggunakan asap cair sebagai pengganti bahan kimia anti bakteri / jamur, maka akan dapat mengurangi sebagian pencemaran lingkungan yang ditimbulkan oleh penggunaan bahan kimia yang tidak ramah lingkungan dalam proses pengawetan kulit.

Ok siapa yang mau coba…?

untuk pemesanan produk bisa menghubungi saya di

Untuk yang berminat, silahkan bisa memesan secara On line
Aplikasi pembayaran :
Kirim ke No Rek : 445-0961-391 an: Mansur Mashuri
BCA KCP Katamso Yogyakarta
Konfirmasi pembayaran :
email : mansur_mash@yahoo.com
blig : http://produkkelapa.wordpress.com
kantor : Jl. Nitikan Baru no 9 Yogyakarta
Contact Person : Mansur Mashuri (081328042283)

KINERJA SEQUENCING BATCH REACTOR (SBR) UNTUK PENYISIHAN COD DALAM AIR LIMBAH PENYAMAKAN KULIT

KINERJA SEQUENCING BATCH REACTOR (SBR) UNTUK PENYISIHAN COD DALAM AIR LIMBAH PENYAMAKAN KULIT DENGAN PARAMETER RASIO WAKTU PENGISIAN TERHADAP WAKTU REAKSI

Sudaryati Cahyaningsih*, Widyarani*
* Pusat Penelitian Kimia - LIPI
Kampus LIPI Cisitu - Sangkuriang Bandung 40135
telf. 62 22 2503051/ fax. 62 22 2503240
email:widyarani@gmail.com

Abstrak

Industri penyamakan kulit menghasilkan air limbah yang memiliki kandungan organik tinggi, di mana konsentrasi COD berkisar antara 125—25.520 mg/l. Percobaan untuk menguji kinerja Sequencing Batch Reactor (SBR) untuk penyisihan COD dilakukan dengan variasi perbandingan waktu pengisian dan waktu reaksi (p/r) 2:4, 2:6, dan 2:8 jam dan variasi beban organik 1.500 mg/l COD, 2.500 mg/l COD, dan 3.500 mg/l COD. Laju penyisihan substrat pada beban rendah terutama didominasi selama fase pengisian, sedangkan untuk beban tinggi laju penyisihan organik dominan terjadi pada fase reaksi.Untuk beban organik 2.500 mg/l COD dan 3.500 mg/l COD, kinerja optimal dicapai pada rasio p/r 2:6 dengan efisiensi penyisihan COD rata-rata 74,61% dan 85,47%. Untuk beban organik 1.500 mg/l COD, kinerja optimal dicapai pada rasio p/r 2:8 dengan efisiensi penyisihan COD rata-rata 69,63%.

Kata Kunci:air limbah penyamakan kulit; SBR; COD; p/r


SEQUENCING BATCH REACTOR PERFORMANCE ON COD REMOVAL FROM TANNERY WASTEWATER WITH FILL-REACTION TIME RATIO VARIATION

Abstract

Tannery industry generates wastewater with high organic content, that COD concentration ranges from 125 to 25,520 mg/l. Experiment to measure Sequencing Batch Reactor (SBR) performance for COD removal was performed with fill time/reaction time (f/r) ratio variation of 2:4, 2:6 and 2:8 hours and organic load variation of 1,500 mg/l COD; 2,500 mg/l COD and 3,500 mg/l COD. Substrate removal rate on low organic load was dominant during fill phase, while on high organic load was dominant during react phase. For 2,500 mg/l COD and 3,500 mg/l COD load, optimum performance were achieved on f/r ratio 2:6 with average COD removal efficiency of 74,61% and 85.47% respectively. For 1,500 mg/l COD, optimum performance was achieved on f/r ratio 2:8 with average COD removal efficiency of 69.63%.

