Lingkungan aerob adalah lingkungan dimana oksigen terlarut terdapat jumlah yang cukup sehingga tidak merupakan faktor pembatas di dalam prosesnya Grady
Lim, 1980. Pada lingkungan ini oksigen bertindak sebagai akseptor electron pada metabolisme mikroba. Lingkungan anaerob adalah lingkungan dimana tidak terdapat
kehadiran oksigen terlarut dalam prosesnya sehingga oksigen merupakan faktor pembatas berlangsungnya proses metabolisme aerob. Ciri khas dari proses biokimia
anaerob adalah pembentukan gas methane Fahamsyah, 2004. Pengolahan limbah secara biologis dibagi menjadi 2 proses utama yaitu :
proses aerob dan anaerobik. Pemilihan kedua proses tersebut diatas pada umumnya dengan mempertimbangkan jumlah bahan organik terlarut dalam air limbah yang
ditandai dengan angka cemar pada parameter BOD dan COD Wardhani, 2005.
II.2.1 Proses Anaerob
Proses pengolahan biologis secara anaerob adalah merupakan proses biologis yang membutuhkan bakteri mikroorganisme anaerob yang tidak membutuhkan O2
bebas. Dengan demikian dalam proses ini tidak dibutuhkan kehadiran O2. proses anaerob ini pada dasarnya sangat dipengaruhi oleh pH dan temperatur lingkungan, pH
optimum yang diperlukan dalam proses ini berkisar antara 6,6–7,5 dan temperatur yang dibutuhkan adalah:
1. untuk menggunakan mesophilic berkisar antara 27 – 38 °C atau 80 – 110 °F
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. untuk penggunaan thermophilic berkisar antara 49 – 57 °C atau 120 – 135 °F
Polutan-polutan organik komplek seperti lemak, protein dan karbohidrat pada kondisi anaerobik akan dihidrolisa oleh enzim hydroalise yang dihasilkan
bakteri pada tahap pertama. Enzim penghidrolisa seperti lipase, protease, dan cellulose. Hasil hidrolisa polimer-polimer diatas adalah monomer seperti
monosakarida, asam amino, peptida dan gliserin. Selanjutnya monomer-monomer ini akan diuraikan menjadi asam-asam lemak dan gas hydrogen.
Kumpulan mikroorganisme, umumnya bakteri terlibat dalam transformasi senyawa komplek organik menjadi metan. Reaksinya dapat digambatkan seperti
berikut ini : Meskipun beberapa jamur fungsi dan protozoa dapat ditemukan dalam
penguraian anaerobik, bakteri-bakteri tetap merupakan mikroorganisme yang paling dominan didalam proses penguraian anaerobik.
Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap penguraian secara anaerobik yaitu temperatur, waktu tinggal retention time, keasaman pH, komposisi kimia air
limbah, kompetisi antara metanogen dan bakteri racun.
II.2.2 Proses Aerob
Menurut Metcalf and Eddy, 2003, Pengolahan air limbah dengan proses biologi aerob merupakan suatu proses pengolahan air limbah dengan memanfaatkan
aktifitas mikroorganisme dalam keadaan aerob, yaitu proses yang berlangsung
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
dengan hadirnya oksigen. Kotoran akan menjadi senyawa dari campuran kompleks, konsentrasi dari nutrient biasanya ditunjukkan dalam istilah BOD, COD atau
beberapa ukuran keseluruhan yang didasarkan pada berat oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi satuan berat dari nutrient dibawah kondisi khusus.
Energi diperlukan untuk oksidasi bagian nutrient ditengah-tengah.dengan kehadiran oksigen mikroba aerobik membusukkan bahan organik menjadi
karbondioksida dan air. Reaksi ini sangat eksothermis dan termasuk cepat pada temperatur sekitarnya.
Proses aerobik dapat dilakukan melalui dua mekanisme dasar yaitu : 1. Proses Pembentukan Suspensi.
