Studi Kasus Penerapan Pengelolaan Air Limbah di Perusahaan Pemotongan dan Pengolahan Daging Mentah di Shanghai

Sebuah perusahaan pengolahan daging yang berbasis di Shanghai didirikan pada tahun 2011 dan berlokasi di Distrik Songjiang. Operasi bisnisnya meliputi kegiatan yang diizinkan seperti penyembelihan babi, peternakan unggas dan ternak, distribusi makanan, dan transportasi barang melalui jalan darat (tidak termasuk bahan berbahaya). Entitas induknya, sebuah perusahaan industri dan perdagangan yang berbasis di Shanghai dan juga berlokasi di Distrik Songjiang, adalah perusahaan swasta yang terutama bergerak di bidang peternakan babi. Perusahaan ini mengawasi empat peternakan babi skala besar, saat ini memelihara sekitar 5.000 induk babi dengan kapasitas produksi tahunan hingga 100.000 ekor babi siap jual. Selain itu, perusahaan ini bekerja sama dengan 50 pertanian ekologis yang mengintegrasikan budidaya tanaman dan peternakan hewan.

Limbah cair yang dihasilkan dari rumah potong babi mengandung konsentrasi bahan organik dan nutrisi yang tinggi. Jika dibuang tanpa pengolahan, limbah tersebut menimbulkan risiko signifikan bagi sistem perairan, tanah, kualitas udara, dan ekosistem yang lebih luas. Dampak lingkungan utamanya adalah sebagai berikut:

1. Pencemaran Air (konsekuensi yang paling langsung dan parah)
Limbah rumah potong hewan kaya akan polutan organik dan nutrisi. Ketika dilepaskan langsung ke sungai, danau, atau kolam, komponen organik—seperti darah, lemak, kotoran, dan sisa makanan—diuraikan oleh mikroorganisme, suatu proses yang mengonsumsi sejumlah besar oksigen terlarut (DO). Penurunan DO menyebabkan kondisi anaerobik, yang mengakibatkan kematian organisme air seperti ikan dan udang karena hipoksia. Dekomposisi anaerobik selanjutnya menghasilkan gas berbau tidak sedap—termasuk hidrogen sulfida, amonia, dan merkaptan—yang menyebabkan perubahan warna air dan bau busuk, sehingga air tidak dapat digunakan untuk tujuan apa pun.

Air limbah juga mengandung kadar nitrogen (N) dan fosfor (P) yang tinggi. Setelah memasuki badan air, nutrisi ini mendorong pertumbuhan alga dan fitoplankton yang berlebihan, menyebabkan ledakan alga atau pasang merah. Dekomposisi alga yang mati selanjutnya semakin mengurangi oksigen, sehingga mengganggu kestabilan ekosistem perairan. Perairan eutrofik mengalami penurunan kualitas dan menjadi tidak layak untuk diminum, irigasi, atau penggunaan industri.

Selain itu, air limbah dapat membawa mikroorganisme patogen—termasuk bakteri, virus, dan telur parasit (misalnya, Escherichia coli dan Salmonella)—yang berasal dari usus dan feses hewan. Patogen ini dapat menyebar melalui aliran air, mencemari sumber air di hilir, meningkatkan risiko penularan penyakit zoonosis, dan membahayakan kesehatan masyarakat.

2. Pencemaran Tanah
Jika air limbah dibuang langsung ke lahan atau digunakan untuk irigasi, padatan tersuspensi dan lemak dapat menyumbat pori-pori tanah, mengganggu struktur tanah, mengurangi permeabilitas, dan menghambat perkembangan akar. Kehadiran disinfektan, deterjen, dan logam berat (misalnya, tembaga dan seng) dari pakan ternak dapat menumpuk di tanah seiring waktu, mengubah sifat fisikokimia tanah, menyebabkan salinisasi atau toksisitas, dan membuat lahan tidak cocok untuk pertanian. Kelebihan nitrogen dan fosfor di luar kapasitas penyerapan tanaman dapat menyebabkan kerusakan tanaman ("luka bakar pupuk") dan dapat meresap ke dalam air tanah, menimbulkan risiko kontaminasi.

3. Polusi Udara
Dalam kondisi anaerobik, dekomposisi air limbah menghasilkan gas-gas berbahaya dan beracun seperti hidrogen sulfida (H₂S, yang ditandai dengan bau seperti telur busuk), amonia (NH₃), amina, dan merkaptan. Emisi ini tidak hanya menciptakan bau yang mengganggu masyarakat sekitar, tetapi juga menimbulkan bahaya kesehatan; konsentrasi H₂S yang tinggi bersifat toksik dan berpotensi mematikan. Selain itu, metana (CH₄), gas rumah kaca yang kuat dengan potensi pemanasan global lebih dari dua puluh kali lipat karbon dioksida, dihasilkan selama pencernaan anaerobik, yang berkontribusi terhadap perubahan iklim.

alat analisis kebutuhan oksigen kimia (COD)

Di Tiongkok, pembuangan air limbah rumah potong hewan diatur di bawah sistem perizinan yang mengharuskan kepatuhan terhadap batas emisi yang diizinkan. Fasilitas harus mematuhi secara ketat peraturan Izin Pembuangan Polutan dan memenuhi persyaratan "Standar Pembuangan Polutan Air untuk Industri Pengolahan Daging" (GB 13457-92), serta standar lokal yang berlaku yang mungkin lebih ketat.