Keywords:tannery wastewater; SBR; COD; f/r



1. Pendahuluan
Meningkatnya kebutuhan akan barang-barang kulit memicu peningkatan aktivitas industri kulit, termasuk industri penyamakan mengolah kulit mentah menjadi kulit samak. Pada proses penyamakan, semua bagian nonkolagen dari kulit dihilangkan karena hanya kolagen yang bereaksi dengan bahan penyamak. Terdapat tiga tahapan pokok dalam industri penyamakan kulit yaitu pengerjaan basah (beamhouse), penyamakan (tanning), dan penyelesaian akhir (finishing). Masing-masing tahapan ini terdiri atas beberapa macam proses yang membutuhkan tambahan bahan kimia dan umumnya menggunakan air dalam volume besar. Teknologi konvensional menggunakan + 34-56 m3 air/ton bahan mentah dan + 300 kg bahan kimia/ton bahan mentah, antara lain berupa sodium sulfida, kapur, garam amonium, enzim, asam sulfat, NaCl, krom, dan Na2CO3.
Karakteristik air limbah penyamakan kulit sangat dipengaruhi oleh jenis dan karakteristik kulit serta teknologi yang digunakan. Tiap tahapan proses menghasilkan air limbah dengan karakteristik yang berbeda. Komposisi air limbah umumnya terdiri atas 40% air dan 60% padatan termasuk kolagen, lemak, protein, dll. Karakteristik air limbah penyamakan kulit keseluruhan ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Karakteristik Air Limbah Penyamakan Kulit
Parameter Satuan Kualitas Air Limbah
pH
TSS
COD
BOD
Grease
NH3
Khromium
Sulfida
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l 6 – 10
295 – 3.320
125 – 25.520
100 – 10.500
7 – 185
0 06 – 45
0 – 1.621
0 – 103
• Sumber: BBKKP (1995) dalam Cahyaningsih (2001)

Sistem pengolahan limbah industri penyamakan kulit saat ini lebih banyak dilakukan secara fisik-kimia yang dapat mereduksi khromium hingga 95%, sulfida hingga 100%, dan BOD hingga 80%, namun umumnya tinggi dalam biaya operasional dan menghasilkan lumpur hasil olahan yang mengandung khromium. Pengolahan air limbah secara biologis merupakan alternatif terhadap pengolahan fsik-kimia, terutama untuk menyisihkan bahan organik terlarut dan koloid. Kelebihan pengolahan biologi adalah efektif, mudah dioperasikan, dan ekonomis. Meskipun demikian, kinerja proses biologi sangat dipengaruhi oleh pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme.
Sistem Sequencing Batch Reactor (SBR) adalah modifikasi activated sludge dari sistem kontinu menjadi diskontinu (batch). Pada SBR proses aerasi dan sedimentasi berlangsung dalam satu tangki. Pengoperasian SBR terdiri atas lima siklus yaitu fill (pengisian), react (reaksi), settle (pengendapan), decant/draw (pembuangan), dan idle (stabilisasi/pelaparan).
Pada penelitian ini akan dilihat kemampuan SBR untuk mengolah COD dalam air limbah industri penyamakan kulit dengan variasi waktu pengisian dan waktu reaksi, agar didapatkan kinerja reaktor yang optimal.

2. Metodologi
Pada penelitian ini digunakan reaktor dari bahan gelas dengan volume operasi 20 liter. Reaktor dilengkapi dengan aerator yang dipasang pada dasar reaktor. Gelembung udara yang terbentuk selain berfungsi untuk memberikan suplai oksigen juga berfungsi untuk mengaduk mixed liquor yang ada di dalam reaktor. Rangkaian model instalasi pengolahan air limbah ditunjukkan pada Gambar 1.


