Kelompok 1: Bakteri Hidrolitik Kelompok 2 : Bakteri Asidogenik Fermentatif Kelompok 3 : Bakteri Asetogenik Kelompok 4 : Bakteri Metanogen

22 Huser dkk., 1982. Selama penguraian termofilik 58 o C dari limbah lignosellulosik, Metanosarkina adalah bakteri asetotropik yang ditemukan dalam bioreaktor. Sesudah 4 minggu, Metanosarkina m mak = 0,3 tiap hari; K s = 200 mgl digantikan oleh Metanotrik m mak = 0,1 tiap hari; K s = 30 mgl. Kurang lebih sekitar 23 metan dihasilkan dari konversi asetat oleh metanogen asetotropik. Sepertiga sisanya adalah hasil reduksi karbon dioksida oleh hidrogen Mackie dan Bryant, 1984. Metanogen dikelompokkan menjadi tiga order: Metanobakteriales contoh: Metanobakterium, Metanobreviater, Metanotermus, Metanomikrobiales contoh: Metanomikrobium, Metanogenium, Metanospirilium, Metanosarkina, dan Metanokokoid, dan Metanokokales contoh: Metanokokkus. Paling sedikit ada 49 spesies metanogen yang telah dideskripsi Vogels dkk., 1988. Gambar 1 Sumber : B . Proses pen Balch et al., 1 nguraian sen 1979 . 23 nyawa hidro 3 okarbon seccara anaerob bik menjadi i methan. Gambar 2. Proses pen Sumber nguraian sen : Balch et al. 24 nyawa lema , 1979 . 4 ak secara an naerobik meenjadi methaan. ABR men Pada pe R - AF dap nguraikan se Gamba Sumber : enelitian in pat menjad enyawa orga ar 3. Proses p Balch et al., 25 ni diharapka di tempat p anik secara penguraian , 1979 . 5 an media y erkembangb anaerob pa senyawa pr yang terdap biakan mik ada limbah c rotein secar pat pada ko kroorganism cair PT XXX ra anaerobik ombinasi me dalam X. k. 26

2.5. Kombinasi Anaerobic Baffled Reactor ABR – Anaerobic Filter AF

Anaerobic Baffled Reactor – Anaerobic Filter merupakan suatu jenis reaktor anaerob laju tinggi yang terdiri dari beberapa kompartemen bervolume sama dan media filter pada kompartemen terakhir dalam Hudson, 2010. Antar tiap kompartemen ABR dipisahkan oleh hanging dan standing baffle secara selang-seling yang berfungsi memaksa cairan mengalir ke atas dan ke bawah pada tiap kompartemen untuk meningkatkan kontak antara air limbah dan mikroorganisme pada tiap dasar kompartemen Hudson, 2010.

2.5.1. Kelebihan dan Kelemahan ABR - AF

Reaktor ABR mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan jenis reaktor anaerob lain. Keunggulan-keunggulan tersebut diantaranya adalah: a. Sistem Desain Biaya konstruksi ABR - AF tercatat 20 lebih rendah dibandingkan reaktor Upflow Anaerobic Sludge Blanket UASB Mrafkova dkk, 2000. Desain konstruksi yang dimiliki memungkinkan untuk menghindari terperangkapnya gas dalam partikel lumpur yang dapat mengakibatkan terangkatnya partikel lumpur dan efek turbulensi yang merusak sedimen Rahayu dan Purnavita, 2008. Produksi lumpur yang hanya bernilai sekitar 0,03g selg substrat Stuckey et al., 2000 membuat tidak diperlukan proses sedimentasi akhir Smith and Scott, 2005. b. Efisiensi Pengolahan 27 Sistem ABR - AF mampu menurunkan 70 - 90 BOD dan 72 - 95 COD Foxon dkk., 2006. Operasi ABR - AF 2 baffle juga dapat berlangsung dalam waktu tinggal 2 kali lebih singkat dibanding jika digunakan septic tank bervolume sama untuk dapat menghasilkan besar penurunan Total Suspended Solid TSS, COD dan BOD sama Koottatep dkk, 2004. Waktu tinggal dibutuhkan pengoperasian ABR pun 39 lebih singkat dibandingkan UASB Krishna and Kumar, 2007. c. Sistem Operasi ABR bersifat lebih resisten terhadap shocking loading dibandingkan proses anaerob lainnya Foxon dkk, 2006. Penurunan performa yang ditimbulkan akibat adanya shocking loading juga memerlukan waktu lebih singkat untuk kembali ke operasi normal dibandingkan sistem anaerob lain karena kecilnya kemungkinan terjadinya wash out Khanal, 2008. Namun, ABR juga mempunyai kelemahan yaitu rendahnya efisiensi penghilangan TSS yang kurang baik, yaitu berkisar antara 40 - 70. Zat padat dengan densitas yang mendekati densitas air juga akan terbawa keluar dari kompartemen pertama dan terbawa keluar reaktor bersama dengan effluent. Proses penghilangan kadar TSS influen dapat membuat terjadi penurunan 97 COD dan 98 BOD pada sistem anaerobic digestion Indriani dan Herumurti, 2010. 28

