BIOFILTER AEROB-ANAEROB DENGAN MEDIA SARANG TAWON
Edo Dwi Praptono, Nugroho Setio Utomo, Agus Tiyan Susanto Program Studi Ilmu dan Teknologi Lingkungan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga
Pendahuluan 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 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. Teknologi Pengolahan Air Limbah Biofilter Anaerob-Aerob adalah teknologi pengolahan air limbah yang murah dan handal dengan proses Biofilter Anaerob-Aerob dengan media plastik sarang tawon. Pengertian Reaktor Biofilter Aerob-Anaerob Reaktor biofilter aerob-anaerob adalah suatu bioreaktor lekat tetap, dimana mikroorganisme tumbuh dan berkembang diatas suatu media yang terbuat plastik sarang tawon, yang didalam operasinya dapat tercelup sebagian, atau keseluruhan, atau hanya dilewati air saja dengan membentuk suatu lapisan lendir, untuk melekat diatas permukaan media tersebut, sehingga membentuk lapisan biofilm (Said, 2008). Bakteri dibiakkan secara lamiah, air limbah yang banyak mengandung zat organik sebagai unsur penyusun sel akan sangat disukai oleh bakteri. Biofilm adalah kumpulan dari sel-sel mikroorganisme/mikroba khususnya bakteri yang melekat pada suatu permukaan dan diselimuti oleh pelekat polisakarida yang diekskresikan oleh sel-sel bakteri. Terbentuknya biofilm adalah karena mikroorganisme cenderung menciptakan lingkungan
mikro dan relung (niche) mereka sendiri. Biofilm memerangkap nutrisi untuk pertumbuhan populasi mikroorganisme dan membantu mencegah lepasnya sel-sel dari permukaan pada sistem yang mengalir. Permukaan sendiri adalah habitat yang penting bagi mikroorganisme karena nutrisi dapat terjerap pada permukaan sehingga kandungan nutrisinya dapat lebih tinggi daripada di dalam larutan. Konsekuensinya, jumlah dan aktivitas mikroba pada permukaan biasanya lebih tinggi daripada di air (Wistreich & Lechtman, 1980). Proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilm atau biofilter secara garis besar dapat dilakukan dalam kondisi anaerobik dan aerobik, atau kombinasi anarobik dan aerobik. Proses aerobik dilakukan kondisi adanya oksigen terlarut di dalam reaktor air limbah, dan proses anaerobik dilakukan dengan tanpa oksigen di dalam reaktor air limbah. Sedangkan proses kombinasi anaerob-aerob adalah merupakan gabungan proses anaerobik dan aerobik. Proses pengolahan air limbah dengan proses biofilter atau biofilm tercelup dilakukan dengan cara mengalirkan air limbah ke dalam reaktor biologis yang didalamnya diisi dengan dengan media penyangga untuk perkembangbiakan mikroorganisme, dengan atau tanpa aerasi. Posisi media filter tercelup dibawa permukaan air. Media biofilter yang digunakan secara umum dapat berupa bahan material organik atau bahan material anorganik. Untuk media biofilter dari bahan organik misalnya dalam bentuk tali, bentuk jaring, bentuk butiran tak teratur (random packing), bentuk papan (plate), bentuk sarang tawon dan lain-lain. Sedangkan untuk media dari bahan anorganik misalnya batu pecah (split), kerikil, batu marmer, batu tembikar, batu bara dan lainnya. Klasifikasi Biofilter Aerob-Anaerob Pengolahan menggunakan reaktor biofilter atau biofilm ini memiliki klasifikasi tersendiri secara biologis. Secara garis besar klasifikasi proses pengolahan air limbah secara aerobik dapat dilihat seperti pada gambar 1.
Gambar 1. Klasifikasi proses pengolahan air limbah secara biologis aerobik.
Bagian-Bagian dan Fungsi Biofilter Aerob-Anaerob Biofilter aerob-anaerob memiliki komponen-komponen atau bagian-bagian yang memiliki fungsi dan peran tersendiri untuk proses pengolahan limbah sebagai berikut:
Gambar 2. Biofilter aerob-anaerob.
Pipa inlet Pipa inlet berfungsi sebagai tempat masuknya air limbah ke dalam bak pengendap awal. Bak pengendap awal Bak pengendap awal berfungsi 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 Zona anaerob Zona anaerob adalah zona dimana proses penguraian zat-zat organik yang ada dalam air limbah dilakukan oleh bakteri anaerobik atau fakultatif aerobik. Zona aerob Zona aerob adalah zona yang diaerasi atau dihembus dengan udara sehingga mikroorganisme yang ada akan menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh dan menempel pada permukaan media. Bak pengendap akhir Bak pengendap akhir ini digunakan untuk menampung lumpur aktif yang mengandung massa mikroorganisme yang mengendap yang kemudian dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur. Bak kontaktor Bak kontaktor adalah bak yang digunakan untuk ditempatkannya media, seperti media dari bahan plastik tipe sarang tawon, kerikil, batu, dll. Pompa sirkulasi Pompa sirkulasi adalah pompa yang digunakan untuk memompa endapan biomassa mikroorganisme yang mengendap pada bak pengendap akhir. Pipa outlet Pipa outlet adalah pipa tempat keluarnya air hasil olahan.
Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Biofilter Anaerob-Aerob Sarang Tawon 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 melalui pipa inlet. Pipa inlet ini berfungsi sebagai tempat masuknya air limbah ke dalam bak pengendap awal. Bak pengendap awal berfungsi 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 mikroorganisme. Mikroorganisme 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 sarang tawon, sambil diaerasi atau dihembus dengan udara sehingga mikroorganisme 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 mikroorgainisme 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 mikroorganisme 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 mikroorganisme 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.
Daftar Pustaka Said.N, 2008. Uji Performance Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit dengan Proses Biofilter Celup. Jakarta. Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Lingkungan. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). Wistreich .A .George & Lechtman .D .Max. 1980. Microbiology, Macmillan Publishing,Co.Inc.NY
