Oksidasi biologis biasa terjadi di dalam limbah organik pada saluran air atau limbah industri, dan limbah cair lainnya, bahan organik merupakan komponen yang dibutuhkan
untuk konsumsi mikroorganisme heterotropik, sebagian besar berupa bakteri atau fungi. Bagian yang terkandung dalam limbah cair ini dapat digunakan seperti bahan bakar pada
proses respirasi metabolisme dan kemudian dipecah menjadi gas CO
2
, air dan hasil pengolahan lainnya. Kumpulan mikroorganisme ini harus dihilangkan dari air sebelum air
keluar ke aliran air seperti sungai Gomes, 2009.
2.2 TEKNOLOGI FIXED BED REAKTOR
Dalam proses pengolahan air yang mengandung polutan senyawa organik, teknologi yang digunakan sebagian besar menggunakan aktivitas mikroorganisme untuk menguraikan
senyawa organik polutan tersebut Miwa, 1991. Fixed bed reactor didefinisikan sebagai suatu tube silindrikal yang dapat diisi dengan partikel-partikel katalis. Selama operasi, gas
atau liquid atau keduanya akan melewati tube dan partikel-partikel katalis, sehingga akan terjadi reaksi, baik reksi kimia maupun raksi biologis Elma, 2010. Katalisator disini
digunakan sebagai media pertumbuhan mikroorganisme. Cara penanganan limbah dengan bantuan bahan pengendali biologis sangat efektif dan tidak membahayakan perairan maupun
mencemari perairan. Fixed bed reactor biasanya terdiri dari katalis partikel padat stationary solid
catalyst particle yang bereaksi dengan aliran fluida. Aliran fluida bisa berupa gas atau liquid atau campuran keduanya Elma, 2010. Keuntungan penggunaan reaktor fixed bed,
antara lain relatif stabil terhadap perubahan kualitas influent dan keberadaan senyawa toksik, konsentrasi biomassa yang tinggi dan waktu retensi solid yang panjang dapat dicapai, mudah
dalam proses aklimatisasi dan mampu mengatasi influen limbah yang bervariasi tanpa kesalahan proses Umana et al., 2008.
Biofilm heterogen biasa tumbuh di dalam media yang digunakan bioreaktor. Biofilm tersebut dapat menyebabkan korosif bila berada di air permukaan, namun pada bioreaktor-
bioereaktor tertentu biofim ini menjadi sesuatu yang menguntungkan seperti pada bioreaktor trickling filters, submerged, aerated fixed bed reactors, dan rotating disc reactors
Wiesmann et al., 2007. Fixed bed reactor beroperasi secara aerobik dimana pada area bawah reaktor terdapat
aerator, fixed bed reactor ini memproduksi aliran dua fase pada sistem tiga fase dengan aliran naik ke atas up flow. Biomassa yang terdapat dalam bioreaktor ini dapat melekat pada
permukaan media dan juga tersuspensi didalam air seperti flok. Hal yang tidak mudah untuk menghindari hambatan pada daerah biofilm yang memiliki ketebalan yang besar dan dengan
laju alir yang rendah. Sehingga fixed bed reactor harus dibersihkan sewaktu-waktu dengan meningkatkan laju alir air Schulz dan Menningmann 1999. Gambaran umum dari model
fixed bed reactor terendam dapat dilihat pada Gambar 1. Sumber: Bitton, 1994
Bahan organik + O
2
CO
2
+ H
2
O + Energi Mikroorganisme
Sel-sel baru
Gambar 1. Aerated Fixed Bed Reactor Terendam Sumber: Schulz dan Menningmann 1999.
Dalam rangka meningkatkan efisiensi penyisihan bahan organik dan kotoran yang berada dalam air influent dibutuhkan laju bioreaksi yang rendah dalam reaktor yang
memiliki biofilm di dalamnya sehingga dibutuhkan juga laju substrat yang rendah. Tujuan lainnya yaitu untuk mengontrol kestabilan biofilm karena adanya aliran air ke dalam biofilm
tersebut Martinov et al., 2010. Menurut Blackwell 2010, energi yang digunakan pada bioreaktor dengan sistem aerasi sehingga terbentuk gas dalam CO
2
dalam pengolahan limbah cair memiliki empat fungsi utama, yaitu untuk menghilangkan karbon senyawa
organik, proses nitrifikasi, menghillangkan phosphor, pencuci hama, menghilangkan kotoran berupa mikroorganisme.
2.3 Media Batu Apung
