Pada kondisi basa, ozon bereaksi dengan komponen lain yang terdapat dalam limbah terutama dengan senyawa hidrogen menjadi molekul yang
lebih sederhana. Keterbatasan utama dari pengolahan dengan metode ozonasi adalah memerlukan biaya yang tinggi.
2.4.3. Pengolahan Biologi
Perombakan bahan organik menggunakan mikroorganisme dapat berlangsung pada kondisi aerob maupun anaerob. Perbedaan mendasar antara
perombakan aerob dan anaerob adalah terletak pada senyawa yang berperan sebagai penerima
ion hidrogen. Pada kondisi aerob, yang berperan sebagai penerima ion hidrogen adalah oksigen dengan melepaskan lebih besar energi
sedangkan pada kondisi anaerob yang berperan sebagai penerima ion hidrogen adalah nitrat atau sulfat atau bahan-bahan organik lain dengan melepaskan
energi lebih sedikit Adanya kandungan karbohidrat, lemak dan protein dalam limbah sangat
penting dalam metabolisme kehidupan mikroorganisme. Teknologi pengolahan limbah cair secara biologi muncul sebagai teknologi alternatif yang potensial
untuk dikembangkan. Teknologi pemanfaatan jasa mikroorganisme digunakan untuk limbah cair yang mengandung bahan organik tinggi di mana
mikroorganisme menggunakan bahan organik tersebut sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya. Proses pengolahan limbah cair secara biologi tersebut
dapat dilakukan pada kondisi aerob dengan udara, kondisi anaerob tanpa udara atau kombinasi anaerob dan aerob tergantung pada karakteristik bahan
pencemar. Untuk mendesain suatu proses pengolahan limbah cair yang menggunakan mikroorganisme, variabel yang perlu diperhatikan adalah
pemilihan strain yang sesuai, waktu kontak, proses pemisahan dan pertimbangan ekonomis proses Ginting 2007. Secara garis besar pengolahan limbah cair
secara biologi dilakukan melalui dua mekanisme dasar, yaitu proses pengolahan dengan pertumbuhan tersuspensi
suspended growth treatment processes dan proses pengolahan dengan pertumbuhan terlekat atau teramobil
attachment growth treatment processes.
2.4.3.1. Pengolahan Menggunakan Proses Pertumbuhan Tersuspensi
Proses pengolahan dengan pertumbuhan tersuspensi adalah sistem pengolahan dimana terjadi interaksi antara mikroorganisme dengan limbah
membentuk flokulan yang mampu bergerak sesuai dengan arah aliran limbah. Beberapa metode pengolahan limbah cair menggunakan proses pertumbuhan
tersuspensi antara lain Siregar et al. 2004.
1. Lumpur aktif Proses lumpur aktif merupakan pengolahan dengan memanfaatkan
mikroorganisme untuk menguraikan polutan, baik dalam suasana aerob dengan aerasi maupun anaerob tanpa aerasi. Prinsip pengolahnnya
adalah bahan organik diuraikan oleh mikroorganisme dalam tangki aerasi. Limbah dan lumpur aktif dialirkan ke bak pengendap dan dibiarkan dalam
waktu tertentu sehingga terjadi pemisahan fase padat dan fase cair. Fase cair dikeluarkan sedangkan fase padat lumpur aktif diresirkulasi dan dicampur
dengan influen limbah cair. Udara dialirkan ke dalam tangki aerasi untuk memberikan oksigen pada proses aerob.
Gambar 4 Diagram alir pengolahan limbah cair dengan activated sludge.
2. Sequential Batch Reactor SBR
Sequential batch reactor merupakan modifikasi dari proses lumpur aktif dengan mengubah aliran
inflow dan aerasi kontinyu menjadi diskrit batch. Prinsip kerja dari SBR adalah limbah cair dialirkan ke dalam reaktor anaerob
dan dibiarkan selama waktu tertentu untuk berlangsungnya proses reaksi anaerob. Setelah selang waktu tertentu, limbah dialirkan ke reaktor aerob
diikuti pengaliran oksigen ke dalam reaktor untuk mensuplai oksigen yang diperlukan dalam proses oksidasi. Limbah cair dipisahkan menjadi dua fase
yaitu, fase padat lumpur aktif dan fase cair air jernih. Fase cair dialirkan di keluarkan dari tangki sedangkan fase padat dikembalikan ke reaktor
anaerob untuk digunakan kembali.
Efluen Bak
pengendap Tangki
aerasi
Resirkulasi lumpur aktif Ke pengolahan lumpur
Influen
Gambar 5 Diagram alir pengolahan limbah cair dengan sequential batch
reactor. 3.
Contact Stabilization System CSS Contact Stabilization System juga merupakan modifikasi dari proses
lumpur aktif yang memanfaatkan proses biosorpsi, yaitu pengikatan polutan oleh biomassa dalam reaktor. Prinsip kerja CSS adalah limbah cair diaerasi
bersamaan dengan biomassa dalam tangki kontak selama jangka waktu tertentu sehingga terjadi proses biosorpsi bahan pencemar oleh biomassa.
Biomassa selanjutnya diendapkan dan dialirkan ke tangki stabilisasi untuk diaerasi lebih lanjut kemudian limbah cair dan biomassa dialirkan ke bak
pengendap. Efluen yang jernih dikeluarkan sedangkan biomassa yang mengendap diresirkulasi ke tangki kontak untuk digunakan kembali.
Gambar 6 Diagram alir pengolahan limbah cair dengan contact stabilization
system. 4.
Upflow Anaerob Sludge Bed UASB Upflow Anaerob Sludge Bed merupakan teknologi pengolahan limbah
cair secara anaerob. Pada teknologi ini, limbah cair dialirkan dari bawah
Fase cair Proses
anaerob Proses
aerob Pengendapan
Limbah cair
Tangki stabilisasi Efluen
Resirkulasi Tangki kontak
Pengolah lumpur Influen
Bak pengendap
ke atas upflow melalui sludge bed. Prinsip kerja UASB adalah limbah cair
masuk dan didistribusikan melalui pendistributor yang terdapat pada bagian bawah reaktor. Mikroorgansime dalam bioreaktor membentuk
pellet berukuran sekitar 0,5-2 mm yang mengendap di dasar reaktor membentuk
sludge bed sebagai tempat berlangsungnya reaksi anaerob. Sistem distribusi dan gas yang dihasilkan dari reaksi di
sludge bed menghasilkan turbelensi yang memungkinkan terjadinya pencampuran dalam reaktor. Bagian
terpenting dari UASB adalah 3 fase separator untuk memisahkan bagian padat, cair dan gas.
Gambar 7 Desain reaktor pengolahan limbah cair dengan upflow anaerobic
sludge bed.
2.4.3.2. Pengolahan Menggunakan Proses Pertumbuhan Terlekat
