ALAT KENDALI PH OTOMATIS PADA PABRIK TAHU KARYA MAHASISWA UNY

Bahan makanan berbahan dasar kedelai sangat diminati oleh masyarakat Indonesia. Banyaknya permintaan bahan makanan berbasis kedelai oleh konsumen membuat banyak usahawan membuka pabrik tahu dari skala kecil hingga besar. Pada produksi pembuatan tahu menghasilkan produk lainnya berupa limbah cair dimana limbah tersebut mengandung protein yang cukup tinggi dan dapat terurai. Jika limbah tersebut tidak diolah dengan baik sebelum pembuangan ke sungai tanpa melewati peruraian, maka dapat merusak biota di dalamnya karena perubahan nilai pH akibat limbah cair yang tidak terkontrol. Padahal jika diolah dengan baik, limbah cair tahu yang mengalami penurunan karakteristiknya seperti Total Suspended Solid (TSS), Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan Chemical Oxygen Demand (COD) dapat dimanfaatkan kembali sebagai larutan nutrisi hidroponik. Saat ini pengontrolan pH yang dilakukan pabrik tahu skala besar masih menggunakan cara manual, dimana cara tersebut dapat menimbulkan resiko keterlambatan pada saat pengecekan pH. Masalah tersebut membuat sekelompok mahasiswa UNY tergerak untuk mengotomasikan proses berlangsungnya pengolahan limbah cair yang ada di pabrik tahu menggunakan penerapan sistem kendali pendeteksi pH otomatis. Mereka adalah Muhammad Ikhsan Ardi Hansyah, Hilal Fahruh Hamam, Ersa Ivadany, Fitria Alsya Yasmin dan Chayyu Zalena Hawie.

Menurut Muhammad Ikhsan Ardi Hansyah limbah tahu merupakan hasil sisa dari pengolahan kedelai menjadi produk makanan berupa tahu. “Umumnya limbah tahu dibagi menjadi 2 jenis, yaitu limbah cair dan padat” katanya. Limbah cair didapatkan dari buangan sisa-sisa proses perendaman, pencucian, penggilingan, perebusan, dan penyaringan. Limbah ini jika tidak diolah dengan baik sebelum pembuangan dapat merusak lingkungan alam sekitarnya karena cairan ini mengandung kadar protein yang cukup tinggi dan apabila tidak diproses terlebih dahulu maka akan menimbulkan bau busuk, dan jika dibuang kesungai maka akan membuat pencemaran lingkungan yang cukup parah dan dapat berpengaruh fatal bagi biota sungai. Sedangkan limbah padatnya berupa ampas tahu yang dapat dimanfaatkan untuk pakan ternak. Hilal Fahruh Hamam menambahkan alat ini memanfaatkan Arduino sebagai controlling perangkat relay, LCD, sensor pH, sensor Turbidity, dan sensor TDS. Potential of Hydrogen (pH) adalah parameter kualitas air yang menunjukan asam atau basa larutan berasar jumlah ion hidrogen atau hidroksial, yang merupakan salah satu faktor penting untuk pertumbuhan tanaman karena dapat berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara bagi tanaman tersebut. “Dengan berkembangnya teknologi yang sangat cepat serta semakin dituntutnya efisiensi dalam melakukan pekerjaan diperlukannya suatu alat otomatisasi untuk memudahkan pekerjaan manusia yang sebeumnya dilakukan secara manual dengan penuh resiko” ungkap Hilal. Teknologi tersebut dapat diterapkan pada pengembangan alat otomatisasi pendeteksi kadar pH dalam limbah cair pabrik tahu yang dirancang secara otomatis untuk mengendalikan pH limbah agar sesuai dengan kriteria desain yang diharapkan.

Ersa Ivadany menjelaskan, pada bagian perakitan perangkat keras sensor dihubungkan dengan mikrokontroler. “Kemudian sensor diletakkan pada ketinggian yang sesuai dengan permukaan limbah cair tahu” ujarnya. Pada bagian pengolahan data terdiri dari perangkat keras mikrokontroler, RTC, dan SD Card. Semua komponen tersebut dihubungkan ke mikrokontroler melalui kabel jumper. Setelah semua perangkat terhubung, dimasukkan ke sebuah wadah yang terbuat dari plastik akrilik berbentuk kotak agar semua perangkat tersebut terlindung dari debu maupun air yang dapat merusak komponen. Pada bagian perlakuan aksi terhadap data hasil keluaran terdiri dari perangkat keras LCD, relay, dan aktuator. LCD dan relay dihubungkan ke mikrokontroler melalui kabel jumper.

Menurut Fitria Alsya Yasmin cara kerjanya pertama kali limbah cair tahu dikendalikan nilai EC-nya pada bak yang terpisah. Selanjutnya limbah tersebut dikirimkan ke bak yang digunakan untuk mengendalikan pH yang telah diletakkan dua sensor yaitu sensor suhu DS18B20 dan sensor pH. Kedua sensor tersebut membaca suhu dan nilai pH larutan nutrisi. Hasil pembacaan nilai pH nutrisi dijadikan sebagai faktor utama untuk memberikan aksi dari mikrokontroler ke relay yang disambungkan ke masing-masing pompa. Ketika nilai pH<5,3 maka pompa larutan basa hidup selama dua detik, lalu menunggu larutan tersebut tercampur selama tiga menit dan mengukur kembali nilai pH-nya. Ketika nilai pH>7 maka pompa larutan asam hidup selama dua detik, lalu menunggu larutan tersebut tercampur selama tiga menit dan mengukur kembali nilai pH nya. Ketika nilai pH 5,3–7 maka pompa larutan nutrisi hidup untuk membasahi akar tanaman selama 1 menit 35 detik. Setelah nutrisi disalurkan ke instalasi hidroponik maka mikrokontroler mengulang proses dari awal hingga alat dimatikan. Karya ini berhasil meraih Gold Award dan Macedonia Special Award dalam World Youth Invention and Innovation Award belum lama ini. Hal ini adalah salah satu upaya UNY dalam agenda pembangunan berkelanjutan pada bidang pendidikan bermutu dan menjaga komunitas perkotaan. (Dedy)