PENGOLAHAN AIR LIMBAH BIOLOGI

PENGOLAHAN AIR LIMBAH BIOLOGI

       I.           I. Pendahuluan

Limbah adalah buangan yang kehadirannya tidak dikehendaki pada suatu tempat yang berada di lingkungan dan tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah dapat berupa cair, padat, dan gas. Tulisan ini akan membahas proses pengolahan limbah cair secara biologis yang merupakan proses tahapan pengolahan sekunder. Pengolahan limbah cair secara biologi bertujuan untuk membersihkan zat-zat organik atau mengubah zat organik yang berbahaya tersebut menjadi bentuk yang kurang/tidak berbahaya. Proses pengolahan air limbah secara biologis dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu proses biomassa tersuspensi (suspended culture), proses biomassa melekat (attached culture), dan lagoon/kolam. Tulisan ini akan membahas mengenai proses pengolahan air limbah melalui proses biomassa melekat (attached culture), yaitu trickling filter dan Rotating Biological Contactor (RBC).

Limbah menurut P. Gintings (2002) yaitu buangan yang kehadirannya tidak dikehendaki pada suatu tempat yang berada di lingkungan dan tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah ini dapat berupa cair, padat, dan gas. Limbah cair menurut PP RI No. 82 tahun 2001 adalah sisa/buangan dari suatu usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair. Limbah cair tersebut dapat berasal dari domestik dan industri. Limbah cair ini dapat diolah melalui proses tahapan yang beragam sesuai dengan kandungan polutan yang terkandung. Perbedaan kandungan polutan akan membutuhkan proses pengolahan yang berbeda pula. Proses pengolahan limbah cair dapat diolah menggunakan teknologi yang dapat dilakukan secara fisika, kimia, biologi, dan gabungan ketiganya (Ayuningtyas, 2009). Tulisan ini akan membahas proses pengolahan limbah cair secara biologis yang merupakan proses tahapan pengolahan sekunder. Pengolahan limbah cair secara biologi bertujuan untuk membersihkan zat-zat organik atau mengubah zat organik yang berbahaya tersebut menjadi bentuk yang kurang/tidak berbahaya. Dengan kata lain zat-zat organik yang terdapat dalam limbah cair dapat digunakan kembali (Eckenfelder, 2000). Proses pengolahan air limbah secara biologis dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu proses biomassa tersuspensi (suspended culture), proses biomassa melekat (attached culture), dan lagoon/kolam (Gambar 1). Tulisan ini akan membahas mengenai proses pengolahan air limbah melalui proses biomassa melekat (attached culture), yaitu Trickling filter dan Rotating Biological Contactor (RBC). Proses-proses tersebut dapat dilakukan dalam kondisi aerobik, anaerobik, dan kombinasi keduanya. Kondisi aerobik terdapat oksigen terlarut di dalam reaktor air limbah, sedangkan pada kondisi anaerobik yaitu dilakukan tanpa adanya oksigen, dan pada kondisi proses kombinasi aerob dan anaerob digunakan untuk menghilangkan kandungan nitrogen di dalam air limbah.

    II.            Hasil dan Pembahasan

2.1  Prinsip Proses Sistem

Biofilm Gambar 2 menunjukkan suatu sistem biofilm yang terdiri dari medium penyangga, lapisan biofilm yang melekat pada medium, lapisan air limbah dan lapisan udara yang terletak diluar. Suplay oksigen pada lapisan biofilm pada sistem ini dengan aliran balik udara sedangkan pada sistem biofilter tercelup dengan menggunakan blower udara atau pompa sirkulasi. Jika lapisan mikrobiologis cukup tebal, maka pada bagian luar lapisan mikrobiologis akan berada dalam kondisi aerobik sed

angkan pada bagian dalam biofilm yang melekat pada medium akan berada dalam kondisi anaerobik. Pada kondisi anaerobik akan terbentuk gas H2S, dan jika konsentrasi oksigen terlarut cukup besar maka gas H2S yang terbentuk tersebut akan diubah menjadi sulfat (SOa) oleh bakteri sulfat yang ada di dalam biofilm.

Gambar 1.Klasifikasi Cara Pengolahan Air Limbah dengan Proses Film Mikro-Biologis (Biofilm)

 Gambar 3 menunjukkan proses penghilangan amonia didalam proses biofilter. Pada zona aerobik nitrogen-ammonium akan diubah menjadi nitrit dan nitrat. Selanjutnya pada zona anaerobik nitrat yang terbentuk mengalami proses denitrifikasi menjadi gas nitrogen. Oleh karena di dalam sistem biofilm terjadi kondisi anaerobik dan aerobik pada saat yang bersamaan maka dengan sistem tersebut maka proses penghilangan senyawa nitrogen menjadi lebih mudah.

