LUMPUR AKTIF (Activated Sludge) Lumpur aktif (activated sludge) adalah proses pertumbuhan mikroba tersuspensi. Proses ini pada dasarnya merupakan pengolahan aerobik yang mengoksidasi material organik menjadi CO 2 dan H2O, NH4. dan sel biomassa baru. Proses ini menggunakan udara yang disalurkan melalui pompa blower (diffused) atau melalui aerasi mekanik. Sel mikroba membentuk flok yang akan mengendap di tangki penjernihan. Kemampuan bakteri dalam membentuk flok menentukan keberhasilan pengolahan limbah secara biologi, karena akan memudahkan pemisahan partikel dan air limbah. Lumpur aktif dicirikan oleh beberapa parameter, antara lain, Indeks Volume Lumpur (Sludge Volume Index = SVI) dan Stirred Sludge Volume Index (SSVI). Perbedaan antara dua indeks tersebut tergantung dari bentuk flok, yang diwakili oleh faktor bentuk (Shape Factor = S). Sistem pengolah lumpur aktif baik untuk domestik maupun industri mengandung 1-5% padatan total dan 95-99% bulk water (liqour ?). Pembuangan kelebihan lumpur dilakukan dengan mengurangi volume lumpur melalui proses pengepresan (dewatering). Konsentrasi besi yang tinggi konsentrasi besi yang tinggi, 70-90% dalam d alam bentuk Fe (III), ditemukan dalam lumpur aktif. akumulasi besi dapat berasal dari influent air limbah atau melalui penambahan FeSO4 yang digunakan untuk menghilangkan fosfor. Proses lumpur aktif merupakan proses pengolahan secara biologis aerobic dengan mempertahankan jumlah massa mikroba dalam suatu reaktor dan dalam keadaan tercampur sempurna. Suplai oksigen adalah mutlak dari peralatan mekanis, yaitu aerator dan blower, karena selain berfungsi untuk suplai oksigen juga dibutuhkan pengadukan yang sempurna. Perlakuan untuk memperoleh massa mikroba yang tetap tetap adalah dengan melakukan resirkulasi resirkulasi lumpur dan pembuangan pembuangan lumpur dalam jumlah tertentu.
Pengaturan jumlah massa mikroba dalam sistem lumpur aktif dapat dilakukan dengan baik dan relatif mudah karena pertumbuhan mikroba dalam kondisi tersuspensi sehingga dapat terukur dengan baik melalui analisa laboratorium. Tetapi jika dibandingkan dengan sistem sebelumnya operasi sistem ini jauh lebih rumit. Khususnya untuk limbah industri dengan karakteristik khusus. Permasalahan dalam lumpur aktif antara lain : Membutuhkan energi yang besar Membutuhkan operator yang terampil dan disiplin dalam mengatur jumlah massa mikroba dalam reactor Membutuhkan penanganan lumpur lebih lanjut.
Metode pengolahan lumpur aktif (activated sludge) adalah merupakan proses pengolahan air limbah yang memanfaatkan proses mikroorganisme tersebut. Dalam hal ini metode lumpur aktif merupakan metode pengolahan air limbah yang paling banyak dipergunakan, termasuk di Indonesia, hal ini mengingat metode lumpur aktif dapat dipergunakan untuk mengolah air limbah dari berbagai jenis industri seperti industri pangan, pulp, kertas, tekstil, bahan kimia dan obat-obatan. Teknik Pengolahan air limbah banyak ragamnya. Salah satu dari teknik Air limbah adalah proses lumpur aktif dengan aerasi oksigen murni. Pengolahan ini termasuk pengolahan biologi, karena menggunakan bantuan mikroorganisma pada proses pengolahannya. Cara Kerja alat ini adalah sebagai berikut : Air limbah setelah dilakukan penyaringan dan equalisasi dimasukkan kedalam bak pengendap awal untuk menurunkan suspended solid. Air limpasan dari bak pengendap awal dialirkan ke kolam aerasi melalui satu pipa dan dihembus dengan udara sehingga mikroorganisma bekerja menguraikan bahan organik yang ada di air limbah. Dari bak bak aerasi air limbah dialirkan ke bak pengendap akhir, lumpur diendapkan, sebagian lumpur dikembalikan ke kolam aerasi.
Keuntungannya : 1. daya larut oksigen dalam air limbah lebih besar; 2. efisiensi proses lebih tinggi; dan 3. cocok untuk pengolahan air limbah dengan debit kecil untuk polutan organik yang susah terdegradasi
Kekurangannya: (1) diperlukan areal instalasi pengolahan limbah yang luas, mengingat proses lumpur aktif berlangsung dalam waktu yang lama, bisa berhari-hari, (2) timbulnya limbah baru, di mana terjadi kelebihan endapan lumpur dari pertumbuhan mikroorganisme yang kemudian menjadi limbah baru yang memerlukan proses lanjutan.