Gambar 1. Model Instalasi Pengolahan Air Limbah

Lamanya waktu pengisian dijaga konstan selama 2 jam sedangkan waktu reaksi divariasikan selama 4, 6, dan 8 jam. Beban organik yang digunakan adalah 3.500 mg/l COD yang juga dibandingkan dengan 2.500 mg/l COD dan 1.500 mg/l COD. Pengoperasian reaktor dilakukan dalam kondisi aerob di mana konsentrasi DO dijaga agar > 2 mg/l O2.
Seeding dan aklimatisasi dilakukan secara batch. Benih ditumbuhkan secara aerob dalam media amilum dengan pengayaan nutrisi NH4Cl, MgSO4.7H2O, K2HPO4, CaCl2, dan FeCl3.
Pengumpulan data diambil secara berturut-turut untuk 3 siklus. Sampel diambil pada titik umpan, kondisi awal reaktor, 1 jam pengisian, 2 jam pengisian yang merupakan awal reaksi, setengah reaksi, akhir reaksi, dan akhir sedimentasi (keluaran). Parameter yang diukur adalah COD (Standard Methods 5220.C), VSS (Standard Methods 2540.E), pH dengan pHmeter glass electrode, konsentrasi DO dengan DO-meter, dan temperatur.

3. Hasil dan Pembahasan
Hasil pengukuran konsentrasi COD dengan rasio pengisian:reaksi (p/r) 2:4 jam ditunjukkan pada Gambar 2.


Gambar 2. Kurva Pengaruh Rasio p/r 2:4 jam Terhadap Perubahan COD Pada Beban + 3.500 mg/l COD

Fenomena perubahan konsentrasi COD dari jam ke jam pada setiap siklusnya relatif sama. Pada saat pengisian 1 jam terjadi penurunan materi organik, karena adanya pengenceran dan adanya aktivitas mikroorganisme dalam mendegradasi substrat. Kemudian pada akhir pengisian terlihat adanya sedikit kenaikan konsentrasi organik. Hal ini disebabkan bioreaktor tidak lagi melakukan pengenceran sedangkan laju aktivitas mikroorganisme mendegradasi substrat tampaknya tidak mampu mengimbangi laju penambahan substrat. Selama reaksi, konsentrasi organik terus menurun seiring dengan adanya aktivitas biomassa dalam penguraian substrat.
Efisiensi penyisihan organik COD rasio p/r 2:4 jam dari ketiga siklus yang diamati relatif cukup konstan, berkisar antara 80,35% sampai 82,18%. Dengan beban yang tinggi, waktu reaksi 4 jam tidak cukup bagi biomassa untuk menguraikan materi organik sampai tingkat yang memuaskan. Kestabilan tingkat penyisihan substrat pada variasi ini, antara lain disebabkan oleh konsentrasi COD awal bioreaktor untuk setiap siklus relatif sama.
Untuk beban yang lebih rendah, rasio p/r 2:4 juga memberikan hasil yang kurang memuaskan yaitu rata-rata 62,49% dan 42,28% untuk beban 1.500 mg/l COD dan 2.500 mg/l COD.
Hasil pengukuran konsentrasi COD dengan rasio p/r 2:6 jam ditunjukkan pada Gambar 3.


Gambar 3. Kurva Pengaruh Rasio p/r 2:6 jam Terhadap Perubahan COD Pada Beban + 3.500 mg/l COD

Sebagaimana terlihat pada Gambar 3, pada rasio p/r 2:6 jam ini fenomena perubahan konsentrasi COD dari jam ke jam pada setiap siklusnya relatif tidak stabil dibandingkan rasio p/r 2:4. Pada siklus ke-2 di awal pengisian tampaknya biomassa relatif lamban beradaptasi dengan substrat daripada siklus lainnya. Akibatnya di akhir masa pengisian tingkat penyisihan hanya mencapai 20,83%, sedangkan tingkat penyisihan pada siklus ke-1 dapat mencapai 52,00% dan siklus ke-3 47,50%. Adanya penumpukan materi organik di akhir pengisian menyebabkan pembebanan yang relatif besar pada bioreaktor selama fase reaksi. Dari Gambar 3 terlihat bahwa fase sedimentasi selama 4 jam cukup berperan dalam menyisihkan materi organik. Efisiensi penyisihan pada akhir reaksi berkisar antara 59,17% sampai 84,00%, sedangkan efisiensi penyisihan keseluruhan berkisar antara 78,61% sampai 89,09%.
Hasil pengukuran konsentrasi COD dan efisiensi penyisihan COD dengan rasio p/r 2:8 jam ditunjukkan pada Gambar 4.
Pada rasio p/r 2:8 jam, perubahan konsentrasi COD dari jam ke jam dan efisiensi penyisihan substrat dari setiap siklus relatif konstan. Pada waktu reaksi 6 jam, penumpukan materi yang terjadi di akhir fase pengisian mempengaruhi penyisihan pada akhir reaksi namun terkompensasi oleh pengendapan. Pada rasio p/r 2:8 jam, panjangnya waktu reaksi sehingga dapat mengatasi penumpukan materi di akhir periode reaksi, dalam hal ini materi organik yang tidak tersisihkan selama fase pengisian akan dioksidasi lebih lanjut oleh biomassa pada fase reaksi. Meskipun demikian pada akhir fase sedimentasi tampaknya terjadi penumpukan kembali materi organik yang menurunkan efisiensi penyisihan.


