Kabupaten Sukoharjo dikenal sebagai salah satu sentra produksi tahu terbesar di Provinsi Jawa Tengah. Aktivitas produksi terkonsentrasi di beberapa kantong industri rumahan. Kondisi ini menempatkan ratusan kepala keluarga pada paparan langsung emisi gas hasil pengolahan kedelai setiap hari. Proses produksi tahu melewati beberapa tahap, yaitu perendaman kedelai, penggilingan, perebusan bubur kedelai, penyaringan untuk memisahkan ampas dan susu kedelai, penggumpalan menggunakan asam cuka atau biang tahu, pencetakan, lalu perebusan akhir. Tiap kilogram kedelai yang diolah menghasilkan sekitar 8–10 liter limbah cair dengan kandungan protein, lemak, dan karbohidrat terlarut yang sangat tinggi (BOD dan COD jauh di atas baku mutu). Limbah cair tersebut umumnya langsung dialirkan ke saluran terbuka atau bak penampungan sederhana tanpa IPAL yang memadai akibat keterbatasan modal pelaku UMKM. Pada bak penampungan dan saluran tanpa aerasi, bahan organik limbah tahu terurai secara anaerobik oleh bakteri. Penguraian protein kaya nitrogen menghasilkan gas Amonia (NH?), sementara penguraian asam amino bersulfur seperti sistein dan metionin menghasilkan gas Hidrogen Sulfida (H?S) berbau khas telur busuk. Kedua gas ini juga dapat ditemukan di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) daerah Mojorejo.

Dampak yang dirasakan warga bersifat berlapis. Secara kesehatan, paparan NH? dan H?S kronis pada konsentrasi rendah memicu iritasi mata, iritasi saluran pernapasan atas, sakit kepala, mual, hingga memperburuk kondisi asma. Secara sosial, bau persisten menurunkan kenyamanan tinggal dan kerap menjadi sumber gesekan antara warga dengan pelaku usaha tahu. Sebaliknya, pelaku UMKM tahu juga berada pada posisi sulit karena tidak memiliki instrumen objektif untuk membuktikan tingkat emisi unit usahanya, sehingga mediasi yang difasilitasi pemerintah desa sering buntu pada perdebatan berbasis persepsi subjektif. Sistem ISPU yang dioperasikan pemerintah hanya memantau enam parameter (PM2.5, PM10, SO?, NO?, CO, O?) dan tidak mengukur NH? maupun H?S, padahal kedua gas itulah biang masalah di sentra tahu. Detektor multi-gas komersial seperti Krisbow BX616 (±Rp 23 juta) atau Extech CO260 (Rp 3–9 juta) juga belum menjangkau kebutuhan ini: harganya tidak terjangkau untuk dipasang di banyak titik komunitas, tidak terhubung internet, dan tidak menyediakan dashboard publik.

SIGAP (Sistem Identifikasi Gas dan Aroma Pencemar) dikembangkan sebagai “hidung elektronik” berbasis AIoT yang murah, mudah dipasang di gang sempit sekitar dapur produksi, dan menyajikan data NH? serta H?S secara real-time melalui dashboard web mandiri. SIGAP diposisikan sebagai indikator pemantauan awal (screening) yang terukur untuk membantu warga, pelaku UMKM tahu, dan Dinas Lingkungan Hidup memetakan pola emisi, mendiskusikan solusi pengelolaan limbah, serta memicu langkah perbaikan IPAL berbasis data, bukan berdasarkan klaim subjektif. Ide SIGAP berawal dari tim pelajar SMA Negeri 1 Sukoharjo yang bertempat tinggal tidak jauh dari sentra tahu Purbayan, kerap mendengar keluhan tetangga tentang bau menyengat di pagi dan sore hari. Diskusi awal dengan ketua RT dan beberapa pemilik UMKM tahu menyimpulkan bahwa kedua belah pihak membutuhkan instrumen netral untuk mengukur kondisi udara secara objektif.

Pengembangan SIGAP berlangsung melalui empat tahap. Tahap pertama adalah studi literatur mengenai kimia limbah tahu dan kajian sensor low-cost, yang menghasilkan keputusan menggunakan ESP32 sebagai mikrokontroler, sensor MQ-135 untuk NH? dan H?S, serta DHT11 untuk mikroklimat. Tahap kedua adalah perakitan purwarupa pertama, kalibrasi awal di laboratorium sekolah, dan penyusunan algoritma Indeks Kualitas SIGAP skala 1–1.000. Tahap ketiga adalah pengembangan platform web mandiri sigap-id.web.app menggunakan Firebase Free Tier dan sistem notifikasi push otomatis. Tahap keempat adalah uji fungsional di lapangan, perbaikan casing 3D Printing untuk daya tahan luar ruangan, serta presentasi resmi kepada Dinas Lingkungan Hidup dan DPRD Kabupaten Sukoharjo yang memberikan respons positif sebagai instrumen advokasi warga. Saat ini SIGAP telah memperoleh perlindungan Hak Cipta dari Direktorat Jenderal Kekayaan Intelektual (DJKI) Kementerian Hukum dan HAM untuk program komputernya, dan berada pada tahap penerapan menuju deployment multi-titik di kawasan sentra tahu.

