2.2.10 Teknologi Fixed Bed Reactor
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
adalah reaktor berbentuk pipa besar yang didalamnya berisi katalisator padat. Bisanya digunakan untuk reaksi fasa gas atau cair dengan katalisator
padat.Katalisator disini
digunakan sebagai
media pertumbuhan
mikroorganisme.Cara pemurnian limbah dengan bantuan bahan pengendali biologis yang sangat efektif dan tidak membahayakan perairan maupun
mencemari perairan. Fixed bedreactor
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 Elma2010.Keuntungan
penggunaan fixed bed reactor, antara lain relatif stabil terhadap perubahan kualitas influen dan keberadaan senyawatoksik, konsentrasi biomassa yang tinggi
dan waktu retensi solid yang panjang dapat dicapai Malone and Timothy 2006, mudah dalam proses aklimatisasi dan mampu mengatasi influen limbah yang
bervariasi tanpa kesalahan proses Umana 2008. Salah satu penjelasan mengenai peningkatan aktivitas biodegradasi yaitu
dimulai dengan peningkatan jumlah dari konsentrasi biomassa dalam pertumbuhan sistem.Aktivitas yang tinggi ini juga dilengkapi untuk meningkatkan
konsentrasi dari nutrien yang melekat di dalam biofilm.Madigan1997. Sehubungan dengan bentuknya yang berlumpur, biofilm tersebut menjerab zat
partikulat dari pengolahan air, jadi konsentrasi nutrien dalam biofilm biasanya lebih tinggi dibandingkan air yang bebas dari kandungan organik. Tingginya
konsentrasi nutrien dapat menyebabkan tinggi pula laju pertumbuhan mikroorganisme dan mempertinggi aktivitas degradasi.Penjelasan mengenai
peningkatan aktivitas biodegradasi lainnya dapat dilihat dari perbedaan fisik antara lekatan dan suspensi mikroorganisme.Perbedaan ini dapat menunjukkan
kecepatan laju pertumbuhan, aktivitas metabolik yang meningkat, dan hambatan besar atau keracunan Cohen 2000.
Menurut Bitton 1994, mekanisme proses metabolisme di dalam sistem biofilm dalam suasana aerobik secara sederhana dapat dilihat pada Gambar3.
Gambar3 Mekanisme metabolisme di dalam reactor Bitton 1994
Gambar ini menunjukkan suatu sistem metabolisme yang terdiri dari medium penyangga, lapisan biofilm yang melekat pada pada medium, lapisan air
yang diolah dan lapisan udara yang terletak di luar. Senyawa polutan yang ada di dalam air seperti amonium, nitrat, phospor, dan senyawa organik lainnya akan
terdifusi ke dalam lapisan atau film biologis yang melekat pada permukaan medium. Pada saat yang bersamaan dengan menggunakan oksigen yang terlarut di
dalam air, senyawa polutan tersebut akan diuraikan oleh mikroorganisme yang ada di dalam lapisan biofilm dan energy yang dihasilkan akan diubah menjadi
biomassa. Suplai oksigen pada lapisan biofilm dapat dilakukan dengan beberapa. Cara misalnya pada sistem RBC yakni melalui kontak dengan udara luar, pada
sistem trickling filter dengan aliran balik udara, sedangkan pada sistem fixed bedreactor
tercelup dengan mengunakan blower udara dan dibantu dengan pompa sirkulasi.
Di dalam proses biologis ini apabila ini apabila lapisan biofilm cukup tenang, maka pada bagian luar lapisan biofilm akan berada dalam kondisi aerobik
sedangkan pada bagian dalam biofilm yang melekat pada medium akan berada dalam kondisi anaerobik. Pada kondisi anaerobik akan terbentuk gas H
2
S,dan jika