Gambar 4. Kurva Pengaruh Rasio p/r 2:8 jam Terhadap Perubahan COD Pada Beban + 3.500 mg/l COD

Untuk beban 1.500 mg/l COD didapatkan efisiensi penyisihan rata-rata 69,63% yang hanya sedikit lebih tinggi dari hasil yang didapatkan untuk rasio p/r 2:6. Untuk beban 2.500 mg/l COD didapatkan efisiensi penyisihan rata-rata 72,91% yang lebih rendah dari hasil yang didapatkan untuk rasio p/r 2:6.
Efisiensi penyisihan COD yang didapatkan pada percobaan ini untuk rasio p/r 2:6 dan beban 3.500 mg/l COD (85,5%) mendekati hasil percobaan Goltara dkk (2003) yang mengolah air limbah penyamakan kulit dari proses pengerjaan basah (beamhouse) menggunakan Membrane SBR, di mana setelah tahap aklimatisasi penyisihan COD berkisar antara 85% - 95%. Air limbah pada proses beamhouse memiliki beban organik relatif rendah, berkisar antara 732-1.576 mg/l COD.
Untuk semua variasi beban dan waktu, penyisihan organik cukup besar terjadi pada fase pengisian. Untuk beban rendah (1.500 mg/l COD), hasil ini bersesuaian dengan hasil yang didapatkan pada percobaan Handayani (2003) yang menggunakan SBR untuk mengolah air limbah rumah pemotongan hewan. Untuk beban sedang dan tinggi, fase reaksi dan sedimentasi berperan dalam penyisihan organik karena adanya penumpukan materi organik pada akhir fase pengisian.
Pada SBR sebagai proses cyclic, terdapat keterkaitan antara suatu siklus dengan siklus berikutnya, dalam hal ini kinerja siklus pertama akan mempengaruhi siklus kedua, dan seterusnya. Pada percobaan ini siklus tidak memberikan perbedaan efisiensi. Hal ini dapat disebabkan masukan substrat yang seragam pada tiap siklus.
Dari percobaan ini, terlihat bahwa untuk tahap operasional, rasio p/r 2:6 lebih tepat digunakan untuk beban organik sedang dan tinggi (2.500 dan 3.500 mg/l COD). Untuk beban 1.500 mg/l COD, efisiensi tertinggi yang didapatkan dari rasio p/r 2:8 hanya mencapai rata-rata 69,63%. Waktu operasi yang lama menjadi tidak ekonomis untuk penyisihan beban organik yang rendah sehingga diperlukan modifikasi siklus operasi dengan pendekatan yang berbeda. Alternatif lainnya adalah dengan menstabilkan masukan air limbah dan mempertahankan nilai yield biomassa (Y) rendah agar kinerja tiap siklus seragam dan optimal.

