Limbah Industri Olahan Susu

Industri pengolahan susu melibatkan bahan baku susu murni menjadi produk konsumen seperti susu, mentega, keju, yoghurt, susu kental, susu kering (susu bubuk), dan es krim, menggunakan proses seperti chilling (pendinginan), pasteurisasi, dan homogenisasi. Produk-produk khusus termasuk buttermilk, whey, dan turunannya.

Limbah susu mengandung gula terlarut dan protein, lemak, dan mungkin residu dari aditif. Parameter –parameter penting yang harus diperhatikan dalam dairy industry adalah:
a. BOD dengan rata-rata berkisar 0,8-2,5 kilogram per metrik ton (kg/t) susu dalam limbah yang belum ditreatment
b. COD yang biasanya sekitar 1,5 kali kadar BOD
c. Total padatan tersuspensi di 100-1,000 miligram per liter (mg/l)
d. Total padatan terlarut fosfor (10-100 mg/l), dan nitrogen (sekitar 6% dari tingkat BOD).

Produksi krim, mentega, keju, dan whey adalah sumber utama dari BOD dalam air limbah. Pada umumnya, beban limbah dari konstituen susu adalah sebagai berikut : 1 kg lemak susu setara dengan 3 kg COD ; 1 kg laktosa setara dengan 1,13 kg COD; dan 1 kg protein setara dengan 1,36 COD kg. Air limbah dapat mengandung zat patogen dari bahan yang terkontaminasi atau proses produksi. Susu sering menghasilkan bau dan debu (dalam beberapa kasus) yang perlu dikontrol. Sebagian besar limbah padat dapat diolah menjadi produk lain dan produk sampingan

Pencegahan dan Pengendalian Pencemaran
Praktek pencegahan pencemaran baik di industri susu meliputi:
• Pengurangan produksi berlebihan oleh kontrol produksi yang lebih baik.
• Penggunaan kemasan sekali pakai, bukan botol yang sulit didaur ulang.
• Pengumpulan produk limbah untuk pembuatan pakan ternak
• Optimalisasi penggunaan air dan bahan kimia pembersih, resirkulasi air pendingin.
• Pemisahan limbah dari instalasi sistem sanitasi, pengolahan, dan pendinginan (termasuk kondensasi); ini memfasilitasi daur ulang air limbah.
• Gunakan kondensat untuk membersihkan, jangan air bersih.
• Hemat energi dengan menggunakan heat exchanger untuk pendinginan dan kondensasi.
• Penggunaan tekanan tinggi nozel untuk meminimalkan penggunaan air.
• Menghindari penggunaan fosfor sebagai agen pembersih.

Pemeriksaan sampel secara terus menerus dan mengukur parameter penting daalam proses produksi memungkinkan kelebihan produksi dapat teridentifikasi dan dikurangi, sehingga mengurangi beban limbah. Masalah bau masalah biasanya dapat dicegah dengan menjaga kebersihan dengan baik dan melakukan penyimpanan yang benar.

Sasaran Beban Pencemaran
Karena polutan yang dihasilkan oleh industri menimbulkan kerugian sangat besar dalam produksi, disarankan meningkatkan efisiensi produksi untuk mengurangi beban polutan.
Beban air limbah biasanya 1-2 meter kubik per metrik ton (m3/t) susu olahan. Para operator pabrik harus berusaha untuk mencapai tingkat 1 m3/t atau kurang dari sistem pengolahan limbah cair. Tingkat BOD harus kurang dari 2,5 kg/t susu, dengan target 1-1,5 kg/t. Tingkat BOD dari mentega dan produksi keju harus kurang dari 2 kg/t produk.

Teknologi Treatment
Pretreatment efluen terdiri dari screening, pemerataan aliran, netralisasi, dan flotasi udara (untuk menghilangkan lemak dan padatan), itu biasanya dilakukan dengan treatment biologis. Jika ruang, tanah atau kolam perawatan sistem tersedia, maka akan menjadi metode treatment yang sangat potensial. Sistem pengolahan biologis lainnya dapat berupa trickling filter, kontaktor biologi berputar, dan treatment lumpur aktif.
Limbah susu yang belum ditreatment ada kemungkinan dapat dibuang langsung ke sistem pembuangan kota, jika sesuai dengan persetujuan dari otoritas yang relevan.
Kontrol bau dapat diatasi dengan pembuatan ventilasi dimana keju disimpan atau meleleh. Untuk pengendalian debu di pabrik susu bubuk disediakan filter kain.