2.5.2. Variabel Desain ABR - AF

Variabel-variabel yang perlu diperhatikan dalam desain sistem kombinasi ABR - AF antara lain: a. Kecepatan Aliran Kecepatan aliran ke atas setelah kompartemen pertama tidak boleh melebihi 2 m 3 m 2 jam. Hal tersebut dapat diatasi dengan mendesain ABR - AF yang mempunyai luas penampang besar dan kedalaman dangkal Rahayu dan Purnavita, 2008. Cara tersebut dilakukan untuk menjamin 95 padatan tetap tinggal dalam kompartemen guna mengurangi kemungkinan washout dan mendukung populasi mikroba yang mampu menangani anaerobic digestion 2 fase Foxon et al., 2001. b. Dimensi Reaktor Agar influen limbah terdistribusi merata dan kontak dengan mikroorganisme efisien, lebar reaktor dianjurkan berkisar antara 0,5 - 0,6 kedalamannya Rahayu dan Purnavita, 2008. c. Hydraulic Retention Time HRT Nilai HRT terlalu kecil dapat mengakibatkan terjadinya laju pertumbuhan bakteri yang tidak cukup untuk menghilangkan polutan Schuner and Jarvis, 2009. HRT dipersyaratkan dalam pengoperasian ABR - AF adalah lebih dari 8 jam Indriani dan Herumurti, 2010. Dengan memperpanjang HRT, kemungkinan terjadinya washout menjadi makin kecil. Perbaikan proses hidrolisis senyawa organik dan 29 pembentukan lumpur anaerob yang lebih stabil juga dapat dilakukan dengan menambah waktu kontak antara limbah dan mikroorganisme Pillay dkk, 2006.

2.6 Media Filter

Pada proses pengolahan pertumbuhan melekat media merupakan faktor penentu bagi pertumbuhan microbial film lapisan mikroba yang untuk selanjutnya menentukan tingkat efisiensi pengolahan biologis tersebut. Semakin luas permukaan media perunit volume, maka proses biologis yang terjadi pada unit pengolahan tersebut dapat diharapkan untuk mencapai tingkat efisiensi yang diharapkan. Media yang digunakan bermacam- macam tetapi prinsipnya lebih luas permukaan akan lebih baik fungsinya. Misalnya koral, kerikil, plastik yang dibuat khusus sebagai media, ijuk, pasir dan lain sebagainya.

2.6.1 Proses Pembentukan Biofilter

Biofilter pada dasarnya adalah sekumpulan aggregat mikroorganisme atau produk polimer ekstrasellular yang melekat pada permukaan padatan atau bahan inert dalam lingkungan berair Rittman dan Mc Carty, 2001. Menurut Costerton 1985 populasi bakteri pada lingkungan berair paling banyak dijumpai dalam keadaan aggregat yang dapat membentuk biofilter dari pada keadaan planktonik bebas. Bakteri dalam keadaan planktonik bertindak sebagai suatu individu, sehinga tidak mampu bersaing untuk mendapatkan ruang, oksigen dan faktor lainnya. Hal ini menyebabkan bakteri dalam keadaan planktonik