1. Dalam sebuah bak pengolahan limbah, organisme A dan organisme B berkompetisi mengkonsumsi substrat yang sama. Jika kedua organisme tersebut sama-sama mengikuti kinetika monod, buktikan bahwa konsentrasi substrat dimana ada yang mengalami washed out adalah:

Penyelesaian:

Diasumsikan mikroorganisme A dan mikroorganisme B mengkonsumsi substrat yang sama, komponen sel tumbuh pada kecepatan yang sama dan apabila keduanya mengikuti kinetika monod, ditambahkan neraca massa organisme adalah:q =Substitusi q = dan qm = maka pers menjadi: = Neraca Biomassa A = Neraca Biomassa B = q = metabolic quotient

S = concentration of limiting substrate

K = saturation constant

= specific growth rate

Karena organisme A dan B saling berkompetisi untuk mengkonsumsi satu substrat yang sama maka neraca biomassa A sama dengan neraca biomassa B.

Untuk (-0) diasumsikan tidak terjadi washed out, karena tidak ada organisme yang ikut keluar.

Untuk (0) diasumsikan keadaan steady state

NM A

NM B

= mA.S (KsB+S) = mB.S (KsA+S)

mA . KsB + mA . S = mB . KsA + mB . S

2. Suatu system pengolahan limbah secara anaerobic dijalankan dalam sebuah unit yang bias dianggap sebagai RATB. Limbah yang akan diolah sebanyak 50 m3/hari dengan BODsebesar 10.000 mg/L. Untuk mixed culture yang digunakan, tersedia yield Y = 0,04 mg Vssa/mg BOD, koefisien pembentukan produk q = 8 mg BOD/VSSa, konstanta saturasi dalam persamaan monod K = 200 mgBOD/l, dan nilai konstanta kematian sel sebesar b = 0,05/hari

a. Hitung berapa pengurangan BOD maksimum yang bisa diperoleh dengan system seperti tersebut diatas.

b. Berapa lama waktu tinggal yang diperlukan agar tercapai pengurangan BOD maksimumnya.

Y (Yield) = 0,04 mg VSS/mg BODq (koefisien pembentukan) = 8 mgBOD/VSSa

K (konstanta saturasi) = 200 mgBOD/L

b (konstanta sel) = 0,05/hariS0 = 10000 mg/LAnalisisDasar neraca massa (kondisi steady state) Neraca massa Biomassa

Input output = Acc

xAV QxA = 0

persamaan kinetika:

Y XAV bXAV QXA = 0

. . . (i) Neraca massa Substrat

Input output = Acc

rut.V + Q ( S0 S) = 0

persamaan kinetika :

rut = XA

XAV + Q (S0 S) = 0

. . . (ii)

Penyelesaian pers (i) dan (ii) secara simultan menghasilkan pers S dan XAS = K XA = Y (S0 S) Hydraulic retention time (HRT)

= S = K a. x min =

=(

=

=

= 3,79 hari

= 15 20 kali (safety factor)

Asumsi safety factor = 20

x = 20 . (x min)

x = 20 . (3,79 hari)

x = 75,8 hari (maximum)

b. S = K = 200 mg/L = 49,21 mg/L

S0=10.000 mg/L

Q=50 m3/hari