Tingginya sensitivitas nilai K
NO
terhadap perubahan nilai-nilai parameter tersebut disebabkan oleh karena konsentrasi nitrat yang ada dalam substrat tidak terlalu
berbeda jauh dengan nilai K
NO
. Sehingga secara matematis melalui Model Monod dapat dijelaskan bahwa jika terjadi perubahan nilai K
NO
maka akan menyebabkan perubahan laju spesifik pertumbuhan mikroba denitrifikasi. Secara
tidak langsung perubahan ini mempengaruhi laju penggunaan substrat COD, amonia dan nitrat.
Pada Gambar 32 tidak terlihat adanya sensitivitas perubahan pada amonia. Hal ini disebabkan adanya penyeimbang konsentrasi NH
3
dalam substrat oleh senyawa TKN, sehingga terlihat bahwa senyawa TKN lebih sensitif. Perubahan
senyawa kearah positif lebih disebabkan karena proses pembentukan NH
3
dari TKN melalui amonifikasi terhambat akibat dari menurunnya penyerapan NH
3
oleh sel mikroba. Sebaliknya perubahan nilai TKN kearah negatif disebabkan oleh adanya penyerapan senyawa NH
3
yang kemudian mendorong meningkatnya laju amonifikasi senyawa TKN.
5.6. Model Keseimbangan Sistem Total
Rekayasa model simulasi dilakukan dengan menggunakan model persamaan diferensial biasa. Sebelum dibangun model hipotetik ini diperlihatkan
dulu hubungan keterkaitan antara substrat dan pertumbuhan biomas, dalam reaksi pembentukan nitrat dari substrat amonia, dan reaksi penggunaan
senyawa nitrat pada proses denitrifikasi.
Gambar 33. Hubungan keterkaitan antara senyawa nutrien dan mikroorganisme
TKN NH
3
X N
2
NO
3 -
O
2
S COD
TKN NH
3
NO
3 -
MLVSS COD
input proses
output
NO
3 -
NH
3
Dengan menggunakan model ASM no. 1 dapat dimodelkan hubungan antara beberapa proses yang berperan dan senyawa nutrien yang digunakan
dan dihasilkan. Proses yang digunakan dalam permodelan ini adalah : pertumbuhan heterotrof aerobik, pertumbuhan heterotrof anoksik, perombakan
mikroorganisme heterotrof, amonifikasi N organik, dan pertumbuhan ototrof. Matrik hubungan proses, jenis senyawa dan persamaan laju proses yang
digunakan menurut ASM no. 1 adalah seperti pada Lampiran 3. Model matematika untuk keseimbangan massa pada sistem dengan konfigurasi
tersebut dapat dilihat pada Lampiran 4. Model simulasi analog yang dibangun dengan sistem SIMULINK adalah
seperti pada Gambar 34 sebagai berikut :
Gambar 34. Blok diagram model simulasi sistem pengolahan limbah cair dengan lumpur aktif 2 tahap
Model simulasi yang direkayasa berdasarkan model persamaan matematis tersebut sebagai sub-sistem dinamik pada Reaktor Anoksik dan Reaktor Aerobik
disajikan pada Gambar 35 dan 36 . Adapun tampilan untuk input data sebagai media antarmuka dapat dilihat pada Lampiran 7
F1 F
F3
F2 S I S T E M S I M U L AS I P E N G O L AH AN L I M BA H CAI R I N D U S T R I P E R I K AN AN
DE N G AN RE A K T O R 2 T A H AP
Influen To Workspace2
ReaktorAerobi To Workspace1
ReaktorAnoksi To Workspace
TKN
Scope In F3
In dari F In dari F4
Out F1 Out F2
REAKTOR ANOKSIK In dari F1
Out1 Out2
Out3 REAKTOR AEROBIK
NO3 NH3
F 4 em
COD In1
Out1 CLARIFIER
MLVSS COD
NO3 TKN
COD M ODE L S I M U LASI S I M U LI N K P ADA S U B SI S T E M RE AK T OR AN OK S I K
2 Out F2
1 Out F1
In dari MLVSS TKN
In dari F3 In dari F1
Out1
SubSystem TKN
In dari MLVSS NO3
In dari F3 In dari F1
DO Out1
SubSystem NO3
In dari MLVSS In dari C
NH4 In dari F3
In dari F1 Out1
SubSystem NH3
In F3 In F1
In dari GROWTH RATE In F4
Out1
MLVSS [E]
Goto4 [D]
Goto3 [C]
Goto2 [B]
Goto1 [A]
Goto
F Gain
MLVSS COD
In dari DO In dari NH3
Out1
GROWTH RATE
[E] From4
[D] From3
[C] From2
[B] From1
[A] From
-K- F1
em em
emu
In dari MLVSS COD
In dari F3 In dari F1
Out1
COD 3
In dari F4 2
In dari F 1
In F3
double [6] 6
double double
double MLVSS
double
NO3 double
double NH4
double
double double
double double
double
double NH3
NH3
double NO3
double [4] double [4]
double [5] 5
5 double
double double
TKN double
NH3 double
double COD
double double
double TKN
double double
double double [5]
5
5 double
Gambar 35. Blok diagram model simulasi sub-sistem pengolahan limbah cair dengan lumpur aktif pada reaktor anoksik
Gambar 36. Blok diagram model simulasi sub-sistem pengolahan limbah cair dengan lumpur aktif pada reaktor aerobik
COD Pada MLVSS Awal = 0
500 1000
1500 2000
2500
5 10
15 20
Hari mg
l
Anoksik Aerobik
Influen
TKN Pada MLVSS Awal = 0
350 360
370 380
390 400
5 10
15 20
Hari m
g l
Anoksik Aerobik
Influen
5.7. Validasi Rekayasa Simulasi
