Pengolahan Air Limbah Teknologi Biofilter Anaerob-Aerob Dengan Media Plastik Sarang Tawon

Latar Belakang Masalah

Masalah pencemaran oleh air limbah di Indonesia baik limbah domestik maupun air limbah industri sampai saat ini masih menjadi masalah yang serius.Air limbah kota-kota besar di Indonesia khususnya Jakarta secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga yaitu air limbah industri dan air limbah domistik yakni yang berasal dari buangan rumah tangga dan yang ke tiga yakni air limbah dari perkantoran dan pertokoan (daerah kemersial). Saat ini selain pencemaran akibat limbah industri, pencemaran akibat limbah domistikpun telah menunjukkan tingkat yang cukup serius.

Dari hasil penelitian diketahui bahwa untuk wilayah Jakarta misalnya, dilihat dari segi jumlah, air limbah domistik (rumah tangga) memberikan kontribusi terhadap pencemaran air sekitar 75 %, air limbah perkantoran dan daerah komersial 15 %, dan air limbah industri hanya sekitar 10 %. Sedangkan dilihat dari beban polutan organiknya, air limbah rumah tangga sekitar 70 %, air limbah perkantoran 14 %, dan air limbah industri memberikan kontribusi 16 %. Dengan demikan air limbah rumah tangga dan air limbah perkantoran adalah penyumbang yang terbesar terhadap pencemaran air .

Teknologi Pengolahan Air Limbah Biofilter Anaerob-Aerob Dengan Media Plastik Sarang Tawon adalah teknologi pengolahan air limbah yang murah dan handal dengan proses Biofilter Tercelup Anaerob-Aerob dengan media plastik sarang tawon.

Prinsip Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Biofilter Tercelup

Mekanisme proses metabolisme di dalam sistem biofilter secara aerobik secara sederhana dapat diterangkan seperti pada Gambar 1. Gambar tersebut menunjukkan suatu sistem biofilm yang terdiri dari media penyangga, lapisan biofilm yang melekat pada media, lapisan air limbah dan lapisan udara yang terletak di luar. Senyawa pencemar yang terletak di dalam air limbah misalnya senyawa organik (BOD, COD), ammonia, phospor dan lainnya akan terdifusi ke dalam lapisan atau film biologis yang melekat pada permukaan media. Pada saat yang bersamaan dengan menggunakan oksigen terlarut di dalam air limbah senyawa pencemar tersebut akan diuraikan oleh mikroorganisme yang ada di dalam lapisan biofilm dan energi yang dihasilkan akan diubah menjadi biomassa. Suplai oksigen pada lapisan biofilm dapat dilakukan dengan beberapa cara misalnya pada sistem RBC yakni dengan cara kontak dengan udara luar, pada sistemtrickling filterdengan 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 sedangkan pada bagian dalam biofilm yang melekat pada medium akan berada pada 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 (SO4) oleh bakteri sulfat yang ada didalam biofilm. Selain itu pada zona aerobik nitrogen-ammonium akan diubah menjadi nitrit dan nitrat dan 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 proses penghilangan senyawa nitrogen menjadi lebih mudah.

Gambar 1 : Mekanisme proses metabolisme di dalam proses dengan sistem Biofilm

Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Biofilter Anaerob-Aerob

Proses pengolahan air limbah dengan proses biofilter Anaerob-Aerob secara sederhana dapat ditujukkan seperti pada Gambar 2:

Gambar 2 : Pengolahan air limbah dengan proses biofilter anaerob-aerob.