Kajian Solusi Eksisting

Tiga kategori produk paling relevan sebagai pembanding bagi SIGAP. Pertama, Sistem ISPU resmi yang dioperasikan KLHK dan Pemda hanya mengukur enam parameter (PM2.5, PM10, SO?, NO?, CO, O?) dengan biaya investasi Rp 200 juta – 1 miliar per unit, dan tidak mencakup NH? maupun H?S. Kedua, Krisbow BX616 Multi Gas Detector seharga Rp 23.187.900 mampu mendeteksi H?S, CO, O?, dan LEL, namun tidak mendeteksi NH?, tidak terhubung internet, dan hanya beralarm lokal. Ketiga, Extech CO250/CO260 di kisaran Rp 3–9 juta hanya mengukur CO?, CO, suhu, dan kelembaban tanpa sama sekali menjangkau gas bau industri.

Dari kajian tersebut, SIGAP menjadi satu-satunya solusi yang secara bersamaan mendeteksi NH? dan H?S, menyajikan indeks yang aksesibel bagi awam, menggunakan platform web mandiri gratis, memicu peringatan dini otomatis, dan dapat dipasang multi-titik secara terjangkau.

Objektivitas Data sebagai Indikator Awal

Berbeda dengan Sistem ISPU yang berfokus pada partikulat dan asap perkotaan, SIGAP dirancang sebagai “hidung elektronik” yang mengidentifikasi gas penyebab bau limbah industri tahu, yakni NH? dan H?S. SIGAP diposisikan sebagai indikator pemantauan awal (screening) yang terukur sebelum uji laboratorium resmi, sehingga keluhan warga memiliki dasar diskusi yang lebih objektif. Kebaruan inilah yang belum dimiliki sistem pemantauan udara manapun di Indonesia pada level komunitas.

Ekosistem Platform Web Mandiri dan Transparan

SIGAP menggunakan platform sigap-id.web.app yang gratis dan dapat diakses kapan saja dari perangkat apa pun. Berbeda dengan proyek IoT yang lazimnya bergantung pada layanan pihak ketiga berbayar, ekosistem SIGAP berdiri mandiri sehingga data pemantauan tidak terkunci di balik dinding komersial.

Arsitektur Field-Ready untuk Penggunaan Jangka Panjang

Perangkat dirancang tahan kondisi luar ruangan: casing 3D Printing kustom dengan sirkulasi udara aktif, dan sistem daya 12V dengan step-down LM2596 yang mencegah kegagalan sistem (drop) yang umum terjadi pada IoT 5V. Arsitektur ini membuat SIGAP layak dideploy jangka panjang di lingkungan sentra tahu yang lembab dan berdebu

Indeks Kualitas yang Aksesibel bagi Masyarakat Awam

SIGAP mengubah pembacaan teknis (ppm) menjadi Indeks Kualitas SIGAP skala 1–1.000 yang intuitif, dengan empat kategori warna: Baik (1–200), Sedang (201–400), Tidak Sehat (401–600), dan Bahaya (601–1.000). Pendekatan ini memudahkan warga awam memahami status udara tanpa perlu latar belakang teknis.

Skalabilitas Low-Cost untuk Pemantauan Multi-Titik

Biaya produksi Rp 536.000 per unit memungkinkan pemerintah desa memasang banyak titik SIGAP sekaligus untuk memetakan arah dan intensitas sebaran bau di sentra tahu. Hal ini merupakan sesuatu yang tidak mungkin dilakukan dengan infrastruktur ISPU konvensional.

Perbandingan dengan Alat Pemantau Udara Lain

Sebagian besar alat pemantau udara portabel di pasaran hanya mengukur PM2.5, PM10, atau kualitas udara dalam ruangan dan belum mampu mendeteksi gas penyebab bau limbah industri seperti NH? dan H?S. Selain itu, alat tersebut umumnya tidak memiliki dashboard publik, sistem peringatan dini otomatis, maupun kemampuan pemantauan multi-titik berbasis komunitas. SIGAP hadir sebagai solusi pemantauan udara yang lebih relevan untuk kawasan industri rumah tangga dengan biaya yang jauh lebih terjangkau.