4. Kesimpulan
Secara keseluruhan kinerja SBR cukup optimum untuk mengolah air limbah industri penyamakan kulit dengan beban organik sedang dan tinggi (2.500 mg/l COD dan 3.500 mg/l COD). Rasio p/r berpengaruh terhadap penyisihan COD, di mana efisiensi penyisihan optimum sebesar 74,61% (beban sedang) dan 85,47% (beban tinggi) tercapai pada rasio p/r 2:6. Laju penyisihan substrat pada beban rendah terutama didominasi selama fase pengisian, sedangkan untuk beban tinggi laju penyisihan organik dominan terjadi pada fase reaksi.

Daftar Pustaka
[1] ---, (2002), “Treatment of Tannery Wastewater”, Infogate, Naturgerechte Technologien, Bau- und Wirtschaftsberatung (TBW) GmbH, Frankfurt, Germany.
[2] Cahyaningsih, S., (2001), “Kinerja Bioreaktor Anaerob Media Tetap Aliran ke Atas Bermedia Bambu untuk Mengolah Air Limbah Industri Penyamakan Kulit”, Tesis Magister, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
[3] Goltara, A., J. Martinez, dan R. Mendez., (2003), “Carbon and Nitrogen Removal from Tannery Wastewater with a Membrane Bioreactor”, Water Sci. Tech., Vol. 48 No. 1, halaman 207-214.
[4] Handayani, D.A., (2003), “Kinetika Sequencing Batch Reactor Aerob Setelah Flotasi Udara Terlarut Pada Pengolahan Air Buangan Rumah Potong Hewan”, Tesis Magister, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
[5] Metcalf & Eddy, (1991), “Wastewater Engineering: Treatment Disposal Reuse”, edisi 3, McGraw Hill International Edition, Singapore.

PENGGUNAAN ENZIM PROTEASE ASPERGILLUS FLAVUS DALAM PERENDAMAN KULIT KELINCI PADA PENYAMAKAN KULIT

oleh Dwi Wulandari ¹⁾

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan enzim protease Aspergillus flavus dalam perendaman kulit kelinci pada penyamakan kulit dengan konsentrasi dan waktu perendaman yang berbeda terhadap kadar protein, kadar air dan struktur histologi kulit kelinci setelah perendaman. Menggunakan rancangan Acak Lengkap pola faktorial 4 x 4 dengan 4 perlakuan waktu yaitu 0,5; 1; 1,5 ; 2 jam dengan 4 perlakuan konsentrasi enzim ialah 0%; 0,5%; 1% dan 1,5%, bila ada perbedan antar perlakuan diteruskan dengan Uji Wilayah Ganda Duncan,s. Rata – rata kadar air hasil penelitian dengan perlakuan enzim adalah 48,23%; 54,58% ; 56,97% dan 57,98% , sedangkan dengan perlakuan waktu berturut –turut yaitu 41,70% ; 56,55% ; 57,78% dan 61,72%. Rerata kadar protein hasil penelitian dari perlakuan enzim diperoleh sebesar 30,71% ; 25,58% ; 23,63% dan 22,23% , sedangkan dari waktu perendaman yaitu 26,28% ; 25,28% ; 25,12% serta 24,91%. Hasil perhitungan statistik menunjukkan perbedaan yang nyata (P <>Aspergillus flavus 0,5% selam 1 jam dalam perendaman kulit pada penyamakan sudah mampu mendegradasi protein globular dan meningkatkan penyerapan air kulit. Hasil uji aktivitas enzim diperoleh sebesar 139, 72 Unit/mg. Penggunaan enzim protease Aspergillus flavus pada perendaman kulit kelinci dari struktur histologi kulitnya epidermis tampak lebih bersih. Enzim protease Aspergillus flavus dapat digunakan sebagai agensia perendaman kulit kelinci pada penyamakan kulit . Semakin tinggi konsentrasi enzim dan semakain lama waktu perendaman, mempermudah penghilangan lapisan epidermis, mempercepat berkurangnya protein globular dan meningkatkan penyerapan kadar air.

Kata kunci : Kulit kelinci, Aspergillus flavus, protease, histologi kulit

¹⁾ Staf Pengajar Akademi Teknologi Kulit Yogyakarta Program Studi Teknologi Pengolahan Kulit