2. Proses Pelekatan Suspensi Proses pembentukan suspensi merupakan interaksi antara mikroorganisme
dengan limbah sehingga membentuk gumpalan menjadi massa flokulan yang mampu bergerak sesuai dengan arah aliran limbah. Pengadukan agitasi campuran limbah
dengan miktoorganisme membuat mikroba tetap berada dalam tersuspensi. Hal ini menguntungkan karena mudah membentuk endapan. Proses ini dapat juga
berlangsung dalam suasana anaerobik. Pengambilan zat tercemar yang terkandung didalam air limbah yang
merupakan tujuan pengolahan air limbah. Penambahan oksigen adalah salah satu usaha dari pengambilan zat pencemar tersebut, sehingga konsentrasi zat pencemar
akan berkurang atau bahkan dapat dihilangkan sama sekali. Zat yang diambil dapat berupa gas, cairan, ion, koloid atau bahan tercampur.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Proses pengolahan air lindi secara aerob merupakan proses pengolahan secara biologi untuk mengurangi, bahkan menghilangkan kadar organik dalam air lindi
dengan memanfaatkan mikroorganisme yang membutuhkan oksigen. Ini akan dipergunakan oleh mikroorganisme pengolah untuk aktivitas kehidupannya. Proses
penguraian bahan organik menggunakan oksigen dan proses penumbuhan bakteri. Suharfiyah. T., 2006.
Pada organisme aerobik, substrat karbon dioksida menjadi CO
2
dengan melepas elektron dan untuk memelihara netralitas elektron, elektron ini diterima oleh
O
2
yang direduksi manjadi H
2
O. Reduksi O
2
melalui sejumlah jalur biokimia dailakukan oleh satu grup bakteri dan menghasilkan sejumlah besar energi.
Zat Orgaik + O
2
H
2
O+ CO
2
Waktu tinggal yang dibutuhkan untuk pengolahan proses biologi secara aerobik kurang dari tiga minggu atau 20 hari.
Kolam aerobik adalah suatu bentuk pengolahan secara biologi yang paling sederhana. Kolam stabilisasi secara biologi akan membutuhkan area yang luas dengan
kedalaman yang dangkal. Dengan kolam semacam ini maka kondisi aerobik akan terpelihara dengan adanya algae dan bakteri.
Kolam stabilisasi secara aerobik mengandung bakteri dan algae dalam kondisi aerobik di sepanjang kedalaman. Ada dua tipe pengolahan kolam aerobik, yaitu tipe
high rate dengan memaksimalkan produksi algae. Tipe yang kedua biasa disebut sebagai oksidasi atau kolam stabilisasi, dengan cara memaksimalkan konsentrasi
M.O
Aerobik
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
oksigen yang dihasilkan. Untuk mencapai hasil yang terbaik, kolam diaduk secara periodik dengan pompa atau surface aeration.
Prinsip pengolahan ini adalah bahan organik yang terlarut didalam air dioksidasi oleh bakteri dengan menggunakan oksigen yang dihasilkan oleh algae
yang tumbuh disekitar permukaan air. Untuk kelangsungan proses, bakteri membutuhkan oksigen didalam jumlah yang cukup, dan biasanya karena DO didalam
air tidak mencukupi, sumber lain didapatkan dengan cara fotosintesis oleh mikro algae.
beberapa perbedaan antara proses anaerobik dengan aerobik : 1. Proses anaerobik dapat menggunakan CO
2
dan tidak membutuhkan oksigen.
2. Penguraian anaerobik menghasilkan lebih sedikit lumpur. Energi yang dihasilkan bakteri anaerob relatif rendah. Sebagian besar energi didapat
dari pemecahan substrat yang ditemukan dalam hasil akhir, yaitu CH
4.
3. Penguraian anaerobik lebih lambat pada umumnya: 40-60 hari maka untuk mengatasinya adalah melakukan pengolahan aerobik, juga sensitif
terhadap senyawa toksik. Start up membutuhkan waktu yang lama.
II.3 Pertumbuhan Bakteri Aerob