Kepatuhan terhadap standar pembuangan dinilai melalui pemantauan berkelanjutan terhadap lima parameter utama: kebutuhan oksigen kimia (COD), nitrogen amonia (NH₃-N), total fosfor (TP), total nitrogen (TN), dan pH. Indikator-indikator ini berfungsi sebagai tolok ukur operasional untuk mengevaluasi kinerja proses pengolahan air limbah—termasuk sedimentasi, pemisahan minyak, pengolahan biologis, penghilangan nutrisi, dan disinfeksi—sehingga memungkinkan penyesuaian tepat waktu untuk memastikan pembuangan limbah yang stabil dan sesuai standar.

- Kebutuhan Oksigen Kimia (COD):COD mengukur jumlah total bahan organik yang dapat dioksidasi dalam air. Nilai COD yang lebih tinggi menunjukkan polusi organik yang lebih besar. Air limbah rumah potong hewan, yang mengandung darah, lemak, protein, dan feses, biasanya menunjukkan konsentrasi COD berkisar antara 2.000 hingga 8.000 mg/L atau lebih tinggi. Pemantauan COD sangat penting untuk menilai efisiensi penghilangan beban organik dan memastikan sistem pengolahan air limbah beroperasi secara efektif dalam batas yang dapat diterima secara lingkungan.

- Nitrogen Amonia (NH₃-N): Parameter ini mencerminkan konsentrasi amonia bebas (NH₃) dan ion amonium (NH₄⁺) dalam air. Nitrifikasi amonia mengonsumsi oksigen terlarut dalam jumlah signifikan dan dapat menyebabkan penipisan oksigen. Amonia bebas sangat beracun bagi kehidupan akuatik bahkan pada konsentrasi rendah. Selain itu, amonia berfungsi sebagai sumber nutrisi untuk pertumbuhan alga, yang berkontribusi pada eutrofikasi. Amonia berasal dari penguraian urin, feses, dan protein dalam air limbah rumah potong hewan. Pemantauan NH₃-N memastikan berfungsinya proses nitrifikasi dan denitrifikasi dengan baik serta mengurangi risiko ekologis dan kesehatan.

- Nitrogen Total (TN) dan Fosfor Total (TP):TN mewakili jumlah semua bentuk nitrogen (amonia, nitrat, nitrit, nitrogen organik), sedangkan TP mencakup semua senyawa fosfor. Keduanya merupakan pendorong utama eutrofikasi. Ketika dibuang ke badan air yang mengalir lambat seperti danau, waduk, dan muara, limbah yang kaya nitrogen dan fosfor merangsang pertumbuhan alga yang eksplosif—mirip dengan pemupukan badan air—yang menyebabkan ledakan alga. Peraturan air limbah modern memberlakukan batasan yang semakin ketat pada pembuangan TN dan TP. Pemantauan parameter ini mengevaluasi efektivitas teknologi penghilangan nutrisi canggih dan membantu mencegah degradasi ekosistem.

- Nilai pH:pH menunjukkan tingkat keasaman atau kebasaan air. Sebagian besar organisme akuatik dapat bertahan hidup dalam kisaran pH yang sempit (biasanya 6–9). Limbah yang terlalu asam atau basa dapat membahayakan kehidupan akuatik dan mengganggu keseimbangan ekologis. Bagi instalasi pengolahan air limbah, menjaga pH yang tepat sangat penting untuk kinerja optimal proses pengolahan biologis. Pemantauan pH secara terus menerus mendukung stabilitas proses dan kepatuhan terhadap peraturan.

Perusahaan telah memasang instrumen pemantauan online berikut dari Boqu Instruments di saluran pembuangan utamanya:
- Monitor Kebutuhan Oksigen Kimia Otomatis Online CODG-3000
- Monitor Otomatis Online Nitrogen Amonia NHNG-3010
- TPG-3030 Analisis Otomatis Fosfor Total Online
- TNG-3020 Analisis Nitrogen Total Online Otomatis
- PHG-2091 Penganalisis pH Online Otomatis

Analisis Otomatis Online Total Fosfor Nitrogen

Alat analisis ini memungkinkan pemantauan secara real-time terhadap COD, nitrogen amonia, total fosfor, total nitrogen, dan tingkat pH dalam air limbah. Data ini mempermudah penilaian pencemaran organik dan nutrisi, evaluasi risiko lingkungan dan kesehatan masyarakat, serta pengambilan keputusan yang tepat mengenai strategi pengolahan. Lebih lanjut, hal ini memungkinkan optimalisasi proses pengolahan, peningkatan efisiensi, pengurangan biaya operasional, minimalisasi dampak lingkungan, dan kepatuhan yang konsisten terhadap peraturan lingkungan nasional dan lokal.