4.9 Analisis Karakteristik Reaktor
Reaktor biofilter tercelup bukan merupakan teknologi baru dalam mengolah air limbah, namun untuk aplikasi peningkatan kualitas air baku air minum belum
banyak dikembangkan. Hasil penelitian pengolahan air baku perusahaan air minum menggunakan proses biofiltrasi dengan media plastik tipe sarang tawon
menghasilkan rekomendasi disain reaktor biofilter dengan waktu tinggal hidrolis WTH 2 jam dan suplai udara 20 litermenit. Kondisi operasi reaktor dengan
WTH 2 jam suplai udara 20 litermenit mampu penyisihkan organik, amoniak, detergen, dan TSS dengan efisiensi sebesar 68, 65, 64 dan 74. Air hasil
pengolahan memenuhi kriteria mutu air Golongan I, Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan
Pengendalian Pencemaran Air, kriteria mutu air baku air minum. Westerman, Bicudo dan Kantarjieff 2006 telah melakukan penelitian
pengolahan air limbah peternakan babi. Reator yang digunakan adalah jenis biofilter tercelup menggunakan media berbentuk cincin yang terbuat dari bahan
platik dengan luas permukaan spesifik 140 m
2
m
3
. Reaktor biofilter yang digunakan berjumlah 2 buah yang dirangkai secara seri memakai sistem upflow.
Volume masing-masing reaktor 1.75 m
3
dengan jumlah media biofilter 1.5 m
3
yang disusun setinggi 3 m. Laju alir air limbah yang digunakan dalam penelitian ini 8 m3hari dan udara yang diinjeksikan ke dalam reaktor 0.2 m
3
menit untuk masing-masing reaktor. Spesifikasi biofilter untuk pengolahan air limbah
peternakan babi dan untuk pengolahan air baku perusahaan air minum dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10 Spesifikasi reaktor biofilter untuk pengolahan air limbah dan air bersih
No Spesifikasi
Reaktor biofilter B Reaktor
biofilter A B1
B2 1 Jenis
Biofilter tercelup Biofilter tercelup Biofilter tercelup 2 Sistem operasi
aerob aerob
aerob 3 Media bahan plastik
Ring Ring
Sarang tawon 4 Luas permukaan media spesifik
140 m
2
m
3
140 m
2
m
3
226 m
2
m
3
5 Volume media 1.5 m3
1.5 m3 0.885 m3
6 Volume reaktor 1.75 m3
1.75 m3 2520
Keterangan : Reaktor biofilter A untuk mengolah air baku PAM Reaktor biofilter B untuk mengolah limbah peternakan babi
Kedua penelitian ini menggunakan jenis reaktor, sistem proses dan arah aliran yang sama. Jenis reaktor yang digunakan adalah biofilter tercelup, sistem
biofiltrasi menggunakan media, dan arah aliran upflow. Unjuk kerja kedua reaktor tersebut dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11 Unjuk kerja reaktor biofilter untuk pengolahan air limbah dan air bersih
No Zat
Reaktor biofilter B Reaktor biofilter A
WTH jam WTH jam
2,5 2,5
Total 2
3 Rata-rata
Efisiensi penyisihan Efisiensi penyisihan
1 NH
4
-N 58.1
56.9 81.9
65 68
66.5 2
TSS 52.7
50 76.4
75 76
75.5 Keterangan : Reaktor biofilter A untuk mengolah air baku PAM
Reaktor biofilter B untuk mengolah limbah peternakan babi
Reaktor B untuk mengolah air limbah peternakan babi menggunakan 2 buah bioreaktor yang dipasang secara seri. WTH masing-masing bioreaktor adalah 2,5
jam. Pengolahan dilakukan secara bertahap, air limbah masuk ke bioreaktor pertama dari bawah ke atas dan overflow masuk ke bioreaktor kedua melalui
bagian bawah. Bioreaktor pertama mampu menurunkan konsentrasi NH
4
-N dengan efisiensi 58.1 dan TSS 52.7, sementara bioreaktor kedua dapat
menurunkan konsentrasi NH
4
-N dengan efisiensi 52.7 dan TSS sebesar 50. Penggabungan bioreaktor pertama dan kedua dapat menaikkan efisiensi
penyisihan NH
4
-N sebesar 81.9 dan TSS sebesar 76.4. Reaktor B untuk mengolah air baku perusahaan air minum dengan WTH 2
jam mampu menurunkan konsentrasi NH
4
-N dengan efisiensi 65 dan TSS 75, sementara bioreaktor dengan WTH 3 jam dapat menurunkan konsentrasi NH
4
-N dengan efisiensi 68 dan TSS sebesar 76. Luas permukaan media
mempengaruhi kinerja reaktor biofilter, dimana luas permukaan kontak bioreaktor A lebih lebar daripada bioreaktor B, maka bioreaktor A lebih efektif dalam
penyisihan polutan dari pada reaktor biofilter B. Penggabungan fungsi 2 buah bioreaktor lebih efektif daripada 1 buah reaktor dengan susunan media yang tinggi.
Penyusunan unggun media yang terlalu tinggi banyak mengalami gangguan dalam operasional, antara lain rentan terhadap kebuntuan, terkonsentrasinya polutan
pada titik-titik tertentu, sulit dalam pengendalian kondisi operasional serta distribusi oksigen dan substrat yang tidak merata westerman, 2006.
4.10 Kebutuhan Bahan Kimia