BIOFILTER BAHAN PENGISI BIOFILTER

10 dioksidasi menjadi energi, oksigen yang terbentuk direduksi menjadi molekul air Burlage, 1998 C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 = 6 CO 2 + 6 H 2 O + energi Ketiadaan oksigen dapat digantikan oleh senyawa lain yang dapat direduksi. Sebagai contoh senyawa nitrat dapat berperan sebagai akseptor elektron dan dapat direduksi menjadi nitrit, oksida nitrit, oksida nitrogen atau sebagai N 2 . Ciri-ciri kondisi dimana kita bisa menemukan mikroorganisme denitrifikasi adalah 1 terdapat bahan organik yang mudah dioksidasi, 2 ketidaktersediaan oksigen tetapi terdapat senyawa sebagai sumber nitrogen yang mudah direduksi. Hal ini terjadi pada kondisi anaerobik, sehingga senyawaan yang dapat menggantikan peran oksigen dapat tetap membuat proses denitrifikasi berlangsung dengan baik. Mikroorganisme yang berperan dalam hal ini adalah B. stutzeri, B. denitrofluorecens, B. vulpinus dan Thiobacillus denitrificans Waksman et al., 1957. Berikut daftar bakteri kemoautotrof pengoksidasi senyawaan nitrogen. Tabel 2. Daftar bakteri pengoksidasi senyawaan nitrogen Genus Spesies Habitat Pengoksidasi amoniak : Nitrosomonas Nitrosospira Nitrosococcus Nitrosovibrio Pengoksidasi nitrit : Nitrobacter Nitrospira Nitrococcus Europea Briensis Nitrosus Oceanus Mobilis Tenuis Winogradskyi Agilis Gracilis Mobilis Tanah, air dan air limbah Tanah Laut Laut Tanah Tanah Tanah Tanah, air Laut Laut Sumber : Jenie dan Rahayu 2004

C. BIOFILTER

Menurut Chou dan Cheng 1997, biofilter adalah reaktor dengan material padat sebagai bahan pengisi dimana mikroba terjerat secara alami di 11 dalamnya dengan membentuk biolayer lapisan tipis. Gas-gas yang melalui biofilter akan larut atau terserap kedalam lapisan biolayer dan akan diuraikan oleh mikroba yang ada Ottenggraf, 1986. Metode biofilter baik untuk dikembangkan karena biaya investasi dan operasional rendah, stabil dalam waktu yang relatif lama dan memiliki daya penguraianpengolahan yang tinggi jika dibandingkan dengan metode pengolahan yang dipakai saat ini Adrew dan Noah, 1995. Bahan pengisi alami yang biasa digunakan adalah gambut, kompos, arang aktif, sabut kelapa, humus, dan tanah. Bahan-bahan ini mengandung sejumlah nutrisi yang mencukupi untuk pertumbuhan mikroba sehingga penambahan nutrisi tidak diperlukan untuk pemakaian yang tidak terlalu lama kurang dari 3 bulan Shoda, 1991. Menurut Ottenggraf 1986, kinerja biofilter dapat dinilai berdasarkan beberapa hal berikut : 1. laju atau kapasitas penghilangan maksimum g-senyawa polutankg-media kering 2. kecepatan tercapainya kondisi aklimatisasi mikroba. Parameter ini akan menunjukkan kinerja dari bioavailabilitas konsorsium mikroba yang dikembangkan untuk pendegradasian polutan target. Semakin cepat masa adaptasi lag phase, maka kinerja biofilter akan semakin baik. 3. kemampuan mempertahankan rasio penghilangan gas efisiensi dalam waktu yang relatif lama. Rasio penghilangan polutan gas dari biofilter umumnya diatas 95 dalam waktu yang relatif lama. 4. kemampuan bahan pengisi dalam mempertahankan kondisi pH, suhu, dan kadar air. Kemampuan ini menggambarkan kinerja biofilter terhadap fluktuasi beban polutan gas yang tinggi, kurangnya humidifikasi dan masa tidak terpakainya biofilter akibat fluktuasi proses produksi pada industri. 12