PENGOLAHAN AIR LIMBAH ORGANIK DENGAN PROSES BIOLOGIS AEROBIC Proses pengolahan air limbah secara biologis aerobic adalah dengan memanfaatkan aktifitas mikroba aerob, untuk menguraikan zat organik yang terdapat dalam air limbah, menjadi zat inorganik yang stabil dan tidak memberikan dampak pencemaran terhadap lingkungan. Mikroba aerob ini sebenarnya sudah terdapat di alam dalam jumlah yang tidak terbatas dan selalu dapat diperoleh dengan sangat mudah.Dalam kapasitas yang terbatas alam sendiri sudah mampu menetralisir zat organik yang ada dalam air limbah. Sementara itu kemampuan air dalam menyerap oksigen di udara sangat terbatas, walaupun keberadaan oksigen di udara tidak terbatas. Pemenuhan oksigen dapat dibantu dengan peralatan mekanis (aerator), aliran udara bertekanan atau pertumbuhan mikrobia itu sendiri (algae). Mikroba yang berperan dalam proses biologis aerobic antara lain : Ø
Bakteri
Ø
Fungi
Ø
Protozoa Jenis teknologi pengolahan air limbah biologis aerobic, dibagi dalam
kategori tata cara pemberian oksigennya dan bentuk pertumbuhan mikrobianya. Pemberian oksigen adalah dengan cara : Ø Alamiah Ø Mekanis Pemberian oksigen secara alamiah, adalah : ¨ Kolam oksidasi (oxidation pond) ¨ Trickling filter ¨ Intermittent sand filter ¨ Kolam tanaman.
Pemberian oksigen secara mekanis, adalah : ¨ Lumpur aktif ¨ Submerged bio-filter Bentuk pertumbuhan mikroba, adalah ; ¨ Sistem pertumbuhan tercampur ( suspended growth) ¨ Sistem pertumbuhan melekat (attached growth/immobilized growth) Teknologi dengan pertumbuhan tercampur, adalah : ¨ Activated sludge (lumpur aktif) ¨ Aerated pond (kolam aerasi). Yang termasuk attached growth ( pertumbuhan melekat) adalah : ¨ Trickling filter ¨ RBC ( Rotating Biological Contactor) ¨ Intermittent sand filter ¨ Submerged fixed bio-filter ¨ Fluidized bed filter ¨ Kolam tanamandan Rotifera
Kolam oksidasi
Kolam oksidasi adalah bentuk reaktor pengolahan air limbah secara biologis aerobic yang paling sederhana. Reaktor berbentuk kolam biasa, dari tanah yang digali dan air limbah dimasukkan kedalamnya dengan suatu waktu tinggal tertentu (sekitar 7-1 0 hari. Kedalaman kolam tidak lebih dari 1,0 m (0,4 ² 1,0 m). Pemenuhan oksigen dapat diperoleh dari : Ø Absorpsi ke permukaan air di kolam melalui proses difusi Ø Adanya mixing/pengadukan pada permukaan kolam akibat pengaruh angin dan Rpermukaan kolam yang cukup luas Ø Photosyntesa dari keberadaan algae
Permasalahan dari Kolam Oksidasi antara lain : · Membutuhkan lahan yang luas · Efisiensi penurunan zat organik sangat terbatas, (influen + 200 mg/lt BOD, efluen + 50 mg/l BOD) dan masih mengandung zat padat tersuspensi yang tinggi dari adanya algae (100 ² 200 mg/l). · Efisiensi tidak stabil (menurun pada malam hari) karena proses photosyntesa terhenti. Kolam oksidasi ini biasanya digunakan untuk proses pemurnian air limbah setelah mengalami proses pendahuluan. Fungsi utamanya adalah untuk penurunan kandungan bakteri yang ada dalam air limbah setelah pengolahan. Kolam tanaman Sistem pengolahan air limbah secara biologis aerobic, dapat dilakukan juga dengan memanfaatkan tanaman air. Seperti halnya kolam oksidasi, kolam tanaman ini juga digunakan untuk pengolahan tahap ke-II , karena terbatasnya kemampuan mengolah beban organik yang tinggi. Suplai oksigen juga dari proses photosyntesa. Seringkali juga ditambahkan aerasi mekanis dengan kapasitas terbatas. Kolam aerasi Kolam aerasi secara kontruksi masih mendekati kolam oksidasi. Tetapi kedalamannya jauh lebih besar, yaitu 3-4 m. waktu tinggal lebih pendek (2-5 hari). Kolam aerasi ini ada yang dioperasikan secara aerobic penuh, tetapi juga ada yang secara fakultatif yaitu lumpur yang merupakan pertumbuhan massa mikroba dibiarkan mengendap di dalam kolam itu sendiri dan mengalami degradasi secara proses anaerobic. Sementara yang dioperasikan secara aerobic penuh dibutuhkan kolam tambahan yang terpisah untuk mengendapkan lumpur. Suplai oksigen diperoleh dari aerator mekanis. Permasalahan dalam kolam aerasi antara lain : · Masih membutuhkan lahan yang luas, walaupun lebih kecil jika dibandingkan dengan kolam oksidasi · Membutuhkan energi yang besar, karena disamping untuk suplai oksigen juga untuk pengadukan secara sempurna, khususnya yang aerobic penuh.
DAFTAR PUSTAKA
http://clupst3r.wordpress.com/2010/10/28/pengolahan-air-menggunakan-lumpuraktif-jelsakan-apa-yang-dimaksud-dengan-air-golongan-a-b-c-dan-d-bagaimana-prosespenjernihan-dengan-tekhnik-a-penukar-ion-b-koagulasi/ http://www.kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Tekstil/tekstil.html http://bennysyah.edublogs.org/2006/12/18/proses-lumpur-aktif-dengan-aerasi-oksigenmurni-2/