1. Emisi Udara
Bau kontrol (seperti absorber/biofilters pada sistem knalpot) harus dilaksanakan di mana diperlukan untuk mencapai kualitas bau dapat diterima bagi warga di dekatnya. Kain filter harus digunakan untuk mengontrol debu dari produksi susu bubuk di bawah 50 miligram per meter kubik normal (mg/Nm3).

2. Limbah Cair

Berikut Tabel 1 di bawah ini berisi mengenai parameter yang memegang peranan penting dalam kualitas limbah industri olahan susu.

 Tabel 1. Kualitas Limbah Industri Susu

pH memiliki pengaruh besar dalam pertumbuhan mikroba. Pengukuran tingkat keasaman ini dapat mengunakan elektroda pH yang tahan terhadap kondisi limbah itu sendiri

Penentuan BOD dan COD sangat penting untuk mengetahui tingkat pencemaran limbah yang menuju ke perairan umum. Kandungan BOD dan COD perlu diketahui agar senyawa organik dalam limbah air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia baik yang mudah atau sukar didegradasi secara biologis . BOD dapat diukur dengan menggunakan prinsip manometrik dan respirometrik. COD dapat diukur dengan menggunakan metode spektrofotometri setelah mengalami pemanasan pada suhu dan waktu tertentu.

Total Suspended Solid (TSS) adalah salah satu parameter yang digunakan untuk pengukuran kualitas air. Penentuan padatan tersuspensi total perlu dilakukan untuk mengetahui kandungan bahan-bahan organik dan anorganik yang dapat berdampak buruk terhadap kualitas air karena mengurangi penetrasi matahari ke dalam air dan meningkatkan kekeruhan air yang menyebabkan gangguan pertumbuhan bagi organisme air. Penentuan kadar TSS dapat dilakukan dengan menggunakan metode gravimetri, spektrofotometri, atau dengan TSS meter.
Lemak dan minyak biasa ditemukan mengapung di permukaan air meskipun sebagian terdapat di bawah permukaan air. Adanya minyak dan lemak di atas permukaan air menghambat proses biologi dalam air sehingga proses fotosintesis sulit terjadi. Penentuan kadar minyak dan lemak secara akurat dapat dilakukan dengan melakukan ekstraksi atau dengan metode spektrofotometri.

Pengendalian senyawa nitrogen dan fosfor penting dilakukan karena senyawa-senyawa tersebut bersifat metabolistik. Keberadaan fosfor yang berlebihan disertai dengan keberadaan nitrogen dapat menstimulir ledakkan pertumbuhan algae di perairan yang akhirnya membentuk lapisan di atas permukaan air yang dapat menghambat penetrasi oksigen dan matahari sehingga akan mengganggu kehidupan biota air. Penentuan kadar nitrogen dan fosfor dapat dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri.

Suhu mempengaruhi aktivitas dan pertumbuhan bakteri dalam limbah. Pengukuran suhu dapat dilakukan dengan menggunakan termometer biasa.

Bakteri coliform merupakan indikator mikroorganisme berbahaya di dalam air limbah. Pada umumnya, penentuan banyaknya bakteri coliform dalam limbah dapat menggunakan metode MPN.

 

Sumber:

Economopoulos, Alexander P. 1993. Assessment of Sources of Air, Water, and Land Pollution: A Guide to Rapid Source Inventory Techniques and Their Use in Formulating Environmental Control Strategies. Part 1: Rapid Inventory Techniques in Environmental Pollution. WHO/PEP/GETNET/93.1-A. Geneva: World Health Organization.

Robinson, R. K. 1986. “Advances in Milk Products.” In Modern Dairy Technology, Vol. 2. Amsterdam: Elsevier Applied Science Publishers.

World Bank. 1996. “Pollution Prevention and Abatement: Dairy Industry.” Draft Technical Background Document.
Environment Department, Washington, D.C.