D. BAHAN PENGISI BIOFILTER

Penentuan bahan pengisi biofilter mutlak dilakukan. Karena bahan yang dipilih akan menjadi media tempat tumbuh bakteri, sehingga bahan pengisi dipilih yang bisa mendukung kehidupan bakteri Hirai et al., 2001. Persyaratan untuk bahan pengisipenyangga antara lain : 1. Kapasitas menahan air yang tinggi Water Holding Capacity. 2. Porositas yang tinggi dan area permukaan spesifik yang luas. 3. Sifat kepadatan yang rendah. 4. Penurunan tekanan yang rendah pada berbagai kandungan air. 5. Perubahan bentuk yang sedikit pada waktu penggunaan yang lama. 6. Tingkat keringanan lightness. 7. Murah. 8. Kemampuan menyerap bau yang sesuai. Tabel 3 menunjukkan beberapa jenis bahan pengisi baik organik maupun anorganik yang pernah diaplikasikan pada biofilter dengan jenis polutan yang berbeda-beda. Tabel 4 menunjukkan ringkasan ciri-ciri bahan pengisi menurut Devinny et al. 1999 13 Tabel 3 . Beberapa bahan pengisi biofilter yang pernah diaplikasikan Bahan pengisi Jenis polutan Sumber Bahan Organik : Kompos Kompos Serbuk gergaji Tanah Tanah landfill Tanah hutan Serasah daun Gambut Campuran tanah, kompos, sekam kulit padi Campuran tanah, kompos, serasah daun karet Campuan tanah, kompos, kulit kayu karet Hidrogen sulfida Sulfur dioksida Sulfur dioksida Sulfur dioksida Hidrogen sulfida Hidrogen sulfida Hidrogen sulfida Hidrogen sulfida Emisi gudang penyimpanan leum Emisi gudang penyimpanan leum Emisi gudang penyimpanan leum Wahyuni, 2004 Prayoga, 2005 Manik, 2004 Manik, 2004 Kurniawan, 2005 Kurniawan, 2005 Kurniawan, 2005 Kurniawan, 2005 Indriasari, 2005 Indriasari, 2005 Indriasari, 2005 Bahan anorganik : Arang aktif Arang aktif Koral Koral Batu apung Batu apung Hidrogen sulfida Sulfur dioksida Hidrogen sulfida Sulfur dioksida Hidrogen sulfida Sulfur dioksida Marseno, 2005 Prayoga, 2005 Simangunsong, 2004 Prasetiati, 2004 Simangunsong, 2004 Prasetiati, 2004 14 Tabel 4. Ringkasan ciri-ciri penting bahan pengisi biofilter yang biasa digunakan Ciri-ciri Kompos Gambut Tanah Karbon aktif, perlit dan bahan lembam lain Bahan sintetis densitas populasi mikroorganisme endogenous tinggi Sedang- rendah tinggi Tidak ada Tidak ada area permukaan sedang tinggi Rendah- sedang tinggi tinggi permeabilitas udara sedang tinggi rendah Sedang- tinggi Sangat tinggi konsentrasi nutrien tinggi Sedang-tinggi tinggi Tidak ada Tidak ada Kapasitas penyerapan polutan sedang sedang sedang Rendah- tinggi Tidak ada- tinggi, sangat tinggi waktu pemakaian 2-4 tahun 2-4 tahun 30 tahun 5 tahun 15 tahun biaya rendah rendah Sangat rendah Sedang- tinggi Sangat tinggi pemakaian umum Mudah, efektifitas biaya Sedang, masalah pengendalian air Mudah, aktifitas biofilter rendah Butuh nutrien, mungkin mahal Hanya prototype atau biotrickling filter Sumber : Devinny et al. 1999

E. KORAL