Pertama air limbah dialirkan masuk ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir dan kotoran organik tersuspesi. Selain sebagai bak pengendapan, juga berfungasi sebagai bak pengontrol aliran, serta bak pengurai senyawa organik yang berbentuk padatan, sludge digestion (pengurai lumpur) dan penampung lumpur. Air limpasan dari bak pengendap awal selanjutnya dialirkan ke bak kontaktor anaerob dengan arah aliran dari atas ke bawah, dan dari bawah ke atas. Di dalam bak kontaktor anaerob tersebut diisi dengan media dari bahan plastik tipe sarang tawon. Jumlah bak kontaktor anaerob terdiri dari dua buah ruangan. Penguraian zat-zat organik yang ada dalam air limbah dilakukan oleh bakteri anaerobik atau fakultatif aerobik. Setelah beberapa hari operasi, pada permukaan media filter akan tumbuh lapisan film mikro-organisme. Mikro-organisme inilah yang akan menguraikan zat organik yang belum sempat terurai pada bak pengendap.

Air limpasan dari bak kontaktor anaerob dialirkan ke bak kontaktor aerob. Di dalam bak kontaktor aerob ini diisi dengan media dari bahan pasltik tipe rarang tawon, sambil diaerasi atau dihembus dengan udara sehingga mikro organisme yang ada akan menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh dan menempel pada permukaan media. Dengan demikian air limbah akan kontak dengan mikro-orgainisme yang tersuspensi dalam air maupun yang menempel pada permukaan media yang mana hal tersebut dapat meningkatkan efisiensi penguraian zat organik, deterjen serta mempercepat proses nitrifikasi, sehingga efisiensi penghilangan ammonia menjadi lebih besar. Proses ini sering di namakan Aerasi Kontak (Contact Aeration).

Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak ini lumpur aktif yang mengandung massa mikro-organisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur.Sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan ke bak khlorinasi. Di dalam bak kontaktor khlor ini air limbah dikontakkan dengan senyawa khlor untuk membunuh micro-organisme patogen. Air olahan, yakni air yang keluar setelah proses khlorinasi dapat langsung dibuang ke sungai atau saluran umum. Dengan kombinasi proses anaerob dan aerob tersebut selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD), ammonia, deterjen, padatan tersuspensi (SS), phospat dan lainnya.

Hasil Ujicoba

Salah satu contoh hasil penelitian pengolahan air limbah industri kecil pencelupan jean dengan Proses Biofilter Anaerob-Aerobdapat diketahui bahwa semakin pendek waktu tinggal hidrolis di dalam reaktor biofilter efisiensi penghilangan menjadi semakin kecil. Selain itu semakin besar beban organik efisiensi penghilangan menjadi semakin kecil. Untuk beban BOD sebesar 1,225 kg/m3.hari efisiensi penghilangan BOD mencapai 92 %, sedangkan untuk beban BOD 3,658 kg/m3.hari efsiensi penghilangan BOD turun menjadi 85,9 %.

Gambar 3 : Foto-foto Media Sarang Tawon Di dalam Reaktor Biofilter Anaerob-Aerob

Keunggulan Proses Biofilter Anaerob-Aerob

Pengolahan air limbah dengan proses biofilter anaerob-aerob tercelup mempunyai beberapa keunggulan antara lain :

Tahan terhadap fluktuasi jumlah air limbah maupun fluktuasi konsentrasi.

Operasional dan perawatannya mudah dan sederhana.

Konsumsi energi (listrik untuk blower) lebih rendah.

Tahan terhadap fluktuasi debit maupun konsentrasi.

Dapat diaplikasikan untuk pengolahan berbagai macam air limbah baik limbah domestik maupun limbah industri.

Dapat dirancang untuk skala kecil maupun skala besar.

Aplikasi Biofilter Anaerob-Aerob Untuk Pengolahan Air Limbah

Beberapa aplikasi teknologi biofilter anaerob-aerob tercelup antara lain :

Pengolahan air limbah domestik secara individual atau komunal.

Pengolahan air limbah rumah sakit

Pengolahan air limbah industri Tahu-tempe.

Pengolahan air limbah industri kecil pencucian jean.

Pengolahan air limbah potong hewan.

Pengolahan air limbah hotel.

Pengolahan air limbah industri

Beberapa contoh teknologi biofilter anaerob-aerob yang telah diaplikasikan untuk pengolahan air limbah baik limbah domestik.