3.1.1 Keunggulan Proses Biofilm yaitu:

 a. Pengoperasiannya mudah

 b. Lumpur yang dihasilkan sedikit

 c. Dapat digunakan untuk pengolahan air limbah dengan konsentrasi rendah maupun       konsentrasi tinggi

 d. Tahan terhadap fluktuasi jumlah air limbah maupun fluktuasi konsentrasi

 e. Pengaruh penurunan suhu terhadap elisiensi pengolahan kecil

Gambar 2. Mekanisme Proses Metabolisme di dalam Proses dengan Sistem Biofilm

 

Gambar 3. Mekanisme Penghilangan Amonia dalam Proses Biofilter

3.2     Prinsip Proses Sistem Trickling Filter

              Proses pengolahan Trickling Filter air limbah adalah proses pengolahan dengan cara        menyebarkan air limbah ke dalam suatu tumpukan atau unggun media yang terdiri dari    bahan   batu   pecah,   bahan   keramik,   sisa   tanur,   medium   dari   bahan   plastik   atau   lainnya.

    diagram dibawah menunjukkan proses pengolahan trickling filter:

 

                   

 

Pada   sistem   Trickling   Filter   ini   mikroorganisme   berkembangbiak   dan   menempel   pada permukaan media penyangga. Gambar 4 menunjukkan aplikasi dari sistem trickling filter  dan Gambar 5 menunjukkan contoh alatnya.

Gambar 4 Mekanisme Penghilangan Amonia dalam Proses Tricking Filter

3.2.1 Tiga jenis dasar Trickling filter yang digunakan untuk:

              a.  Pengolahan limbah perumahan atau pedesaan kecil individu

              b.  sistem terousat untuk pengolahan limbah kota

              c.  sistem diterapkan pada pengolahan limbah industri.

3.2.2 Kekurangan proses trickling filter yaitu:

             a.  Sering timbul lalat dan bau yang berasal dari reaktor

             b.  Sering   terjadi   pengelupasan   lapisan   biofilm   dalam   jumlah   yang   besar   akibat  perubahan   beban   hidrolik   atau   beban   organik   sehingga   lapisan  biofilm   bagian dalam kurang oksigen dan suasana berubah menjadi asam.

Gambar 5. Alat tricking filter

3.2.3 Solusi:

             Dilakukan dengan cara menurunkan debit air limbah yang masuk ke dalam reactor

       atau dengan cara melakukan aerasi di dalam bak ekualisasi untuk menaikkan kensentrasi

       oksigen terlarut.

3.2.4  Keunggulan RBC

       Beberapa keunggulan proses pengolahan air limbah dengan sistem RBC antara lain:

       1. Pengoperasian alat serta perawatannya mudah

       2.  Konsumsi energi lebih rendah

       3.  Dapat dipasang beberapa tahap (multi stage), sehingga tahan terhadap fluktuasi

          beban pengoalahan.

       4.  Reaksi    nitrifikasi   lebih   mudah     terjadi,   sehingga    efisiensi   penghilangan ammonium lebih besar

       5.  Tidak tejadi bulking ataupun buth (foam) seperti pada proses lumput aktif

3.2.5  Kelemahan RBC

       Sedangkan beberapa kelemahan dari proses pengolahan air limbah dengan sistem

RBC antara lain:

1. Pengontolan jumlah mikro-organisme sulit dilakukan

2.  Sensitif terhadap perubahan temperature

3.  Kadang-kadang konsentrasi BOD air olahan masih tinggi

4.  Dapat menimbulkan pertumbuhan cacing rambut

5.  Kadang-kadang timbul bau yang kurang busuk.

DAFTAR PUSTAKA

Ayuningtyas, 2009. Proses Pengolahan Limbah Cair di RSUD Dr. Moewardi,  Surakarta.  Laporan  Khusus, Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret. Surakarta. 10-11.

Eckenfelder Jr. & Wesley W. 2000. Industrial Water Pollution Control 3th ed . Singapore: Mc Graw Hill Book Co.

Ginting, P. 2002. Teknologi Pengolahan Limbah. Penerbit: Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan  Pengendalian Pencemaran Air

Sholichin,   Moh.  Tanpa   tahun.   Modul   IV,   Pengelolaan  Limbah   Cair, Pengelolaan   Limbah  dengan Proses Biofilm, Trikling Filter dan RCB . Jurusan Teknik Pengairan, Universitas Brawij aya:  Malang.